6. Параметры синхронных машин в схемах замещения прямой, обратной и нулевой последовательности. Параметры системы в схеме прямой, обратной и нулевой последовательностей. [л1 12.2].

Для системы:

Сопротивление прямой последовательности определяется:

1) Задаётся I_KC (I_П0), тогда

2) Задаётся S_KC, тогда

Сопротивление обратной последовательности:

Сопротивление «0»: больше для сетей 110-220 кВ; больше или меньше для сети 330 кВ; меньше для сетей 500 КВ и выше. Почему не знаю. Если знаете вы, то напишите мне.

Для синхронного генератора:

ЭДС генератора можно рассчитать по следующей формуле:

X₁ = X_d'' (почему именно X_d'' рассмотрено в вопросе 16) или в о.е.:

Синхронная машина

Z₁ ≠ Z₂ ≠ Z₀. Причина: индуктивное сопротивление зависит от частоты, она различна для прямой и обратной последовательностей. Неравенство сопротивления нулевой последовательности остальным – аналогично трансформатору (следующий вопрос).

Рассмотрим более подробно процесс в СМ при несимметричном режиме:

Рисунок – Несимметричный режим СМ

На схеме показана связь гармоник тока статора и ротора при отсутствии демпферной обмотки на явнополюсном роторе.

Токи статора обратной последовательности образуют магнитное поле, вращающееся относительно статора с синхронной скоростью в направлении, противоположном направлению вращения ротора. Относительно ротора это поле вращается с двойной синхронной скоростью (s = 2), и индуктирует в его обмотках токи двойной частоты. Из-за не симметрии ротора машины токи двойной частоты создают эллиптическое вращающееся поле, эквивалентное двум круговым полям, бегущим с двойной синхронной скоростью относительно обмоток и сердечника ротора. Но так как есть ещё и прямо вращающееся поле ротора, оно наводит в статорных обмотках токи тройной частоты. И т. д.

! Однако если ротор симметричен (равенство сопротивлений по продольной и поперечной оси), имеет демпферную обмотку в поперечной оси, то неизменное или пульсирующее с произвольной частотой магнитное поле статора не создаёт высших гармоник.

Е сли не дано конкретно в справочнике сопротивления обратной и нулевой последовательностей, то принимают:

7. Параметры трансформаторов в схемах замещения прямой, обратной и нулевой последовательности. Влияние конструкции магнитопровода на схему замещения трансформатора и сопротивление трансформатора токам прямой, обратной и нулевой последовательности. [Л1 12.5].

Для элементов с магнитно связанными неподвижными друг относительно друга цепями (Т, АТ, ЛЭП) сопротивления прямой и обратной последовательности одинаковы, т.к. взаимоиндукция между фазами от перемены чередования их не меняется:

Сопротивление трансформатора (Х₁) в о.е.:

Табл. 1. Схемы замещения трансформаторов, автотрансформаторов

Наименование	Исходная схема	Схема замещения	Расчётные выражения для отн. сопротивлений
Трехобмоточный трансформатор, автотрансформатор
Двухобмоточный трансформатор с расщепленной обмоткой низшего напряжения

Факторы, влияющие на величину u_k (то есть на Х₁=Х₂):

• более мощные Т имеют более высокие Uном, большие изоляционные расстояния между обмотками, а значит и высокие значения u_k:

• сухие трансформаторы обладают большим u_k , чем масляные из-за больших, чем в масле изоляционных расстояний.

• Т специального назначения, питающиеся от сетей с ограниченной мощностью (шахтные, металлургические) имеют сниженное u_k.

• Трехобмоточные Т имеют увеличенные значения парных u_k удалённых друг от друга обмоток, то есть внешних и расположенных на стержне.

• У АТ значение u_k существенно ниже по сравнению с трансформаторами той же мощности.

Требования к u_k противоречивы. С точки зрения повышения электродинамической стойкости при КЗ и снижения токов КЗ в системах предпочтительно его увеличение, а с точки зрения экономии реактивной мощности , снижения падения напряжения в сети – уменьшение.

Z_1т = Z_2т ≠ Z_0т. (Z_1т > Z_0т) Причина: Ф₀ не могут замыкаться по соседним стержням, а замыкаются по воздуху. Магнитные потоки прямой и обратной последовательностей сдвинуты на 120 градусов и потому могут замыкаться по соседним стержням магнитной системы. Так как магнитное сопротивление по пути в воздухе больше магнитного сопротивления по пути в стали, то при одинаковых токах прямой и нулевой последовательностей Ф₀ < Ф₁.

Рисунок – К объяснению различного сопротивления трансформатора

8. Параметры линий электропередачи в схемах замещения прямой, обратной и нулевой последовательности. Параметры двухцепной ЛЭП в схемах замещения разных последовательностей. Влияние взаимной индуктивности и грозозащитных тросов на сопротивление линии электропередачи. [Л1 12.7].

Для элементов с магнитно связанными неподвижными друг относительно друга цепями (Т, АТ, ЛЭП) сопротивления прямой и обратной последовательности одинаковы, т.к. взаимоиндукция между фазами от перемены чередования их не меняется:

Сопротивление нулевой последовательности для ЛЭП

У линий есть собственная индуктивность и взаимная индуктивность.

Короче говоря, грозотрос всегда снижает сопротивление нулевой последовательности, потому что как бы появляется дополнительный контур для протекания токов нулевой последовательности, включённый параллельно, что и даёт снижение. А то в учебнике идут непонятные и ненужные формулы, нафиг надо.

9. Преобразование расчётной схемы. Учёт параллельных ЭДС, преобразование схемы треугольник-звезда и наоборот, преобразование схемы многолучевой звезды в многоугольник с диагоналями. [Л2 3.5, пример Л2 3.8].