1、3.0 緒論3.1 超導(dǎo)體閉合回路磁鏈?zhǔn)睾阍?.2 變壓器的暫態(tài)過程3.3 同步發(fā)電機(jī)突然短路的暫態(tài)過程電機(jī)的暫態(tài)問題電機(jī)的暫態(tài)問題3.0 緒緒l1.什么是暫態(tài)1/4什么是穩(wěn)態(tài)？系統(tǒng)從一個穩(wěn)定狀態(tài)到另一個穩(wěn)定狀態(tài)的過渡過程例如：同步發(fā)電機(jī)的短路、變壓器的合閘，甚至感應(yīng)電動機(jī)調(diào)速等3.0 緒緒l2.研究暫態(tài)穩(wěn)態(tài)的方法2/4A。超導(dǎo)回路磁鏈?zhǔn)睾阍?（物理方法）B。求解微分方程法 （數(shù)值方法）l3.什么是磁鏈？磁場交鏈線圈回路的多少就是磁鏈磁鏈表達(dá)：！ULiN3/4l3.什么是磁鏈？變化的磁鏈引起感應(yīng)電勢運(yùn)動電勢：由于磁場運(yùn)動在線圈中引起的電勢變壓器電勢：磁場不動但磁場大小（If變化）變化而在線

2、圈中引起的電勢自感電勢：線圈本身的電流變化在線圈中引起的電勢dtde3.1 超導(dǎo)體閉合回路磁鏈?zhǔn)睾阍沓瑢?dǎo)體閉合回路磁鏈?zhǔn)睾阍韑超導(dǎo)回路的磁鏈、電動勢和電流1/400ecia0ae外磁場變化產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢dtde00自感電動勢dtdeaaNS3.1 超導(dǎo)體閉合回路磁鏈?zhǔn)睾阍沓瑢?dǎo)體閉合回路磁鏈?zhǔn)睾阍韑超導(dǎo)回路的磁鏈?zhǔn)睾?/4回路電壓平衡方程a0a0a0aaa00dtddtddtdeeriee回路磁鏈?zhǔn)睾鉉c0說明無論外部磁場交鏈線圈的磁鏈如何變化，由感應(yīng)電流所產(chǎn)生的磁鏈均會恰好抵消這種變化超導(dǎo)磁鏈?zhǔn)睾恪：雎噪娮?.1 超導(dǎo)體閉合回路磁鏈?zhǔn)睾阍沓瑢?dǎo)體閉合回路磁鏈?zhǔn)睾阍韑超導(dǎo)磁鏈?zhǔn)睾?例

3、由于超導(dǎo)R0，故ia不會消耗能量，永不衰減地流動下去，實際上就將磁極運(yùn)動的機(jī)械能變?yōu)殡娔艽鎯υ诹司€圈a中，這就是所謂的“超導(dǎo)儲能”的原理。3.1 超導(dǎo)體閉合回路磁鏈?zhǔn)睾阍沓瑢?dǎo)體閉合回路磁鏈?zhǔn)睾阍韑普通（非超導(dǎo)）線圈電流和磁鏈的衰減3/40e0ataIi感應(yīng)電流的衰減衰減時間常數(shù)aarL回路磁鏈的衰減te0c00穩(wěn)態(tài)分量sin cos暫態(tài)分量自由分量3.1 超導(dǎo)體閉合回路磁鏈?zhǔn)睾阍沓瑢?dǎo)體閉合回路磁鏈?zhǔn)睾阍韑用磁鏈?zhǔn)睾惴治鲭姍C(jī)瞬變過程的基本思路4/4利用瞬變發(fā)生的那一瞬間假設(shè)R0，繞組磁鏈?zhǔn)睾悖纱_定瞬變過程的各繞組磁鏈初值和電流初值；通過分析各繞組電流的衰減模式，在確定電流和磁鏈的衰減時

4、間常數(shù)后，得到電流和磁鏈隨時間變化的暫態(tài)表達(dá)式。3.2.1 空載合閘到電網(wǎng)3.2.2 二次側(cè)突然短路3.2 變壓器的暫態(tài)過程變壓器的暫態(tài)過程3.2.1 變壓器空載合閘到電網(wǎng)變壓器空載合閘到電網(wǎng)l空載合閘到電網(wǎng) 磁鏈?zhǔn)睾?/8N1N2u1i1e1電源電壓tUumsin3.2.1 變壓器空載合閘到電網(wǎng)變壓器空載合閘到電網(wǎng)l合閘后的電壓平衡方程2/8忽略電阻后)( sin111NdtdRitUm1111eRiutUdtdmsin3.2.1 變壓器空載合閘到電網(wǎng)變壓器空載合閘到電網(wǎng)l合閘后的磁鏈3/8CtUmcos由于合閘瞬間磁鏈?zhǔn)睾?00得cosmUC 3.2.1 變壓器空載合閘到電網(wǎng)變壓器空載合閘

5、到電網(wǎng)l合閘后的磁鏈（續(xù)）4/8coscoscoscosttUmm1NUmm穩(wěn)態(tài)磁通最大值mmU穩(wěn)態(tài)磁鏈最大值說明合閘瞬間t0+時刻的磁鏈或磁通大小與合閘初始條件有關(guān)（t0-時刻）。ttNUmmcoscoscoscos1穩(wěn)態(tài)分量暫態(tài)分量自由分量直流分量直流分量隨時間衰減穩(wěn)態(tài)分量隨時間穩(wěn)定變化3.2.1 變壓器空載合閘到電網(wǎng)變壓器空載合閘到電網(wǎng)l如果短路瞬間時= 90（電壓為最大值時刻合閘）5/8tmsin此時不發(fā)生瞬變過程，直接進(jìn)入穩(wěn)態(tài)運(yùn)行。磁通為穩(wěn)態(tài)磁通，一次側(cè)電流為穩(wěn)態(tài)空載電流。t0m3.2.1 變壓器空載合閘到電網(wǎng)變壓器空載合閘到電網(wǎng)l如果短路瞬間時= 0 （電壓大小為0時刻合閘）6/8

6、 mmmttcoscos1t0m 穩(wěn)態(tài)分量暫態(tài)分量自由分量不衰減；則衰減3.2.1 變壓器空載合閘到電網(wǎng)變壓器空載合閘到電網(wǎng)l如果短路瞬間時= 0 （電壓為0時刻合閘）6/8瞬變過程中，合閘后半個周期時，磁通可達(dá)穩(wěn)態(tài)分量最大值的兩倍；激磁電流峰值可達(dá)正常空載電流的100倍以上。t0m 0ittLi也可由 求得電流3.2.1 變壓器空載合閘到電網(wǎng)變壓器空載合閘到電網(wǎng)l磁通和電流的衰減 二版P72 T2-397/8一般小容量變壓器衰減得快，經(jīng)幾個周期就基本達(dá)到穩(wěn)態(tài)；大型變壓器衰減慢，有的甚至可延續(xù)幾十秒。11RL衰減時間常數(shù)L1為一次側(cè)繞組的全電感。前面用磁通來分析，由于空載電流就是激磁電流、磁路

7、飽和3.2.1 變壓器空載合閘到電網(wǎng)變壓器空載合閘到電網(wǎng)l小結(jié)8/8空載合閘到電網(wǎng)的時機(jī)會影響沖擊電流的大小。空載合閘電流對變壓器的直接危害不大，但可能引起過流保護(hù)裝置動作，從而合不上閘。3.2.2 變壓器二次側(cè)突然短路變壓器二次側(cè)突然短路l分析二次側(cè)突然短路的意義1/13當(dāng)變壓器的一次側(cè)接在額定電壓的電網(wǎng)上，二次側(cè)不經(jīng)過任何阻抗突然短接。從發(fā)生短路到斷路器跳閘需要一定的時間，在此期間，變壓器繞組要承受短路電流的沖擊，其幅值往往超過穩(wěn)態(tài)短路電流，很容易損壞變壓器。設(shè)計、制造時應(yīng)予以充分考慮。3.2.2 變壓器二次側(cè)突然短路變壓器二次側(cè)突然短路微分方程微分方程l短路后的回路方程2/131ukRk

8、LkikkXL短路電感1ddutiLiRkkkktUNsin213.2.2 變壓器二次側(cè)突然短路變壓器二次側(cè)突然短路l短路電流表達(dá)式3/13kkTtkkkiiCtIik esin2ki突然短路電流的穩(wěn)態(tài)分量ki 突然短路電流的暫態(tài)分量穩(wěn)態(tài)分量暫態(tài)分量自由分量直流分量就是穩(wěn)態(tài)短路電流3.2.2 變壓器二次側(cè)突然短路變壓器二次側(cè)突然短路l確定穩(wěn)態(tài)短路電流Ik有效值4/13221kkNkXRUI3.2.2 變壓器二次側(cè)突然短路變壓器二次側(cè)突然短路l確定短路時的一次側(cè)功率因數(shù)角5/13kkkRLarctankkRX 由于一般故90kkTtkkCtIie90sin23.2.2 變壓器二次側(cè)突然短路變壓器

9、二次側(cè)突然短路確定暫態(tài)分量衰減時間常數(shù)6/13kkkRLT 3.2.2 變壓器二次側(cè)突然短路變壓器二次側(cè)突然短路l確定微分常數(shù)C7/1300tki一般在突發(fā)短路之前，變壓器已帶上負(fù)載。但由于負(fù)載電流比短路電流小得多，可忽略負(fù)載電流，即認(rèn)為短路前變壓器是空載。cos2kIC 3.2.2 變壓器二次側(cè)突然短路變壓器二次側(cè)突然短路l最終短路電流表達(dá)式：8/13kTtkktIiecoscos2穩(wěn)態(tài)分量暫態(tài)分量3.2.2 變壓器二次側(cè)突然短路變壓器二次側(cè)突然短路l= 90時（短路時刻，電壓為最大值）9/13tIikksin2此時短路電流暫態(tài)分量為0，不發(fā)生瞬變過程，直接進(jìn)入穩(wěn)態(tài)運(yùn)行。3.2.2 變壓器二

10、次側(cè)突然短路變壓器二次側(cè)突然短路l= 0 時（短路時刻，電壓為0時刻）10/13kTtkktIiecos23.2.2 變壓器二次側(cè)突然短路變壓器二次側(cè)突然短路l突然短路電流最大值出現(xiàn)在短路后半個周期時刻（t =）11/13kyTkkIkIik2e12max大型變壓器 ky = 1.71.8中小型變壓器 ky = 1.21.43.2.2 變壓器二次側(cè)突然短路變壓器二次側(cè)突然短路l突然短路電流最大值（標(biāo)幺值）12/13*1111max*max12kykNNyNkyNkkZkZIUkIIkIii3.2.2 變壓器二次側(cè)突然短路變壓器二次側(cè)突然短路l突然短路時的電磁力13/13rBhBhFhFrFrF

11、13/133.2 變壓器暫態(tài)過程思考題及作業(yè)變壓器暫態(tài)過程思考題及作業(yè)13/133.2 變壓器暫態(tài)過程思考題及作業(yè)變壓器暫態(tài)過程思考題及作業(yè)3.3.1 概述3.3.2 電樞繞組的磁鏈3.3.3 短路電流及其衰減3.3.4 突然短路的影響3.3 同步發(fā)電機(jī)的突然短路同步發(fā)電機(jī)的突然短路3.3.1 同步發(fā)電機(jī)突然短路概述同步發(fā)電機(jī)突然短路概述l基本特點1/2電樞繞組、勵磁繞組、阻尼繞組中的電流要相互影響；突然短路瞬間，由于時間很短，能量損失不多，可認(rèn)為磁鏈?zhǔn)睾悖浑S著時間推移，能量損失上升為主要矛盾，電流中的自由分量要衰減。3.3.1 同步發(fā)電機(jī)突然短路概述同步發(fā)電機(jī)突然短路概述l基本假設(shè)2/2突然

12、短路前，發(fā)電機(jī)空載運(yùn)行；短路發(fā)生在機(jī)端，且為三相同時短路；短路后轉(zhuǎn)速仍為同步速度；突然短路前后勵磁電流相同；磁路不飽和，可用疊加原理。3.3.2.1 短路前的磁鏈3.3.2.2 短路后的磁鏈3.3.2 短路前后電樞繞組的磁鏈短路前后電樞繞組的磁鏈3.3.2.1 短路前的磁鏈短路前的磁鏈l空載磁場1/3絕大部分磁鏈穿過絕大部分磁鏈穿過轉(zhuǎn)子鐵心，極少磁轉(zhuǎn)子鐵心，極少磁鏈走漏磁路鏈走漏磁路snAXBYCZ0ff3.3.2.2 短路時的轉(zhuǎn)子位置短路時的轉(zhuǎn)子位置l設(shè)發(fā)生短路時的轉(zhuǎn)子q軸位置正好與相軸線重合1/700snAXBYCZA相相軸0d軸0q軸以便使得以便使得A相繞相繞組磁鏈初始值正組磁鏈初始值正

13、好為好為03.3.2.1 短路前的磁鏈短路前的磁鏈l空載磁鏈表達(dá)式2/3120sin)(120sin)(sin)(m0Cm0Bm0Atttttt3.3.2.2 短路前瞬間的磁鏈短路前瞬間的磁鏈l短路瞬間的磁鏈初值t0-2/7m0m0-0Cm0m0-0Bm0-0A866. 01200sin| )(866. 01200sin| )(00sin| )(tttttt3.3.2.2 短路后的磁鏈短路后的磁鏈l忽略繞阻電阻，短路后的磁鏈t0+3/7 0t |CiCC0t |C0t |BiBB0t |B0t |AiAA0t |Atttttt勵磁繞組產(chǎn)勵磁繞組產(chǎn)生的磁鏈生的磁鏈定子繞組短定子繞組短路電流產(chǎn)生路

14、電流產(chǎn)生的磁鏈的磁鏈3.3.2.2 短路后的磁鏈短路后的磁鏈l忽略繞阻電阻，短路后瞬間電流產(chǎn)生的磁鏈t0+4/7 )240sin(866. 0)120sin(866. 0sin 0000C0t |CiC000B0t |BiB0A0t |AiAtttttttttmmmmmCCBBAA直流分量直流分量非周期分量非周期分量產(chǎn)生靜止磁場產(chǎn)生靜止磁場周期分量三相對稱，產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生上述磁鏈的電流也一定是三相對稱的;是電流的周期分量!產(chǎn)生上述磁鏈的電流產(chǎn)生上述磁鏈的電流也一定是直流的也一定是直流的;是是電流的直流分量電流的直流分量!3.3.2.2 短路后的磁鏈短路后的磁鏈l短路電流產(chǎn)生磁鏈的非周期分

15、量為：5/7m00m0Cm00m0B0m0A866. 0 120sin866. 0 120sin0 sin00，非周期分量值如此，00，非周期分量為某值，性質(zhì)類似產(chǎn)生上述磁鏈的電流產(chǎn)生上述磁鏈的電流也一定是直流的也一定是直流的;是是電流的直流分量電流的直流分量!3.3.2.2 短路后的磁鏈短路后的磁鏈l短路電流產(chǎn)生磁鏈的周期分量為：6/7120sin120sinsinm0Cm0Bm0Attt產(chǎn)生上述磁鏈的電流也一定是三相對稱的;是電流的周期分量!3.3.2.2 短路后短路后A相繞組產(chǎn)生的磁鏈相繞組產(chǎn)生的磁鏈AAAimAmAtsin0 sin0007/7如不短路，勵磁磁場在繞組中形成的磁鏈短路后

16、，a相繞組電流形成的磁鏈說明：短路后，三相繞組電流產(chǎn)生含直流分量的磁鏈，因此產(chǎn)生磁鏈的電流也有直流分量說明：短路后，三相繞組電流產(chǎn)生含直流分量的磁鏈，因此產(chǎn)生磁鏈的電流也有直流分量3.3.2.2 短路后短路后B相繞組產(chǎn)生的磁鏈相繞組產(chǎn)生的磁鏈7/7如不短路，勵磁磁場在繞組中形成的磁鏈短路后，b相繞組電流形成的磁鏈說明：短路后，三相繞組電流產(chǎn)生含直流分量的磁鏈，因此產(chǎn)生磁鏈的電流也有直流分量說明：短路后，三相繞組電流產(chǎn)生含直流分量的磁鏈，因此產(chǎn)生磁鏈的電流也有直流分量BBiBmBmmBtsin. sin120866012000003.3.2.2 短路后短路后C相繞組產(chǎn)生的磁鏈相繞組產(chǎn)生的磁鏈7/

17、7如不短路，勵磁磁場在繞組中形成的磁鏈短路后，c相繞組電流形成的磁鏈說明：短路后，三相繞組電流產(chǎn)生含直流分量的磁鏈，因此產(chǎn)生磁鏈的電流也有直流分量說明：短路后，三相繞組電流產(chǎn)生含直流分量的磁鏈，因此產(chǎn)生磁鏈的電流也有直流分量CCiCmCmmCtsin. sin120866012000003.3.2.2磁鏈周期性和非周期分量特點磁鏈周期性和非周期分量特點2/10電樞突然短路 電流產(chǎn)生的磁鏈有周期性分量和非周期性分量。周期性分量是用于平衡由勵磁磁場。產(chǎn)生的磁動勢為圓形旋轉(zhuǎn)磁動勢，非周期性分量產(chǎn)生的靜止磁鏈用于 平衡上述磁鏈周期分量在在t0時刻時刻所產(chǎn)生的磁鏈。以保持短路時刻磁鏈和電流均不發(fā)生突變。

18、存在瞬變過程。 事實上：轉(zhuǎn)子勵磁繞組的磁鏈也均要守恒。也會產(chǎn)生相應(yīng)的周期分量和非周期分量。3.3.2.2 磁鏈平衡磁鏈平衡8/7000000t |ABC_fABC_ABC_ABC_fABC_iABC_fABC_ABC_ABC_ft |ABC_fABC_it |ABC_ft |ABC_iABC_ft |ABC_ft |ABC交流分量并不是穩(wěn)態(tài)分量，還會有暫態(tài)過程3.3.3.1 短路電流3.3.3.2 同步電機(jī)的瞬態(tài)參數(shù)3.3.3.3 短路電流的衰減3.3.3 電樞短路電流及其衰減電樞短路電流及其衰減3.3.3.1 電樞短路電流電樞短路電流l短路電流的兩個分量1/10周期性分量又稱交流分量，產(chǎn)生電

19、樞磁鏈的周期性分量；非周期性分量又稱直流分量，產(chǎn)生電樞磁鏈的非周期性分量。AiBiCiAiBiCiAiBiCi瞬態(tài)電流含有瞬變分量和超瞬態(tài)電流含有瞬變分量和超瞬變分量，也存在衰減問題瞬變分量，也存在衰減問題不能穩(wěn)定存不能穩(wěn)定存在，有衰減在，有衰減問題問題Li,產(chǎn)生磁鏈的電流規(guī)律也類似3.3.3.1 電樞短路電流電樞短路電流1/10l短路瞬間電流為：t0+ )240sin(866. 0)120sin(866. 0sin 0000CCiC000BBiB0AAiAtIItiititIItiititItiitimmmmmCCBBAAiiiiii直流分量直流分量非周期分量非周期分量產(chǎn)生靜止磁場產(chǎn)生靜止磁

20、場周期分量三相對稱，產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生上述磁鏈的電流也一定是三相對稱的;是電流的周期分量產(chǎn)生上述磁鏈的電流產(chǎn)生上述磁鏈的電流也一定是直流的也一定是直流的;是是電流的直流分量電流的直流分量Li3.3.3.1 電樞短路電流的初值電樞短路電流的初值l短路電流周期性和非周期分量的特點2/10 電樞突然短路電流的周期性分量是用于平衡由勵磁磁場。產(chǎn)生的磁動勢為圓形旋轉(zhuǎn)磁動勢（其相對于轉(zhuǎn)子而言為恒定磁場），這就是三相對稱電流形成的原因。（當(dāng)然與變壓器不同，還存在暫態(tài)過程，即：瞬變和超瞬變過程） 電樞電流的直流分量產(chǎn)生的靜止磁鏈用于 平衡上述電流周期分量在在t0時刻時刻所產(chǎn)生的磁鏈（其相對于轉(zhuǎn)子而言為旋轉(zhuǎn)磁

21、場） 。以保持短路時刻磁鏈和電流均不發(fā)生突變。存在瞬變過程。 事實上：事實上：轉(zhuǎn)子勵磁繞組和繞組的磁鏈也均要守恒。也會產(chǎn)生相應(yīng)的周期分量和非周期分量。3.3.3.1 轉(zhuǎn)子繞組中的電流引起交流分量也轉(zhuǎn)子繞組中的電流引起交流分量也出現(xiàn)暫態(tài)過程出現(xiàn)暫態(tài)過程2/100ffffiiii0DDDDDDiiiiii3.3.3.1 短路時磁鏈分布短路時磁鏈分布l短路前后的磁場分布示意圖湯p3014/10snAXBYCZ0ffAXl短路后的電樞磁通的路徑湯p3015/103.3.3.1 短路時超瞬變過程的磁鏈分布短路時超瞬變過程的磁鏈分布3.3.3.1 電樞短路超瞬變參數(shù)電樞短路超瞬變參數(shù)直軸電樞反應(yīng)磁場超瞬變

22、磁導(dǎo)：6/10DfadDfadad11111 RRRDfadad1111XXXX adadXX 顯然：直軸電樞反應(yīng)磁場超瞬變電抗：Dfadd1111XXXXX dX XadXfXDX直軸超瞬變電抗：3.3.3.1 電樞短路超瞬變過程電樞短路超瞬變過程6/10同步發(fā)電機(jī)穩(wěn)態(tài)短路電流：ddXX 顯然：dmdmXEIXEZEI 0000EaRmIUadX X因此在短路初期超瞬變過程中電流的交流分量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于穩(wěn)態(tài)短路電流的值，大出的這部分按超瞬變時間參數(shù)衰減！d 5/103.3.3.1 短路時瞬變過程的磁鏈分布短路時瞬變過程的磁鏈分布3.3.3.1 電樞短路瞬變參數(shù)電樞短路瞬變參數(shù)直軸電樞反應(yīng)磁場瞬變磁

23、導(dǎo)電抗：6/10fadfadad1111RRfadad111XXX直軸瞬變電樞反應(yīng)電抗：直軸瞬變電抗：fadd111XXXXdXXadXfX3.3.3.1 電樞短路瞬變過程電樞短路瞬變過程6/10短路電流的周期分量大小，先是超瞬變，然后瞬變，最后穩(wěn)定短路短路電流在超瞬變后進(jìn)入瞬變過程，此時的瞬變電流：adadadXXX 顯然：dmdmdmXEIXEIXEZEI 0000因此在短路超瞬變過程后，進(jìn)入瞬變過程，此時瞬變電流仍大于穩(wěn)態(tài)短路電流，大出的這部分按瞬變時間參數(shù)繼續(xù)衰減！d3.3.3.1 電樞短路電流的初值電樞短路電流的初值l超瞬變電流8/10120sin120sinsinmCmBmA tI

24、itIitIi瞬時表達(dá)式d0m2XEI 幅值超瞬變過程中，阻尼繞組和勵磁繞組對電樞磁場均有阻尼作用。3.3.3.1 電樞短路電流的初值電樞短路電流的初值l瞬變電流8/10120sin120sinsinmCmBmAtIitIitIi瞬時表達(dá)式d0m2XEI幅值超瞬變過程經(jīng)過一段時間的衰減后，進(jìn)入瞬變狀態(tài)，此時阻尼繞組的作用已經(jīng)消失，電樞磁場能夠穿過阻尼繞組，只受到勵磁繞組的阻尼作用3.3.3.1 電樞短路電流的初值電樞短路電流的初值l穩(wěn)態(tài)短路電流8/10120sin120sinsinmCmBmAtIitIitIi瞬時表達(dá)式dmXEI02幅值瞬變過程又經(jīng)過一段時間的衰減后，進(jìn)入穩(wěn)態(tài)短路狀態(tài)，此時阻

25、尼繞組和勵磁繞組的作用均消失，電樞磁場能夠穿過阻尼繞組和勵磁繞組，從而達(dá)到穩(wěn)態(tài)短路的狀態(tài)。至此短路電流中的非周期分量的衰減結(jié)束。mI mImI3.3.3.1 電樞短路電流的初值電樞短路電流的初值l突然短路電流非周期性分量的初值m0mC0m0mB00mA0866. 0120sin866. 0120sin0sinIIIIIIII 10/1000短路電流的非周期分量（直流分量）產(chǎn)生的靜止磁鏈用于 在在t0+時刻時刻 平衡短路電流周期分量所產(chǎn)生的磁鏈。以保持短路時刻磁鏈和電流均不發(fā)生突變3.3.3.3 短路電流的衰減短路電流的衰減l電樞繞組突然短路電流非周期性分量的衰減1/11aaaaaa/0m/0C

26、/0m/B0B/0m/A0Ae120sinee120sineesinettCttttIIIIIIIII 00aaRX2qdXXX 負(fù)序電負(fù)序電抗？抗？此時間常數(shù)由電樞電阻和電樞非周期電流所建立的靜止磁場所對應(yīng)的電感來確定。該磁場相對轉(zhuǎn)子反向旋轉(zhuǎn)，所以對應(yīng)負(fù)序電抗。且該磁場交替對準(zhǔn)d軸和q軸，所以取其平均值。又由于該 磁場相對轉(zhuǎn)子上的阻尼繞組和勵磁繞組運(yùn)動，所以取超瞬變參數(shù)。3.3.3.3 短路電流的衰減短路電流的衰減l電樞繞組突然短路電流周期性分量的衰減1/11mI mImI120sin120sinsinmCCmBBmAA tIiitIiitIii如周期性分量不衰減，電流的交流分量將維持超瞬變

27、電流：如周期性分量衰減：這個時間常數(shù)，這個時間常數(shù)，包含阻尼繞組和包含阻尼繞組和勵磁繞組的共同勵磁繞組的共同作用作用Df f混在一起物理過混在一起物理過程不清楚，希望程不清楚，希望將阻尼繞組和勵將阻尼繞組和勵磁繞組的作用分磁繞組的作用分開開3.3.3.3 短路電流的衰減短路電流的衰減l電樞短路電流周期性分量的衰減1/11為衰減作準(zhǔn)備，作恒等變換120sin)()(120sin)()(sin)()(mmmmmCCmmmmmBBmmmmmAA tIIIIIiitIIIIIiitIIIIIii阻尼繞組對短路電流單獨(dú)作用，以阻尼繞組的時間常數(shù)衰減，是真正的超瞬變分量勵磁繞組對短路電流單獨(dú)作用，以勵磁繞

28、組的時間常數(shù)衰減，是真正的瞬變分量阻尼繞組和勵磁繞組對短路電流作用衰減完后，短路電流進(jìn)入穩(wěn)定后的穩(wěn)態(tài)短路電流。 )(mmII )(mmII mI3.3.3.3 短路電流的衰減短路電流的衰減l電樞短路電流周期性分量的衰減1/11120sin e )(e )(120sin e )(e )(sine )(e )(mmm/mmCmmm/mmBm/mm/mmAd/dd/ddd tIIIIIitIIIIIitIIIIIitttttt阻尼繞組確定的衰減時間常數(shù)勵磁繞組確定的衰減時間常數(shù)穩(wěn)態(tài)分量不衰減3.3.3.3 短路電流的衰減短路電流的衰減lA相繞組短路電流周期性分量的衰減圖 )(mmII 1/11阻尼繞

29、組確定的衰減時間常數(shù)，超瞬變過程勵磁繞組確定的衰減時間常數(shù)，瞬變過程穩(wěn)態(tài)分量不衰減 )(mmII mIdmXEI02d0m2XEI d0m2XEI3.3.3.3 短路電流的衰減短路電流的衰減11/113.3.3.3 短路電流的衰減短路電流的衰減l電樞繞組突然短路電流的衰減 p29611/11ad/dad/dadd/00m0mmm/mmC/00m0mmm/mmB/0mm/mm/mmAe)240sin(120sin e )(e )(e)120sin(120sin e )(e )(esin sine )(e )(tttttttItIIIIIiItIIIIIiItIIIIIitt CCCBBBAAA

30、iiiiiiiiidmXEI02d0m2XEI d0m2XEI003.3.3.3 短路電流的衰減短路電流的衰減l電樞繞組突然短路電流的衰減 p296 ad/tdad/tdadd/tdddd/tddC/tdddd/tddB/tdd/tdd/tddAe)sin(XtsinX e )XX(e )XX(Eie)sin(XtsinX e )XX(e )XX(EiesinX- tsinXe )XX(e )XX(Ei000000000024011201111121201120111112111111211/11003.3.3.3 短路電流的衰減短路電流的衰減l電樞繞組突然短路電流的衰減 p296 ad/td

31、ad/tdadd/tdddd/tddC/tdddd/tddB/tdd/tdd/tddAe)sin(XtsinX e )XX(e )XX(Eie)sin(XtsinX e )XX(e )XX(EiesinX- )tsin(Xe )XX(e )XX(Ei000000000000024011201111121201120111112111111211/11003.3.3.3 超瞬變時間常數(shù)超瞬變時間常數(shù)l超瞬變階段電流衰減時間常數(shù)（阻尼繞組）4/11DDRXRLDdDdd 超瞬變過程是由阻尼繞組電流的直流分量產(chǎn)生的磁場對電樞繞組電流周期分量產(chǎn)生的磁場進(jìn)行阻尼作用，使得該磁場走阻尼繞組的漏磁路。因此，

32、超瞬變的時間常數(shù)與阻尼繞組的磁場衰減有關(guān)，由阻尼繞組常數(shù)決定fadDfDd1111XXXXX 超瞬變衰減完成之后，由勵磁繞組繼續(xù)作用，由其電流的直流分量產(chǎn)生的磁場對電樞繞組電流周期分量產(chǎn)生的磁場繼續(xù)實施阻尼作用，使得該磁場走勵磁繞組的漏磁路。此過程阻尼繞組的作用已經(jīng)衰減完。3.3.3.3 瞬變時間常數(shù)瞬變時間常數(shù)l瞬變階段時間常數(shù)（勵磁繞組）7/11ffRXd因此，瞬變的時間常數(shù)與勵磁繞組的磁場衰減有關(guān)，由勵磁繞組常數(shù)決定adff111XXXX主要短路參數(shù)的定量關(guān)系（相對大小）主要短路參數(shù)的定量關(guān)系（相對大小）l各時間常數(shù)的大小比較 P297類似主要短路參數(shù)的定量關(guān)系（相對大小）主要短路參數(shù)的定量關(guān)系（相對大小）各電抗的大小比較各電抗的大小比較 P297類似ItmIi iiII max0iItiimaxI也類似某相磁鏈負(fù)最大時短路某相磁鏈正最大時短路 90 9000時短路某相磁鏈為0 00短路時刻對短路電流最大值的影響短路時刻對短路電流最大值的影響短路時電流和磁場與額定值比較短路時電流和磁場與額定值比較l短路磁場的大小短路時電樞每相磁場大小變化在2倍范圍內(nèi)，但氣隙合成磁場變化不大發(fā)生短路的時刻不同，非周期性電流的初始值就不同發(fā)生短路的時刻不同，非周期性電流的初始