- •Глава семнадцатая
- •17.1. Основные понятия и определения
- •17.2. Погрешности трансформаторов тока
- •17.3. Компенсированные трансформаторы тока
- •17.4. Электродинамическая и термическая стойкость трансформаторов тока
- •17.5. Конструкции трансформаторов тока
- •17.6. Выбор трансформаторов тока
- •18.1. Конструкции реакторов
- •18.2. Индуктивное сопротивление реактора
- •18.3. Электродинамическая
- •19.1. Расчетные рабочие токи
- •19.2. Расчетные токи короткого замыкания
- •19.3. Выбор неизолированных проводников
- •20.1. Общие сведения
- •20.2. Турбогенераторы
- •20.3. Гидрогенераторы
- •20.4. Синхронные компенсаторы
- •20.5. Системы охлаждения
- •20.6. Системы возбуждения
- •20.7. Автоматическое гашение магнитного поля синхронных генераторов и компенсаторов
- •20.8. Основные параметры современных синхронных Генераторов
- •20.9. Включение синхронных генераторов и компенсаторов на параллельную работу
- •20.10. Нормальные режимы работы синхронных генераторов и компенсаторов
- •20.11. Использование турбо- и гидрогенераторов в режиме синхронного компенсатора
- •20.12. Анормальные режимы работы синхронных генераторов
- •21.1. Общие сведения
- •21.2. Асинхронные электродвигатели
- •21.3. Синхронные электродвигатели
- •21.4. Электродвигатели постоянного тока
- •21.5. Вопросы динамики электропривода
- •21.6. Пуск и выбег агрегатов с приводными асинхронными и синхронными электродвигателями
- •21.7. Самозапуск асинхронных и синхронных электродвигателей
- •21.8. Анормальные режимы работы электродвигателей
18.2. Индуктивное сопротивление реактора
В каждой фазе трехфазного реактора индуктируется не только ЭДС самоиндукции, вызванная током в этой фазе, но также и ЭДС взаимоиндукции, вызванная токами в двух соседних фазах. Активные сопротивления R и индуктивность L одинаковы во всех трех фазах. Однако взаимные индуктивности МAB, МBC и МСА обычно неодинаковы вследствие несимметричного расположения фаз. Падения напряжения в фазах реак-
тора могут быть определены из следующих выражений:
Если допустить для упрощения анализа, что фазы расположены симметрично, что-, является исключением из общего правила, то МAB = МBC = МСА = М и выражения (18.1) принимают следующий простой вид:
Разность L — М = L' можно рассматривать как эквивалентную индуктивность одной фазы. Очевидно, при несимметричном расположении фаз эквивалентные индуктивности и, следовательно, падения напряжения несколько отличны.
Заводы-изготовители указывают в качестве основной характеристики реактора его номинальное индуктивное сопротивление Ом, завися-
щее от числа витков и относительных размеров катушек, а также от их взаимного положения и расстояний. В соответствии со сказанным выше L' представляет собой эквивалентную индуктивность катушки трехфазного реактора:
или в долях номинального фазного напряжения сети
Активным сопротивлением реактора обычно пренебрегают вследствие его небольшого значения.
Катушки сдвоенного реактора обладают индуктивностью L и взаимной индуктивностью М (в пределах фазы). Последняя составляет приблизительно 0,4 — 0,6 индуктивности L. Отношение k =М/L, называют коэффициентом связи, который всегда меньше единицы. Заводы-изготовители указывают
номинальное индуктивное сопротивление сдвоенных реакторовОм, и коэффициент связи (L' — эквивалентная индуктивность катушки, т. е. с учетом взаимной индуктивности фаз; знак штрих в дальнейшем опущен).
Падения напряжения в катушках сдвоенного реактора зависят от значений токов в ветвях и их направления. Если токи I1 и I2 в ветвях направлены противоположно, падения напряжения могут быть определены из следующих выражений:
В практике эксплуатации стремятся к равномерной нагрузке ветвей в целях уменьшения падений напряжения. Такой режим (рис. 18.3,а) называют сквоз-н ы м. Принимая во внимание, что индуктивность L' незначительно отличается от L падения напряжения в ветвях оказываются равными:
или в долях номинального напряжения сети
Из приведенных выражений следует, что в сквозном режиме падение напряжения в катушках сдвоенного реактора меньше падения напряжения в одинарном реакторе с тем же сопротивлением и тем же номинальным током. Чем больше коэффициент связи, тем меньше падение напряжения. При k = 0,5 падение напряжения составляет только половину падения в одинарном реакторе. В этом заключается основное преимущество сдвоенных реакторов.
Если токи в ветвях сдвоенного реактора равны и направлены согласно (такой режим называют продольным, рис. 18.3,6), падение напряжения в реакторе
или в долях номинального фазного напряжения сети
Сопротивление реактора в рассматриваемом режиме относительно велико. При коэффициенте связи k = 0,5 падение напряжения ΔU=3XНОМI.
Если нагружена только одна катушка сдвоенного реактора (такой режим называют одноцепным, рис. 18.3,в), падение напряжения в нем равно падению напряжения в одинарном реакторе с тем же номинальным сопротивлением и определяется выражениями (18.4), (18.5). В смежной катушке, в которой тока нет, индуктируется ЭДС
Пока ток невелик, Ем мало заметно. Однако при КЗ в ветви 1 напряжение у зажима 2 может превысить номинальное напряжение сети:
где U0к — напряжение у среднего зажима при КЗ.
В долях номинального фазного напряжения сети
Так, при Хном = 0,4 Ом, эквивалентном сопротивлении системы Хс = = 0,05 Ом, k = 0,5 и Uном = 10 кВ имеем при трехфазном коротком замыкании
Во избежание чрезмерного повышения напряжения на зажимах сдвоенных реакторов при КЗ коэффициент связи выбирают не выше 0,6. Следует также принять во внимание, что с увеличением коэффициента связи увеличиваются силы взаимодействия между катушками реактора при КЗ.
Выражения (18.3), (18.5) и (18.7) соответствуют схеме'замещения сдвоенного реактора, приведенной на рис. 18.4.