книги / Переходные процессы в электрических цепях, содержащих машины переменного тока
..pdf3225 |
0.0250 |
0,0275 |
В,0300 |
0,0325 |
0,0350 |
0,0375 |
0.0400 | |
|
|
034 |
1,034 |
1,034 |
1,034 |
1,034 |
1,034 |
1,034 |
1,034 |
|
|
264 |
—0,397 |
—0,366 |
—0,213 |
0,020 |
0,095 |
0,080 |
—0,047 |
|
|
384 |
0,574 |
0,531 |
0,313 |
—0,019 —0,126 -0,103 |
0,078 |
|
|
||
.178 |
—0,380 |
—0,641 |
—0,808 |
—0,834 |
—0,616 |
—0,413 |
—0,302 |
|
|
,0650 |
0,0675 |
0,0700 |
0,0725 |
0,0750 |
0,0775 |
0,0800 |
0,0825 |
|
|
,034 |
1,034 |
1,034 |
1,034 |
1,034 |
1,034 |
1,034 |
1,034 |
|
|
,087 |
—0,039 |
0,055 |
0,140 |
0,172 |
0,147 |
0,089 |
0,045 . |
|
|
1,136 |
0,066 |
—0,066 |
—0,188 |
—0,234 |
—0,201 |
—0,118 |
—0,057 |
|
|
1,55! |
—0,658 |
—0,689 |
—0.641 |
—0,543 |
—0,459 |
—0,434 |
—0,475 |
|
|
),1075 |
0,1100 |
0,1125 |
0,1150 |
0,1175 |
0,1200 |
0,1225 |
0,1250 |
|
|
1,032 |
1,032 |
1,032 |
1,032 |
1,032 |
1,032 |
1,032 |
1,032 |
|
|
3,148 |
0,189 |
0,231 |
0,253 |
0,249 |
0,236 |
0,214 |
0,213 |
|
|
0,198 |
—0,258 |
—0,318 |
—0,350 |
—0,346 |
—0,327 |
—0,307 |
—0,297 |
|
|
0,529 |
—0,532 —0,514 -0,465 -0,425 —0,403 —0,411 —0,431 |
|
|
||||||
0,1500 |
0,155 |
0,160 |
0,165 |
0,170 |
0,175 |
0,180 |
0,185 |
0,190 |
0,195 |
1,032 |
1,032 |
1,032 |
1,032 |
1,032 |
1,032 |
1,032 |
1,032 |
1,032 |
1,032 |
0,320 |
0,355 |
0,334 |
0,333 |
0,361 |
0,375 |
0,366 |
0,369 |
0,386 |
0,391 |
-0,461 |
—0,513 |
-0,485 |
—0,487 |
—0,530 |
—0,553 |
—0,541 |
—0,549 |
—0,576 |
-0,586 |
-0,357 —0,305 —0,268 —0,271 —0,254 —0,205 —0,177 |
—0,167 |
—0,142 |
-0,100 |
||||||
0,425 |
0,450 |
0,475 |
0,500 |
0,525 |
0,550 |
0,575 |
0,600 |
0,625 |
0,650 |
1,0260 |
1,0260 |
1,0260 |
1,0242 |
1,0242 |
1,0242 |
1,0242 |
1,0222 |
1,0222 |
1,0222 |
-0,244 —0,315 —0,373 —0,417 —0,442 —0,453 —0,459 —0,427 |
-0,391 —0,547 |
||||||||
0,252 |
0,364 |
0,459 |
0,537 |
0,588 |
0,621 |
0,647 |
0,618 |
0,582 |
0,534 |
0,532 |
0,489 |
0,422 |
0,339 |
0,251 |
0,149 |
0,054 |
—0,062 |
—0,157 |
—0,248 |
t.CIKj |
0,675 |
0,700 |
0,725 |
0,750 |
0,775 |
0,800 |
0,825 |
0,850 |
0,87! |
||
* |
|
1.0222 |
1,0201 |
1,0201 |
1,0201 |
1,0201 |
1,0181 |
1,0181 |
1,0181 |
I.Olf |
|
ш1 |
|
||||||||||
«V |
|
—0,293 |
—0,231 |
-0,158 |
—0,094 |
—0,028 |
+0,040 |
+0.108 |
0,163 |
0,216 |
|
|
|
0,469 |
0,390 |
0,294 |
0,208 |
0,117 |
0,020 |
0,080 |
—0,163 |
-0,246 |
|
{i'« —0,332 -0,404 —0,460 |
—0,504 -0,537 -0,554 —0,560 —0.553 —0,536 |
||||||||||
t, сек |
|
1,160 |
1,175 |
1.200 |
1,225 |
1,250 |
1.275 |
1,300 |
1,325 |
1 1,360 |
|
* |
|
1,0125 |
1,0125 |
1,0106 |
1,0106 |
1,0106 |
1,00908 |
1.0090 |
1,00908 |
1,009 |
|
U> |
|
||||||||||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
* |
|
0,360 |
0,344 |
0,324 |
0,283 |
0,259 |
0,236 |
0,208 |
0,171 |
0,137 |
|
V |
|
||||||||||
* |
—0,599 |
—0,589 |
-0,574 |
—0,527 —0,603 —0.478 —0,447 —0,400 —0,3§8 |
|||||||
*ui |
|||||||||||
i* |
|
0,016 |
0,069 |
0,123 |
0,170 |
0.214 |
0,258 |
0,297 |
0,330 |
0,362 |
|
*2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U сек |
|
1,500 |
1,525 |
1,550 |
1,575 |
1,600 |
1,625 |
1,650 |
1,675 |
1,700 |
|
s» |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
* |
|
1,00701 |
1,00701 |
1,00701 |
1,00701 |
1,00639 |
1,00639 |
1,00639 |
1,00639 |
1,0063 |
|
"Ш |
|
||||||||||
t 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-0,028 -0,066 —0,085 |
-0,104 -0,123 —0,149 -0,160 —0,180 -0,195 |
|||||||||
*id |
—0,135 |
—0,079 |
-0,049 |
—0,022 |
0,013 |
0,056 |
0,077 |
0,112 |
0,140 |
||
* |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i*2 |
|
0,502 |
0,517 |
0,529 |
0,540 |
0,550 |
0.557 |
0,562 |
0,567 |
0,569 |
|
t.ceic |
|
2,225 |
2,325 |
2,425 |
2,525 |
2,625 |
2,725 |
2,825 |
2,925 |
3.025 |
|
* |
|
1,00550 |
1,00550 |
1,00542 |
1,00357 |
1,00538 |
1,00548 |
1,00572 |
1,00613 |
1,0067! |
|
U> |
|
||||||||||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
* |
—0,078 |
—0,038 |
-0,005 |
0,059 |
0,138 |
0,219 |
0,300 |
0,404 |
0,520 |
||
V |
|||||||||||
* |
|
0,420 |
0,449 |
0,473 |
0,480 |
0,450 |
0,416 |
0,378 |
0,306 |
0,209 |
|
* * |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
i'2 |
|
0,350 |
0,265 |
0,177 |
0,084 —0,012 —0,105 -0,199 —0,291 -0,379 |
||||||
t, сек |
|
3,625 1 3.725 | |
3.825 |
3,925 |
4,025 |
4,125 |
4,225 |
4,325 |
4,425 |
||
* |
|
1,01432 |
1,01465 |
1,01410 |
1,01279 |
1,01111 |
1,00926 |
1,00755 |
1,00600 |
1,0046! |
|
Ш |
|
||||||||||
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V |
|
1,487 |
1,588 |
1,600 |
1,533 |
1,428 |
1,320 |
1,230 |
1,174 |
1,145 |
|
—0,820 |
-0,91 |
-0,90 |
—0,76 |
—0,56 |
-0,262 |
-0,174 |
-0,037 |
0,061 |
|||
4 |
|||||||||||
|
-0,325 |
-0,094 |
+0,154 |
0,369 |
0,490 |
0,542 |
0,525 |
0,482 |
0,429 |
||
0,900 |
|
|
0,925 |
0,950 |
0,975 |
1,000 |
j 1,025 |
| 1,050 |
1,075 |
|
1,100 |
1,125 |
1.0162 |
|
1,0162 |
1,0162 |
1,0162 |
1,0144 |
1,0144 |
1,0144 |
1,0144 |
1,0125 |
1,0125 |
||
0,262 |
|
|
0,307 |
0,338 |
0,363 |
0,383 |
0,392 |
0,397 |
0,396 |
|
0,392 |
0,374 |
-0,321 |
|
|
—0,396 |
—0,452 |
—0,501 |
—0,543 |
-0,571 |
—0,542 |
—0,606 |
-0,616 |
-0,605 |
|
-0,505 |
|
|
—0,472 |
—0,430 |
—0,380 |
-0,327 —0,273 —0,216 -0,157 -0,095 -0,038 |
||||||
1,375 |
|
| |
1,400 |
1,425 |
1,450 |
1,475 |
| |
|
|
1 |
|
|
1,00908 |
1,00791 |
1,00791 |
1,00791 |
1,00791 |
|
|
|
|
|
|
||
0,112 |
|
|
0,086 |
0,044 |
0,018 |
—0,004 |
|
|
|
|
|
|
-0,328 -0,295 —0,238 —0,202 —0,170 |
|
|
|
|
|
|
||||||
0,392 |
|
|
0,420 |
0,445 |
0,466 |
0,485 |
|
|
|
|
|
|
1,725 |
|
|
1,825 |
1,925 |
2,025 |
2,125 |
|
|
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
1.00600 |
|
1,00574 |
1,00569 |
1,00566 |
1,00559 |
|
|
|
|
|
||
—0,210 |
|
—0,12 |
—0,118 |
—0,112 |
—0,095 |
|
|
|
|
|
|
|
0,170 |
|
|
0,130 |
0,216 |
0,295 |
0,357 |
|
|
|
|
|
|
0,570 |
|
|
0,555 |
0,527 |
0,483 |
0,423 |
|
|
|
|
|
|
3,125 |
|
|
3,225 |
3,325 |
3,425 |
3,525 |
| |
|
|
|
|
|
1,00762 |
|
1,00879 |
1,01017 |
1,01174 |
1,01323 |
|
|
|
|
|
|
|
0,652 |
|
|
0,836 |
0,955 |
1,136 |
1,323 |
|
|
|
|
|
|
0,084 |
-0,111 |
-0,229 |
-0,416 |
-0,631 |
|
|
|
|
|
|
||
-0,461 |
|
-0,530 |
—0,565 |
-0,559 |
—0,485 |
|
|
|
|
|
|
|
4,525 |
| |
|
4,625 |
4,725 |
4,825 |
4,925 |
|
|
|
1 |
|
|
1,00338 |
|
|
1,00226 |
1,00123 |
1,00025 |
0,99924 |
|
|
|
|
|
|
1,142 |
|
|
1,161 |
1,189 |
1,300 |
1,500 |
|
|
|
|
|
|
0,118 |
|
|
0,152 |
0,164 |
0,047 |
-0,200 |
|
|
|
|
|
|
0,375 |
|
|
0,330 |
0,297 |
0,267 |
0,265 |
|
|
|
|
|
|
|
i, |
сек |
|
|
.*а |
+ |
. *я |
1 / |
'id |
' 1g |
|
. *а |
|
. *а |
|
V 1Ы + ‘ig |
|||
|
t, C№ |
||
|
.*2 |
|
.*2 |
] / |
'id + |
'la |
|
.*2 |
|
.** |
|
»'ld + llg
|
t, |
сек |
|
|
.* 2 |
|
*2 |
1 / |
‘id + |
'la |
|
.*2 |
|
,*2 |
|
K |
'id + |
'la |
|
|
<, |
сек |
|
|
.** |
+ |
.*2 |
|
'h |
'17 |
|
V |
hd |
+ |
'ia |
j 0,0075 |
0,0100 |
0,0175 |
0,0200 0,0275 0,0375 0,0400 0,0500 |
0,0525 |
0,0600 |
O O -•J O O |
0,0750 |
||||
1,049 |
1,084 |
0,163 |
0,035 |
0,693 |
0,191 |
0,097 |
0,579 |
0,508 |
0,152 |
0,479 |
0,350 |
1,046 |
1,08 |
0,404 |
0,187 |
0,834 |
0,437 |
0,312 |
0,761 |
0,711 |
0,390 |
0,692 |
0,590 |
0,080o| |
0,0900 |
0,0925 |
0,1000 |
0,1100 |
0,1200 |
0,1300 |
0,1425 |
0,155 |
0,165 |
0,175 |
0,185 |
0,202 |
0,430 |
0,418 |
0,243 |
0,349 |
0,270 |
0,340 |
0,279 |
0,356 |
0,310 |
0,347 |
0,329 |
0,449 |
0,656 |
0,646 |
0,493 |
0,590 |
0,520 |
0,584 |
0,528 |
0,594 |
0,557 |
0,590 |
0,574 |
0,200 |
0,300 |
0,400 |
0,500 |
0,600 |
0,700 |
0,800 |
0,900 |
1,000 |
1,100 |
1,200 |
1,300 |
0,340 |
0,315 |
0,326 |
0,404 |
0,386 |
0,315 |
0,307 |
0,358 |
0,402 |
0,389 |
0,344 |
0,387 |
0,584 |
0,562 |
0,571 |
0,637 |
0,621 |
0,561 |
0,555 |
0,598 |
0,635 |
0,624 |
0,586 |
0,622 |
1,400 |
1,500 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,263 |
0,271 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,513 |
0,520 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
На рис. 2-24 и 2-25 даны кривые |
тока |
возбуждения |
и избыточной угловой скорости |
({$’* = |
1 — ш* ), по |
лученные расчетом на интеграторе и взятые из осцилло граммы. Совпадение кривых тока возбуждения получилось вполне удовлетворительным. Совпадение в кривых угловой скорости также приемлемо. Но на отдельных промежутках времени малые изменения Р'* -не являются подобными.
Это можно объяснить тем, что по осциллограмме рис. 2-20 кривая n = f( t) или, что то же, = / (£) дана в та
ком масштабе, что малые изменения п = /(£) по ней уста новить с достаточной точностью весьма затруднительно.
Кроме того, при сравнении различных величин по ос циллограмме и по искрограмме следует иметь в виду, что они будут совпадать в большей мере до 2 сек, пока влияние нагрузки не сказывается на режиме генератора, поскольку до этого времени гидротурбина не создает положительного вращающего момента. После же этого времени согласно осциллограмме вращающий момент гидротурбины будет положительным, и генератор начнет отдавать избыточную мощность нагрузке, в то время как искрограммы получены в предположении отсутствия нагрузки, что и делает полное совпадение величин невозможным.
На рис. 2-24 и 2-25 приведены также кривые тока воз буждения и угловой скорости, полученные в результате расчета указанным выше методом (точечные кривые). При мерно до 1,25 сек расчетная кривая тока возбуждения
удовлетворительно |
совпадает с искрограммой |
и |
осцилло |
||||||
граммой. В дальнейшем |
между |
ними |
имеется |
некоторое |
|||||
расхождение, |
которое |
исчезает к моменту |
времени £= |
||||||
= 3 сек, проявляется еще в больше мере к t~A |
|
сек и снова |
|||||||
становится небольшим к моменту £—4,75 сек. |
Расчетная |
||||||||
кривая угловой скорости |
|
хорошо совпадает с осцил |
|||||||
лограммой и искрограммой |
до |
3 сек. |
Дальше |
к моменту |
|||||
£«4 сек наблюдается расхождение, подобное |
|
тому, кото |
|||||||
рое было для |
тока |
£*f . Это |
расхождение снова |
исчезает |
|||||
к моменту t = 5 сек.
Отмеченные расхождения можно объяснить накоплением погрешностей, свойственным методу последовательных ин тегралов. Они сказываются тем в большей мере, чем быст рее изменяется угловая скорость ю* •
На рис. 2-26 в значительно более крупном масштабе и на протяжении промежутка времени только в 5 сек, на ко-
тором производился расчет, даны кривые тока возбуждения
i*f |
и угловой скорости |
(о* , полученные |
из расчета |
и из осциллограммы. |
|
|
|
|
Сравнивая кривые угловой |
скорости (о*, |
заключаем, |
что они совпадают удовлетворительно до 3 сек. Максималь
ное расхождение в этом промежутке не |
превышает |
0,8% |
|
(за |
100% принята синхронная скорость). К моменту 3,8сек |
||
это |
расхождение увеличивается до 1,6% |
(см. кривую |
(о* |
для значения 7 ^ = 0 ), а к моменту 5 сек оно снова падает почти до нуля.
Кривые тока возбуждения |
i\f, |
полученные из расчета |
|
и из осциллограммы, совпадают в |
меньшей |
степени, чем |
|
кривые угловой скорости со*. |
Примерно до |
3 сек по ха |
|
рактеру эти кривые похожи одна на другую. Так, до вклю чения напряжения в цепь обмотки возбуждения (1,725 сек) они имеют по две положительные и по одной отрицатель ной полуволне разной продолжительности, как следует из рис. 2-26. Амплитуды этих полуволн совпадают хорошо. В момент включения напряжения в цепь обмотки возбуж дения начинается переходный процесс. Возникающие при этом высокочастотные затухающие колебания видны на расчетной кривой. Они же получаются и на искрограмме при снятии ее в надлежащем масштабе. На осциллограмме они не видны по причине малого масштаба, в котором снят
ток возбуждения ilf. После 3 сек нужно сравнивать с
осциллограммой ту из расчетных кривых, которая соответ ствует вхождению генератора в синхронизм с системой бес
конечной мощности. Это будет кривая, у которой, как было
указано выше, при t > 2 сек момент |
Т * = 0 . Однако |
рас |
хождение здесь весьма заметное. В расчетной кривой |
Z*f |
|
уже начинаются колебания (первый |
максимум при t= |
|
=3,8 сек), а в осциллограмме их нет. Причина этих расождений лежит даже в небольшом расхождении угловых коростей (до 1,6%, как это было указано выше). Другой
же вариант расчетных кривых |
м* и i*if, приведенных |
|
на рис. 2-26, соответствующий |
изменению момента |
Тд* |
по кривой рис. 2-21 на всем протяжении рассматриваемого промежутка времени (до 5 сек), дает, разумеется, еще большие расхождения с осциллограммой.
В этом последнем случае колебания тока возбуждения начинаются раньше и до момента 5 сек укладываются 4 амплитуды этих колебаний, что объясняется быстрым воз растанием угловой скорости (кривая угловой скорости а>] после 2,2 сек дана сплошной линией).
На рис. 2-27 и 2-28 на протяжении 5 сек приведены кри вые токов i\d и i\ , полученные на интеграторе
(искрограммы) и из расчета. До 3,5 сек они располагаются весьма близко одна к другой. После 3,5 сек они расходят ся и тем больше, чем более поздний момент времени мы рас сматриваем. Это объясняется тем, что при аналитическом расчете момент Т’*х после 2 сек был принят рав
ным нулю, в то время как при снятии искрограммы орди
наты кривой Т'*х после t = 2 сек |
были |
умножены на |
ко |
|||||||||
эффициент, примерно равный 0,4. А так как |
в обоих этих |
|||||||||||
случаях нагрузка не учитывалась, то в случае |
расчета |
на |
||||||||||
интеграторе избыточный момент был |
больше. |
Он шел |
на |
|||||||||
ускорение |
машины, угловая |
скорость |
|
нарастала |
бы |
|||||||
стрее, и колебания токов статора |
»’*</ |
и |
|
учащались |
||||||||
в большей |
мере, |
чем |
при |
|
аналитическом расчете (при |
|||||||
/> 2 сек |
Т*х = 0,1), |
что и |
видно |
из |
рис. 2-27 и |
2-28. |
|
|||||
Наконец, на рис. |
2-29 приведены огибающие |
амплитуд |
||||||||||
и их квадратов |
для |
фазного |
тока |
t*0 |
статора |
генератора, |
||||||
равные соответственно ]/" i*u + fiq |
и |
i\a + |
Cfi. В |
самом |
де |
|||||||
ле, на основании (1-2а) при |
0А= 04 имеем для |
|
|
|
||||||||
ha - |
Ôx — 1,„ sin 0Х= Y |
|
fid + |
fia |
sin (6i — Yi ± 180°), |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(2-198) |
|
где |
|
|
|
t g Yi = |
Jh L . |
|
|
|
(2-199) |
|||
|
|
|
|
|
|
hq |
|
|
|
|
|
|
Совпадение огибающих, полученных из расчета, осцил лограммы и искрограммы, можно считать удовлетворитель ным. Только при /=0,1, 1,4 и 1,5 сек точки огибающей, по лученной из расчета, отстоят от двух других огибающих заметно дальше. Быстрозатухающих колебаний (£<;0,2 сек) на осциллограмме различить нельзя в силу ее масштаба (рис. 2-20). Поэтому для К 0.2 сек сравнение трех вышеуказанных огибающих не производилось.