0.4 Quá trình quá độ trong máy điện  (Page 2/6)

$D{\stackrel{\text{.}}{Y}}_{{}_{\mathrm{fS}}}=D{\stackrel{\text{.}}{Y}}_{{}_{\text{fo}+}}+D{\stackrel{\text{.}}{Y}}_{{}_{\text{ado}+}}=0$

Do f tăng nên f cũng tăng một lượng tỷ lệ vì:

${\stackrel{\text{.}}{Y}}_{{}_{\mathrm{sf}}}=s_f\text{.}{\stackrel{\text{.}}{Y}}_{{}_f}$

và từ thông kẻ hở không khí cũng giảm xuống vì:

$F_{\mathrm{dd}}=F_{\mathrm{fS}}-F_{\mathrm{sf}}$

Điều này chứng tỏ d, d và sức điện động Eq, E tương ứng của máy phát thay đổi đột biến vào thời điểm đầu của ngắn mạch nên không thể sử dụng các tham số này để thay thế cho máy phát vào thời điểm đầu của ngắn mạch.

***SORRY, THIS MEDIA TYPE IS NOT SUPPORTED.***

Hình 5.3

Để đặc trưng cho máy phát trong tính toán ta sử dụng từ thông không đột biến lúc ngắn mạch là f, trong đó phần xem như móc vòng với cuộn dây stato là:

${\stackrel{\text{.}}{Y}}_{{}_d}^{{}_{\text{'}}}=(1-s_f){\stackrel{\text{.}}{Y}}_{{}_{\mathrm{fS}}}$

d’ được gọi là từ thông quá độ dọc trục.

$\begin{array}{}{\stackrel{\text{.}}{Y}}_{{}_d}^{{}_{\text{'}}}=(1-\frac{X_{\mathrm{sf}}}{X_{\mathrm{sf}}+X_{\text{ad}}})({\stackrel{\text{.}}{Y}}_{{}_f}+{\stackrel{\text{.}}{Y}}_{{}_{\text{ad}}})=\frac{X_{\text{ad}}}{X_{\mathrm{sf}}+X_{\text{ad}}}\left[{\stackrel{\text{.}}{I}}_{{}_f}(X_{\mathrm{sf}}+X_{\text{ad}})+{\stackrel{\text{.}}{I}}_{{}_d}{X}_{\text{ad}}\right]\\ \text{=}{\stackrel{\text{.}}{I}}_{{}_f}{X}_{\text{ad}}+{\stackrel{\text{.}}{I}}_{{}_d}\frac{X_{\text{ad}}^2}{X_{\mathrm{sf}}+X_{\text{ad}}}\end{array}$

Từ thông móc vòng này ứng với sức điện động Eq’ được gọi là sức điện động quá độ:

${\stackrel{\text{.}}{E\text{'}}}_q={\stackrel{\text{.}}{E}}_q-j{\stackrel{\text{.}}{I}}_{{}_d}\frac{X_{\text{ad}}^2}{X_{\mathrm{sf}}+X_{\text{ad}}}={\stackrel{\text{.}}{U}}_q+j{\stackrel{\text{.}}{I}}_{{}_d}(x_d-\frac{X_{\text{ad}}^2}{X_{\mathrm{sf}}+X_{\text{ad}}})={\stackrel{\text{.}}{U}}_q+j{\stackrel{\text{.}}{I}}_{{}_d}\text{.}{x}_d^{\text{'}}$

xd’ được gọi là điện kháng quá độ dọc trục.

$x_d^{\text{'}}=x_d-\frac{X_{\text{ad}}^2}{X_{\mathrm{sf}}+X_{\text{ad}}}=X_s+\frac{X_{\mathrm{sf}}\text{.}{X}_{\text{ad}}}{X_{\mathrm{sf}}+X_{\text{ad}}}$

$I_o^{\text{'}}=I_{\text{do}}^{\text{'}}=\frac{E_q^{\text{'}}}{x_d^{\text{'}}+x_{\text{ng}}}$

trong đó: xng - điện kháng từ đầu cực máy điện đến điểm ngắn mạch.

Sức điện động và điện kháng siêu quá độ:

Sức điện động và điện kháng siêu quá độ là những tham số đặc trưng cho máy phát điện có cuộn cản vào thời điểm đầu của quá trình ngắn mạch.

Xét một máy điện có các cuộn cản dọc trục và ngang trục, giả thiết cuộn kích từ và cuộn cản dọc trục là như nhau nên cả 2 đều liên hệ với cuộn dây stato bởi từ thông hỗ cảm chung ad được xác định bởi Xad.

Khi có một lượng tăng đột ngột từ thông ad, ở rôto sẽ có thay đổi tương ứng từ thông của cuộn kích từ f và của cuộn cản dọc trục 1d sao cho tổng từ thông móc vòng không đổi, do vậy:

- Đối với cuộn kích từ: $D{\stackrel{\text{.}}{Y}}_{{}_f}+D{\stackrel{\text{.}}{Y}}_{{}_{\mathrm{1d}}}+D{\stackrel{\text{.}}{Y}}_{{}_{\text{ad}}}=0$

$D{\stackrel{\text{.}}{I}}_{{}_f}(X_{\mathrm{sf}}+X_{\text{ad}})+D{\stackrel{\text{.}}{I}}_{{}_{\mathrm{1d}}}{X}_{\text{ad}}+D{\stackrel{\text{.}}{I}}_{{}_d}{X}_{\text{ad}}\text{=0}$ (5.1)

- Đối với cuộn cản dọc: $D{\stackrel{\text{.}}{Y}}_{{}_{\mathrm{1d}}}+D{\stackrel{\text{.}}{Y}}_{{}_{\mathrm{s1d}}}+D{\stackrel{\text{.}}{Y}}_{{}_d}+D{\stackrel{\text{.}}{Y}}_{{}_{\text{ad}}}=0$

$D{\stackrel{\text{.}}{I}}_{{}_{\mathrm{1d}}}(X_{\mathrm{s1d}}+X_{\text{ad}})+D{\stackrel{\text{.}}{I}}_{{}_f}{X}_{\text{ad}}+D{\stackrel{\text{.}}{I}}_{{}_d}{X}_{\text{ad}}\text{=0}$ (5.2)

Từ (5.1) và (5.2) ta có: $D{\stackrel{\text{.}}{I}}_{{}_f}{X}_{\mathrm{sf}}=D{\stackrel{\text{.}}{I}}_{{}_{\mathrm{1d}}}{X}_{\mathrm{s1d}}$ (5.3)

Từ (5.3) thấy rằng lượng tăng Id tạo ra ở 2 cuộn kích từ và cuộn cản dọc các dòng điện tăng cùng chiều nhưng độ lớn tỷ lệ nghịch điện kháng tản của chúng.

Thay thế phản ứng của 2 cuộn dây ở rôto tại thời điểm đầu của ngắn mạch bằng phản ứng của một cuộn dây tương đương dọc trục có dòng bằng:

$D{\stackrel{\text{.}}{I}}_{{}_{\text{rd}}}=D{\stackrel{\text{.}}{I}}_{{}_f}+D{\stackrel{\text{.}}{I}}_{{}_{\mathrm{1d}}}$

và điện kháng tản Xrd với điều kiện vẫn thỏa mãn nguyên lý từ thông móc vòng không đổi, tức là: