1、第二章 同步發(fā)電機突然三相短路分析 第一節(jié) 同步發(fā)電機在空載情況下定子突然三相短路后的電流波形及其分析 第二節(jié) 同步發(fā)電機空載下三相短路后內(nèi)部物理過程以及短路電流分析 第三節(jié) 同步發(fā)電機負載下三相短路電流初始值 第四節(jié) 同步發(fā)電機的基本方程 第五節(jié) 應(yīng)用同步發(fā)電機基本方程分析突然三相短路電流 第六節(jié) 自動調(diào)節(jié)勵磁裝置對短路電流的影響電力系統(tǒng)模型的基本組成部分wILwrefULdPeId , IqIGUrefEfUUqGUdU=U 2 +U 2tdqdq-xy坐標(biāo)變換發(fā)電機電磁方程勵磁系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)方程負荷方程wPm發(fā)電機轉(zhuǎn)子運動方程原動機及調(diào)速器同步機結(jié)構(gòu)實際繞組：a，b，c和f 等值繞組：D，Qa

2、w zd定子坐標(biāo)：abc轉(zhuǎn)子坐標(biāo)：dq（q軸超前d軸90度）bD有關(guān)變量（瞬時值）正方向的規(guī)定：磁鏈：以各自的軸線方向為正xqf電流：定子產(chǎn)生負磁鏈的電流為正； 轉(zhuǎn)子產(chǎn)生正磁鏈的電流為正。D電壓：延電流方向是正電壓。cbcQDa fQDy同步機的RfLffiVfRDiLDDDRQ6個繞組之間有互感！iQLQQ等值電路LiaaaRaRbLbbRibLcccicVVbVacf同步機abc坐標(biāo)下的電壓方程ja 0 -ia Ra000Ra000000ua 其中 00 -ij u R b b b ddtap = 00 -ic jc uc 0 + p + 00 if j f u f 000000Rf000

3、0 0i0jD R D 0 D 0 j0Ri QQQ同步機abc坐標(biāo)下的磁鏈方程系數(shù)變化周期ja MaQ -ia LaaMabLbb McbMacMbcLccMafMbfMcfMaDMbDMcDj b MbaMbQ -ib jc McaMcQ -ic +j f M faM fQ ifM fbMDbM fcMDcLffMDfM fDLDD jD MDaMDQ iDj M iMMMMLQ QaQbQcQfQDQQQ系數(shù)是時變的微分方程！p2p2p01、定子各相繞組的自感系數(shù)q = 00adq = 900awxdx aaLaaq = wt = 2p ftaal2l0q-900009001800270

4、0dxx aa= l0 + l2 cos 2qLaaq -120= l+ l cos 2(0L)dq =1800bb02q = 2700q +120 )= l+ l cos 2(0Lcc022、定子各相繞組的互感系數(shù)3、轉(zhuǎn)子各繞組的自感系數(shù)4、轉(zhuǎn)子各繞組間的互感系數(shù)5、定子繞組與轉(zhuǎn)子各繞組間的互感系數(shù)M= M= -m+ m cos 2(q + 300 ) abba02M= M= -m+ m cos 2(q - 900 ) bccb02M= M= -m+ m cos 2(q +1500 )caac02Robert H. Park (19021994)美籍電機工程師，電氣與電子工程師學(xué)會理事。19

5、02年3月15日生于斯特拉斯堡。1923年獲美國麻省理工學(xué)院工學(xué)學(xué)士學(xué)位。19231924年在瑞典斯德哥爾摩技術(shù)學(xué)院任職。19241929年任美國通用電氣公司機電工程師。他致力于研究同步電機和電力傳論。1928年提出理想化同步電機的模型及其電樞的磁鏈方程，一般稱為帕克模型和帕克方程；還定義了同步電機的各種電抗參數(shù)。1929年，他提出同步電機的雙反應(yīng)理論。這些理論對電力系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)分析有很大的影響。Park變換 abc坐標(biāo) dq0坐標(biāo) cosqcos(q - 2p / 3)-sin(q - 2p / 3) 1/ 2cos(q + 2p / 3) Aa Ad = 2 -sinq A-sin(q +

6、 2p / 3) A q 3 b A0 Ac 1/ 21/ 2cosq-sinq-sin(q - 2p / 3)-sin(q + 2p / 3) Aa 1 Ad A = cos(q - 2p / 3)1 A b cos(q + 2p / 3) q Ac 1 A0 Park正變換 cosqcos(q - 2p / 3)-sin(q - 2p / 3) 1 / 2cos(q + 2p / 3) ia id = 2 -sinqi-sin(q + 2p / 3) iq 3 b i0 ic 1 / 21 / 2 cosqcos(q - 2p / 3)-sin(q - 2p / 3) 1/ 2cos(q

7、+ 2p / 3) ua ud = 2 -sinqu-sin(q + 2p / 3) u= Piabcidqoudqoq 3 b u0 uc 1/ 21/ 2= Puabc j cosqcos(q - 2p / 3)-sin(q - 2p / 3) 1 / 2cos(q + 2p / 3) jda2 = Pjq =-sinq-sin(q + 2p / 3) jb abc 3 dqoj j1 / 21 / 20 c Park反變換cosq-sinq-sin(q - 2p / 3)-sin(q + 2p / 3)ia 1 id i = cos(q - 2p / 3)1 i b cos(q + 2p

8、 / 3) q ic 1 i0 cosq-sinq-sin(q - 2p / 3)-sin(q + 2p / 3)ua 1 ud= P-1iiu = cos(q - 2p / 3)1 u abcdqob cos(q + 2p / 3) q -1= Puuabcabcuc 1 u0 dqo-= P1jcosq-sinq-sin(q - 2p / 3)-sin(q + 2p / 3)1 jdqoadj = cos(q - 2p / 3)1 jb cos(q + 2p / 3) q jc 1 j0 磁鏈方程的坐標(biāo)變換LSR -iabc abcL=SS iLLRSRR fDQ fDQLSR -iabc

9、 dq0 = P0 abc = P0 LSSU i 0 0U LL RSRR fDQ fDQ fDQ0 -iabc LSR P-10 P= P0 LSS U 0U L 0iLU0 RS RR fDQ -idq0 PLP-1PL= SSSR P-1i fDQLLRR RS同步機dq0坐標(biāo)下的磁鏈方程1、變系數(shù)變成了常系數(shù)；2、但有不對稱問題出現(xiàn)3、定子自感系數(shù)的物理意義jd -id Ld00000L0maf00maD000j -i LmaQ q qqj00 -i0 0 +j f 3maf if / 2/ 200000LfmfD0mfDLD000 jD 3maD iD j i03m/ 2LQ aQ

10、QQ同步機dq0坐標(biāo)下的標(biāo)幺值磁鏈方程jd -id Xd000X 0Xad00Xad000j -i 00XXaq q qqj00 -i0 0 +j f Xad if 00000X fXad0XadXD000 jD Xad iDj i0XXQ aqQQ電壓方程的坐標(biāo)變換- uabc0irabcabc=S+u i 0rR fDQ fDQ fDQ0 abcPPabc=U 0 fDQ fDQ- PP-1+ P= - P= Pw00PPdq 0abcdq 0abcabcabcdq 0abcdq0dq0w000 jd wjq000= -w0;= -w0 j = -wjPP-1S = PP-1=0 q dq

11、 0d0 j0 000-i udq 00 - Srabcdq 0S+u i 00rR fDQ fDQ fDQ同步機dq0坐標(biāo)下的電壓方程jd0 -id wjqRa000Ra000000ud 00 -iju-wjR q d aqq 00 -i0 j0 u0 00 + p - + 00 ifj f u f 000000Rf0000000 0i0jD R 0 DD 0 j0Ri QQQ變壓器電勢發(fā)電機電勢同步機dq0坐標(biāo)下的電壓方程jd0 -id wjqRaud000Ra000000 00 -ij u -wjR q q d aq 00 -i0 j0 u0 00 + p - + 00 if j f u

12、 f 000000Rf0000000 0i0jD R D 0 D 0 j0Ri QQQ同步機dq0坐標(biāo)下的磁鏈方程jd -id Ld00000L0maf00maD000j -i Lmq aQ q qj0 0 -i0 0 +j f 3maf / 2 if 00000LfmfD0mfDLD000 jD 3maD/ 2 iDj i03m/ 2LQ aQQQPark變換的數(shù)學(xué)意義 坐標(biāo)變換 非正交陣 非奇異矩陣，存在唯一逆陣abc坐標(biāo) dq0坐標(biāo)Park變換的物理意義abc坐標(biāo) dq0坐標(biāo)定子（靜止的繞組） 交流時變轉(zhuǎn)子（旋轉(zhuǎn)的繞組） 直流定常壓器發(fā)電同步機dq0坐標(biāo)下的標(biāo)幺值電壓方程jd0 -id wjqRa000Ra000000ud 00 -ij u -wjR q q q d aj0 00 -i0 u0 00 + p - + 00 ifj f u f 000000Rf0000000 0i0jD R D 0 D 0 j0Ri QQQ同步機dq0坐標(biāo)下的標(biāo)幺值磁鏈方程jd