第一章小结+复习题

第一章小结一．同步发电机的基本方程1．abc系统基本方程abcabcssabcψirufDQfDQRRfDQψirufQDabcRRRSSRSSfDqabciiLLLLψψ2．dq0系统的基本方程磁链方程为：QDfqdQaqDadadadfadaqqadaddQDfqdiiiiiixxxxxxxxxxxxxx0000000000000000000000000电压方程为：000000000dqQDfqdQDfqdQDffqdiiiiiirrrrrruuuu等值电路为直流电机模型，详见参考文献[1]、[2]3只考虑定子基频交流电流，基本方程可简化为次暂态过程：qqddixEuddqqixEu暂态过程：qqdixuddqqixEu稳态过程：dxdidxfifxDiDqxQiQxq-iqxaqxadxq0-i0ωiqudx”qE”diduqE”qx”dx”qiqudx”qiduqE’qx’dxqxqqqdixuddqqixEu全电流形式：①dxIjUE②dxIjUE一般，短路计算使用次暂态模型，稳定计算使用暂态模型。二．同步发电机的参数同步发电机参数可由d、q轴方向的等值电路推导而得，d轴等值电路（三绕组变压器）q轴等值电路（双绕组变压器）1．电抗（反映定子电流的电抗）⑴同步电抗（稳态）addxxxaqqxxx⑵暂态电抗（无阻尼绕组电机）faddxxxx//aqqxxx⑶次暂态电抗（有阻尼绕组电机）Dfaddxxxxx////Qaqqxxxx//2．时间常数⑴)(2qdqdaxxrxxT；定子自由电流（直流电流）衰减的时间常数；⑵ddddxxTT0；定子基频交流的暂态电流I衰减到I的时间常数；⑶ddddxxTT0；定子基频交流的次暂态电流dI衰减到dI的时间常数；⑷qqQqxxTT；定子基频交流的次暂态电流qI衰减到0的时间常数fxxiqudx”qiduqEqxdIÙÈ’jx’dIÙÈ”jx”dxadxaqxσDxQx3．电势符号名称基本方程用途⑴fadqixE空载电势ddqqixuEdqxEI0⑵ffadqxxE交轴暂态电势ddqqixuEdqxEI0⑶DfqE,交轴次暂态电势ddqqixuEdqdxEI0⑷QdE直轴次暂态电势qqddixuEqdqxEI0⑸E暂态电抗后电势dxIjUEdxEI0⑹E次暂态电势dxIjUEdxEI0二．物理概念1．突然三相短路时，定、转子各绕组中的电流分量电流名称定子三相绕组iabciωiα+i2ω励磁绕组ifif|0|+ifαifωD阻尼绕组iDiDαiDωQ阻尼绕组iQiQαiQω2．变量的Park变换三相abc坐标电流：cosIia)120cos(Iib)120cos(Iic作Park变换，得)120cos()120cos(cos212121)120sin()120sin(sin)120cos()120cos(cos320Iiiiqd其中，0t则)cos(Iid)sin(Iiq●当0t00常数iabc正序交流←→idq直流●当0，00tiabc直流←→idq交流●当02t00tiabc2倍频正序交流←→idq交流3．Park变换的物理意义●变量的Park变换是观察点的变换,基本特点是交直互换;●磁链方程的Park变换是将abc三相绕组用dq0三个绕组来代替,d绕组的轴线与d轴重合,q绕组的轴线与q轴重合,零绕组是孤立绕组;●电压方程的Park变换是将同步发电机用直流电机模型来代替.4.相量图⑴根据qQxIjUE,确定δ角及d、q轴位置,从而得Ud、Uq、Id、Iq;⑵根据相量图记忆公式。qdÙÌÌdÙdÌqÙqjÌdxdEQjÌqxqaÈ’È’qjÌx’djÌxqEqjÌdx’d复习题1）abc坐标的磁链方程中电感系数是如何变化的，变化原因是什么？2）什么是派克变换矩阵？派克变换目的、物理意义是什么？电流、电压、磁链的派克变换矩阵是否相同？派克变换矩阵中的角是什么角？3）什么是综合相量？作用是什么？4）以知a，b，c三相电压uta1sin()，utb11200sin()，utc11200sin()，求d，q，0轴电压。5）如何由派克方程导出发电机稳态电压方程？什么是虚构电势EQ？它有什么作用？如何计算？6）如何依据发电机稳态电压方程画稳态相量图？7）已知发电机正常运行于额定参数PN=100MW，cos=0.85，UN=10.5kV，Xd=1，Xq=0.7，R=0下，求发电机空载电势Eq并画相量图。8）短路后，定子绕组、转子励磁绕组都含有哪些电流分量？产生原因是什么？各按什么时间常数衰减？9）E，Eq各是什么电势？两者有什么关系？Eq||0、Eq0、Eq、Eq||0电势是什么关系？10）不计阻尼时，定子直流分量电流,励磁绕组基频交流电流分量按什么时间常数衰减？励磁绕组直流电流，定子二倍频交流电流分量按什么时间常数衰减？11）E，Eq，Ed各是什么电势？三者有什么关系？Eq短路前后是否变化？Eq||0与Eq是否相等？Eq||0与Eq||0什么关系？Eq||0值在空载下短路与负载下短路是否一样？Eq||0、Eq||0、Eq||0各按什么时间常数衰减？12）从物理概念及数学公式说明Xd、Xd、XdEq||0、Eq||0、Eq||0电势及大小。13）Tf、Td、Ta各是什么时间常数。Td、Tq各是什么时间常数？这些时间常数各决定什么电流的衰减？这些时间常数如何计算？14）发电机短路时Uf会变化吗？发电机短路电流计算公式是否考虑了Uf的变化？什么是强行励磁？它会对短路电流带来什么影响？15）非无限大容量电源供电系统短路，短路电流周期分量是否衰减？