25MW自备发电机超瞬变电抗选择
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发电机超瞬变电抗参数值。 关 键 词 自备发电机电抗参数超瞬变电抗选择
中 图 分 类 号 ：TM4 7
文献标识码：A
文 章 编 号 ：1672-9064(2017)04-046-03
长 春 化 工 （常 熟 ）公 司 项 目 工 程 25M W 自备发电机出口
电 压 10.5kV，接 至 10k V 出 口 母 线 ，并 通 过 一 回 10k V 线路与
程 时 ，瞬态过程中转子绕组和阻尼绕组中因为磁链不能突变
而 产 生 的 感 应电流衰变为零，电枢反应可以顺利通过定子和
转 子 铁 芯 及 2 个 气 隙 ，磁 路 磁 组 较 小 ，电 枢磁通相对较强，电
枢 反 应电抗就是同步电抗，一 般 表 示 为 Xd。
当 发 电 机 出 口 发 生 短 路 ，处 于 瞬 态 过 程 时 ，转子绕组和
〇)
电抗称为隐极电机的同步电抗。隐极电机在
直轴和交 轴上的气隙相等，如 果 用 尤 表 示 直 轴 电 抗 ，用 '
表 示 交 轴 电 抗 ，则 有 ：
X s= X d= X q
(4)
1 . 2 稳态和瞬态过程中的电抗参数
当 发 电 机 出 口 发 生 短 路 ，经 过 瞬 态 过 程 到 达 稳 态 短 路 过
阻 尼 绕 组 因 为 磁 链 不 能 突 变 而 产 生 感 应 电 流 ，转 子 绕 组 和 阻
尼 绕 组 磁 通 对 电 枢 反 应 磁 通 的 进 人 产 生 反 抗 作 用 ，在 阻 尼 绕
组 中 的 感 应 电 流 衰 变 为 零 之 前 ，磁 路 磁 组 最 大 ，电枢磁通最
弱 ，电枢反应电抗称为超瞬变电抗，一 般 表 示 为 X〃dfi在阻尼
都 感 应 了 电 流 ，电 抗 为 ：
x"d=XM /(i/xa^ i/x FM /x 2(r)
(6)
尤'称为直轴超瞬变电抗。 及 分 别 为 励 磁 绕 组 和
阻尼绕组的漏磁电抗^
(3)
在 发 生 短 路 后 的 极 短 时 间 内 ，阻尼绕组中的感应电
流 已 衰 减 完 毕 ，电 抗 为 ：
X '^X M A l/X M /X^)
称为电枢反J^ 。由于电枢反应电势正比于电枢反应，因此电
枢 反 应 电 势 Ea 和 电 枢 电 流 Ia之间成正比关系。同 时 ，由于电
势 Ea 己 滞 后 于 磁 通 +9 0 。电 角 度 ，亦 即 滞 后 T Ia 90。电 角 度 ，
所 以 电 势 仏 就 可 以 写 成 电 抗 压 降 的 形 式 。艮P:
绕 组 和 转 子 绕 组 中 的 感 应 电 流 均 衰 变 为 零 之 前 ，磁 路 磁 组 较
大 ，电 枢 磁 通 较 弱 ，电 枢 反 应 电 抗 称 为 瞬 变 电 抗 x ' d，一 般表
示为对于没有阻尼绕组的电机，只 有 瞬 变 电 抗 x 'd，而没有超
瞬 变 电 抗 x 〃d(3
2 发电机电抗参数的理论计算
40kA。我 方 设 计 通 过 短 路 电 流 核 算 ，认 为 超 瞬 变 电 抗 值 可 适
当减小#
1 发 电 机 3 个电抗参数的物理意义
1 . 1 电抗参数的物理意义
当发电机转子以同步速旋转时，感 应 出 电 势 Q 接上负载
后 ，便产生:1个旋转磁势。随着这个磁势的产生，气隙中的磁
势 从 空 载 时 的 转 子 磁 势 改 变 为 负 载 时 的 合 成 磁 势 。这 种 现 象
厂 区 已 有 10k V 系 统 相 连 ，该 10k V 系 统 上 已 接 有 1 台
50MW 自备发电机s 业 主 在 合 同 谈 判 阶 段 要 求 25MW发电
机 超 瞬 变 电 抗 值 X〃d=0.15,并 且 计 算 出 所 接 10k V 出口母线
上 的 H 相 短 路 电 流 值 为 35.5kA，断 路 器 分 断 能 力 选 择 为
(7)
称为直轴瞬变电抗^
3 发电机电抗参数的使用场合及对运行状态的影响
发电机电抗参数的使用场合，在 前 面 论 述 中 ，我们可以
看 出 :在 对 发 电 机 进 行 稳 态 分 析 时 ，采 用 发电机的同步电抗
Xd进 行 分 析 ;一 般 发 电 机 都 安 装 有 阻 尼 绕 组 ，当发电机处于
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
从 电 路 的 角 度 来 看 ，发电机短路电流的大小决定于回路
参 数 ，即发电机各种短路状态的电抗参数。
(1)
发 电 机 稳 态 短 路 时 ，转 子 绕 组 中 没 有 感 应 电 流 ，同步
电抗为：
Xd=Xa+Xad
(5)
(2)
发 电 机 瞬 态 短 路 时 ，转 子 上 励 磁 绕 组 和 阻 尼 绕 组 上
I衫 ■ 名 热
I
ISSN1672-9064
1 CN35-1272/TK
境 1/能 源 技 术
MI —f
25MW自 备 发 电 机 超 瞬 变 电 杭 选 择
袁雨锋王芳
(浙 江 西 子 联 合 工 程 有 限 公 司 浙 江 杭 州
310019)
摘 要 长 春 化 工 （常 熟 ）公 司 汽 机 岛 工 程 25M W 自 备 发 电 机 超 瞬 变 电 抗 值 在 工 程 合 同 签 订 时 曾 引 发 讨 论 e 对 该 参 数 做 了 一 般 原 理 性 介 绍 ，同 时 介 绍 了 发 电 机 的 几 个 相 关 重 要 参 数 ，并 核 对 了 该 工 程 的 短 路 电 流 计 算 ，最 终 确 定 了 该 工 程 25M W 自备
瞬 态 过 程 时 ，发电机的瞬态过程包含转子上阻尼绕组和励磁
绕 组 上 的 瞬 态 过 程 ，采 用 发 电 机 的 超 瞬 变 电 抗 x 〃d 进行分
析;对 于 容 量 较 小 的 发 电 机 ，转 子 没 有 安 装 阻 尼 绕 组 ，发电机
处 于 瞬 态 过 程 时 ，只 有 励 磁 绕 组 上 的 瞬 态 过 程 ，采用发电机
E a= ~ jU a
(1)
其中 z a称为电枢反应电抗， 的大小可以说明电枢反
应 的 强 弱 0 同时定子槽的周围、绕 组 端 部 等 处 产 生 漏 磁 通 (/)
CT，并 在 电 枢 绕 组 中 也 产 生 感 应 电 势 ，且 I ；和 /fl成 正 比 。
即：
E^ - jl^
(2)
就是 定 子绕组的漏磁电抗，有 ：
中 图 分 类 号 ：TM4 7
文献标识码：A
文 章 编 号 ：1672-9064(2017)04-046-03
长 春 化 工 （常 熟 ）公 司 项 目 工 程 25M W 自备发电机出口
电 压 10.5kV，接 至 10k V 出 口 母 线 ，并 通 过 一 回 10k V 线路与
程 时 ，瞬态过程中转子绕组和阻尼绕组中因为磁链不能突变
而 产 生 的 感 应电流衰变为零，电枢反应可以顺利通过定子和
转 子 铁 芯 及 2 个 气 隙 ，磁 路 磁 组 较 小 ，电 枢磁通相对较强，电
枢 反 应电抗就是同步电抗，一 般 表 示 为 Xd。
当 发 电 机 出 口 发 生 短 路 ，处 于 瞬 态 过 程 时 ，转子绕组和
〇)
电抗称为隐极电机的同步电抗。隐极电机在
直轴和交 轴上的气隙相等，如 果 用 尤 表 示 直 轴 电 抗 ，用 '
表 示 交 轴 电 抗 ，则 有 ：
X s= X d= X q
(4)
1 . 2 稳态和瞬态过程中的电抗参数
当 发 电 机 出 口 发 生 短 路 ，经 过 瞬 态 过 程 到 达 稳 态 短 路 过
阻 尼 绕 组 因 为 磁 链 不 能 突 变 而 产 生 感 应 电 流 ，转 子 绕 组 和 阻
尼 绕 组 磁 通 对 电 枢 反 应 磁 通 的 进 人 产 生 反 抗 作 用 ，在 阻 尼 绕
组 中 的 感 应 电 流 衰 变 为 零 之 前 ，磁 路 磁 组 最 大 ，电枢磁通最
弱 ，电枢反应电抗称为超瞬变电抗，一 般 表 示 为 X〃dfi在阻尼
都 感 应 了 电 流 ，电 抗 为 ：
x"d=XM /(i/xa^ i/x FM /x 2(r)
(6)
尤'称为直轴超瞬变电抗。 及 分 别 为 励 磁 绕 组 和
阻尼绕组的漏磁电抗^
(3)
在 发 生 短 路 后 的 极 短 时 间 内 ，阻尼绕组中的感应电
流 已 衰 减 完 毕 ，电 抗 为 ：
X '^X M A l/X M /X^)
称为电枢反J^ 。由于电枢反应电势正比于电枢反应，因此电
枢 反 应 电 势 Ea 和 电 枢 电 流 Ia之间成正比关系。同 时 ，由于电
势 Ea 己 滞 后 于 磁 通 +9 0 。电 角 度 ，亦 即 滞 后 T Ia 90。电 角 度 ，
所 以 电 势 仏 就 可 以 写 成 电 抗 压 降 的 形 式 。艮P:
绕 组 和 转 子 绕 组 中 的 感 应 电 流 均 衰 变 为 零 之 前 ，磁 路 磁 组 较
大 ，电 枢 磁 通 较 弱 ，电 枢 反 应 电 抗 称 为 瞬 变 电 抗 x ' d，一 般表
示为对于没有阻尼绕组的电机，只 有 瞬 变 电 抗 x 'd，而没有超
瞬 变 电 抗 x 〃d(3
2 发电机电抗参数的理论计算
40kA。我 方 设 计 通 过 短 路 电 流 核 算 ，认 为 超 瞬 变 电 抗 值 可 适
当减小#
1 发 电 机 3 个电抗参数的物理意义
1 . 1 电抗参数的物理意义
当发电机转子以同步速旋转时，感 应 出 电 势 Q 接上负载
后 ，便产生:1个旋转磁势。随着这个磁势的产生，气隙中的磁
势 从 空 载 时 的 转 子 磁 势 改 变 为 负 载 时 的 合 成 磁 势 。这 种 现 象
厂 区 已 有 10k V 系 统 相 连 ，该 10k V 系 统 上 已 接 有 1 台
50MW 自备发电机s 业 主 在 合 同 谈 判 阶 段 要 求 25MW发电
机 超 瞬 变 电 抗 值 X〃d=0.15,并 且 计 算 出 所 接 10k V 出口母线
上 的 H 相 短 路 电 流 值 为 35.5kA，断 路 器 分 断 能 力 选 择 为
(7)
称为直轴瞬变电抗^
3 发电机电抗参数的使用场合及对运行状态的影响
发电机电抗参数的使用场合，在 前 面 论 述 中 ，我们可以
看 出 :在 对 发 电 机 进 行 稳 态 分 析 时 ，采 用 发电机的同步电抗
Xd进 行 分 析 ;一 般 发 电 机 都 安 装 有 阻 尼 绕 组 ，当发电机处于
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
从 电 路 的 角 度 来 看 ，发电机短路电流的大小决定于回路
参 数 ，即发电机各种短路状态的电抗参数。
(1)
发 电 机 稳 态 短 路 时 ，转 子 绕 组 中 没 有 感 应 电 流 ，同步
电抗为：
Xd=Xa+Xad
(5)
(2)
发 电 机 瞬 态 短 路 时 ，转 子 上 励 磁 绕 组 和 阻 尼 绕 组 上
I衫 ■ 名 热
I
ISSN1672-9064
1 CN35-1272/TK
境 1/能 源 技 术
MI —f
25MW自 备 发 电 机 超 瞬 变 电 杭 选 择
袁雨锋王芳
(浙 江 西 子 联 合 工 程 有 限 公 司 浙 江 杭 州
310019)
摘 要 长 春 化 工 （常 熟 ）公 司 汽 机 岛 工 程 25M W 自 备 发 电 机 超 瞬 变 电 抗 值 在 工 程 合 同 签 订 时 曾 引 发 讨 论 e 对 该 参 数 做 了 一 般 原 理 性 介 绍 ，同 时 介 绍 了 发 电 机 的 几 个 相 关 重 要 参 数 ，并 核 对 了 该 工 程 的 短 路 电 流 计 算 ，最 终 确 定 了 该 工 程 25M W 自备
瞬 态 过 程 时 ，发电机的瞬态过程包含转子上阻尼绕组和励磁
绕 组 上 的 瞬 态 过 程 ，采 用 发 电 机 的 超 瞬 变 电 抗 x 〃d 进行分
析;对 于 容 量 较 小 的 发 电 机 ，转 子 没 有 安 装 阻 尼 绕 组 ，发电机
处 于 瞬 态 过 程 时 ，只 有 励 磁 绕 组 上 的 瞬 态 过 程 ，采用发电机
E a= ~ jU a
(1)
其中 z a称为电枢反应电抗， 的大小可以说明电枢反
应 的 强 弱 0 同时定子槽的周围、绕 组 端 部 等 处 产 生 漏 磁 通 (/)
CT，并 在 电 枢 绕 组 中 也 产 生 感 应 电 势 ，且 I ；和 /fl成 正 比 。
即：
E^ - jl^
(2)
就是 定 子绕组的漏磁电抗，有 ：