Исследование режимов и переходных процессов криотурбогенератора в условиях параллельной работы с электроэнергетической системой

• Автор: Соловьев, Сергей Леонидович
• Шифр специальности: 05.14.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Ленинград
• Количество страниц: 159 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. ОСОБЕННОСТИ ПАРАЛЛЕЛЬНОЙ РАБОТЫ КРИОТУРБОГЕНЕРАТОРА

В ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ . д

1.1. Основные проблемы, связанные с параллельной работой криотурбогенератора в электроэнергетической системе д

1.2. Расчетная схема исследуемого криотурбогенератора

1.3. Моделирование переходных процессов роторных

контуров 1фиотурбогенератора .

1.4. Выводы

2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ

КРИОТУРБОГЕНЕРАТОРА .

2.1. Уравнения переходных процессов синхронных машин
в различных системах относительных единиц .
2.2. Математическая модель переходных процессов криотурбогенератора с учетом электротепловых процессов в экранах ротора
2.3. Разработка методики для исследования взаимного влияния криотурбогенераторов и турбогенераторов
обычного исполнения.
2.4. Выводы.
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ
КРМОТУРБОГЕН ЕРАТОРА .
3.1. Алгоритмы программ расчета переходных процессов криотурбогенератора при параллельной работе с системой . .
стр.
3.2,. Исследование переходных процессов при коротких замыканиях.
3.3. Анализ процессов при включении криотурбогенератора на параллельную работу
3.4.Исследование взаимного влияния криотурбогенератора и турбогенераторов обычного исполнения при электромагнитных переходных процессах .
35 Выводы
4. КОЛЕБАТЕЛЬНАЯ СТАТИЧЕСКАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ И КАЧЕСТВО
ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ КРИОТУРБОГЕНЕРАТОРА ПРИ МАЛЫХ
ВОЗМУЩЕНИЯХ
4.1. Исследование переходных процессов при гармонических возмущениях режима работы криотурбогенератора
4.2. Оценка собственных демпферных свойств криотурбогенератора
4.3. Исследование возможности достижения максимальной степени устойчивости криотурбогенератора
4.4.Области устойчивости при использовании различных
режимных параметров стабилизации
4.5.В ыводы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Однако большая постоянная времени контура возбуждения и сильная зависимость надежности работы сверхпроводящей обмотки возбуждения от электромагнитных и тепловых воздействий препятствуют эффективному регулированию тока возбуждения при быстрых изменениях режима во внешней сети. Отсутствие стали в роторе и меньшие его размеры, по сравнению с турбогенераторами обычного исполнения, приводят к существенному снижению момента инерции ротора, что также отрицательно влияет на устойчивость работы криотурбогенератора в системе. Указанные обстоятельства делают актуальным исследование параллельной работы криотурбогенератора в системе. Анализ установившихся колебаний ротора криотурбогенератора с одним электромагнитным экраном под действием внешних гармонических механических сил, без учета активного сопротивления статора выполнялся в /, , , , , /. Эти исследования показали, что электромеханические переходные процессы нерегулируемого криотурбогенератора характеризуются слабым затуханием, так как демпферный момент создаваемый электромагнитным экраном ротора незначителен. На основании этого авторы /, , / предлагают выбирать сверхпереходную постоянную времени машины в диапазоне 0, * 0,с поскольку частота собственных колебаний ротора криотурбогенератора соответствует 1-3 Гц. При этом постоянная времени электромагнитного экрана Тэ , должна находиться в пределах 0,2 - 0,4 с. При работе через линию электропередачи с XL = 0,3 o. Так, авторы // делают вывод, что приемлемое качество переходных процессов ( ? КТГ через линию с I o. Авл и А - амплитуды угла для моментов времени Ь. Введение дополнительного электромагнитного экрана приводит к ослаблению поля в зоне демпферного экрана и снижению максимального демпферного момента на холостом ходу //. Исследования динамической устойчивости нерегулируемого криотурбогенератора проводились в /, , , , , /. Пределы динамической устойчивости для различных видов к. КТГ , ниже соответствующих пределов для обычных турбогенераторов той же мощности с АРВ-СД, что объясняется отсутствием форсировки возбуждения и меньшими значениями механической инерционной постоянной ротора криотурбогенератора, несмотря на более низкие значения его индуктивных сопротивлений //. Исследования статической устойчивости нерегулируемого с одним экраном на роторе, работающего через линию электропередачи на шины неизменного напряжения и частоты /, , / показали, что степень устойчивости нерегулируемого криотурбогенератора не ниже, чем у машин традиционного исполнения с АРВ пропорционального действия //. Т = J Г //. Исследование возможности применения сильного регулирования возбуждения КТГ с целью повышения качества электромеханических переходных процессов /, , , , , , , / показало, что демпфирование качаний ротора через систему регулирования возбуждения затрудняется следующими обстоятельствами. КТГ выше, чем у обычных турбогенераторов, система экранирования препятствует быстрому изменению поля возбуждения в зоне обмотки статора, поэтому требуется значительная мощность системы возбуждения. Так, для криотурбогенератора мощностью MB . А, работающего на линию электропередачи X L = 0,8 o. Гц и амплитудой л1^ = 0,1/* . При быстрых изменениях тока возбуждения (в режиме форсировки) мощность возбуждения может увеличиться в раз по сравнению с мощностью установившегося режима. При этом влияние форсировки возбуждения на динамическую устойчивость незначительно /, , , /. Основной причиной, затрудняющей быстрое регулирование возбуждения криотурбогенератора является то обстоятельство, что допустимая скорость изменения тока (потока) возбуждения ограничивается критическими параметрами сверхпроводника (Вк» Тк, 1К) обмотки возбуждения. При действии на сверхпроводящую обмотку возбуждения переменных электромагнитных полей, вследствие возникновения потерь в композите и повышения температуры, снижается величина критического тока 1К и СПСВ может потерять состояние сверхпроводимости. По-видимому, первые образцы мощных энергетических криотурбогенераторов не будут иметь систем быстрого регулирования тока возбуждения.