Намагничивающая сила и ток обмотки возбуждения при номинальной нагрузке

3.2 Намагничивающая сила и ток обмотки возбуждения при номинальной нагрузке

 

Н.с. обмотки статора, приведённая к обмотке возбуждения

 (3.12)

Угол j_н = arccos(0,8) = 37⁰ , a₁ = 6⁰ и jx_p*I_H* =0,13

По характеристике х.х. рис.6 находим соответствующий ток возбуждения

i*_fE = 1,2. Н.с. обмотки возбуждения на полюс при номинальной нагрузке i*_fН = 2,2. Т.к. н.с. возбуждения приведена к одному масштабу с током возбуждения, то

 

F*_fH = i*_fH

 

Действительная н.с. возбуждения

 

F_fH = F*_fH F_f0 = 2,2*36050 =79310А (3.13)

 

Номинальный ток возбуждения

 

i_fН = 4 F_fH / (Z₂ u_n2) =4*79310 / (20*18) =881 A (3.14)

3.3 Построение регулировочной характеристики

Две точки регулировочной характеристики i*_f = f(I*) уже известны (1;0) и (2,2;1).

Для получения промежуточных точек зададимся значениями I* =0,3 и 0,8

Тогда jx*_pI* = 0,6 и 0,15 , а i*_f =1,2 и 2,0 характеристика приведена на рис.8.

Активное сопротивление обмотки возбуждения:

 

 (3.15)

 

Число катушек на полюс

 

q₂ = Z₂ / 4 = 20/4 = 5 (3.16)

 

Уточнённое значение номинального напряжения возбуждения

 

 (3.17)

Номинальная мощность возбудителя

Р_fH = u_fH*i_fH = 138*881 =122 кВт

 

Выбираем возбудитель ВТ-450-3000

Номинальная мощность – 470 кВт

Номинальное напряжение – 280В

Номинальный ток – 1680А

Номинальный КПД – 91,5%.

 

3.4 Параметры и постоянные времени турбогенератора

Под параметрами понимаются активные и индуктивные сопротивления обмоток в симметричных и несимметричных установившихся и переходных режимах.

Активное сопротивление фазы обмотки статора при рабочей температуре:

 (3.18)

здесь S₁ = n_элS_c = 26*0,00001445 = 0,000375м² – сечение эффективного проводника

Сопротивление фазы статора в относительных единицах

 (3.19)

Индуктивное сопротивление реакции якоря по продольной оси

 (3.20)

Индуктивное сопротивление реакции якоря по поперечной оси приближённо

 (3.21)

Синхронные индуктивные сопротивления по продольной и поперечной осям

 (3.22)

Сверхпереходное индуктивное сопротивление по продольной оси

 (3.23)

Индуктивное сопротивление обратной последовательности

 (3.24)

Индуктивное сопротивление нулевой последовательности (для  )

 (3.25)

 

Постоянная времени затухания апериодической составляющей тока внезапного короткого замыкания

При трёхфазном к.з.

 (3.26)

 

При двухфазном к.з.

 

При однофазном к.з.

 

 

Статическая перегружаемость турбогенератора определяется по формуле:

 (3.27)

 где i*_fK –ток возбуждения, обеспечивающий номинальный ток статора при трёхфазном к.з. Этот ток определяется по спрямлённой ненасыщенной характеристике рис.9 х.х. для Е*=I*_н х*_d = 0,7*2.27 = 1,6

Кратности установившихся токов к.з. (соответственно трёх-, двух- и однофазного) в о.е.

 (3.28)

 

где =2,2

Ударный ток внезапного симметричного к.з. в о.е.

 (3.29)

Заключение

В работе спроектирован турбогенератор с одной парой полюсов, с воздушным зазором 4,2 см, количество пазов ротора 20 и статора -72. Турбогенератор является неявнополюсной синхронной электромашиной и может быть использован на ТЭЦ и АЭС, а также в атомных энергоустановках ледоколов.

Список использованных источников

 

1. Пособие к курсовому и дипломному проектированию для электроэнергетических специальностей вузов, 2-е изд., перераб. и доп./ В.М.Блок, Г.К.Обушев, Л.Б.Паперно и др.; Под ред. В.М.Блок.- М: Высш.шк.,1990г.-383с.

2. Электротехнический справочник: В 3 т.Т.3.2кн. кн.1.Производство и распределение электрической энергии (Под общ.ред.профессоров МЭИ: И.Н.Орлова (гл. ред.) и др.) 7-е изд., испр. и доп. - М: Энергоатомиздат ,1988г.-880с.

3. Макаричев Ю.А. Проектирование турбогенераторов: Учебное пособие.- Самара: СамГТУ, 2000 – 69с.

4. Вольдек А.И. Электрические машины .-Л:Энергия, 1974г. – 840с.