и индуктивных сопротивлений 
рассеяния контуров ротора ТГ по данным опытов внезапного трехфазного короткого замыкания.
УДК 622.313
Осипов Д.Ю., Белобородько Е.В., магистранты; Ларин А.М., доц., к.т.н.
(Донецкий национальный технический университет, г. Донецк, Украина)
Для повышения точности исследования динамических режимов турбогенераторов (ТГ) необходимо учитывать влияние насыщения путей магнитных потоков.
Целью настоящей работы является экспериментальное определение и исследование зависимости частных характеристик (ЧХ), проводимостей со стороны обмотки статора ТГ от насыщения. Сюда входит определение активных и индуктивных сопротивлений рассеяния контуров ротора ТГ по данным опытов внезапного трехфазного короткого замыкания.
Исследования проводились для турбогенераторов двух типов: ТВВ-160-2 (Sном=188,2 МВА; Pном=160 МВт; Uном=18 кВ; Iном=6000 А; cosφном=0,85) и ТВВ-500-2 (Sном=588 МВА; Pном=500 МВт; Uном=20 кВ; Iном=17260 А; cosφном=0,85) при напряжениях 0,26; 0,47; 0,7 от номинального для ТГ ТВВ-160-2 и 0,084; 0,3; 0,5; 0,7 – для ТВВ-500-2.
В качестве примера на рис. 1 приведены амплитудные и фазные частотные характеристики турбогенератора типа ТВВ-160-2.
Рисунок 1 – Частотные характеристики турбогенератора типа ТВВ-160-2
Анализ полученных характеристик указывает на увеличение амплитуд тока при увеличении напряжения в опытах короткого замыкания из режима холостого хода. При этом степень увеличения зависит от скольжения. При скольжениях менее 0,01 о.е. амплитудные значения токов практически не зависят от насыщения. Для скольжения, равного 1,0 о.е. при увеличении напряжения от 0,26 о.е. до 0,7 о.е. проводимость увеличивается в 1,32 раза. Значение аргумента при этом увеличивается в большей степени и составляет 1,7 раза. При меньших значениях скольжений степень отличия аргументов для различных уровней насыщения снижается.
Для проведения расчетов коротких замыканий в синхронных генераторах с учетом влияния насыщения необходимо иметь аналитическую зависимость частотных характеристик от уровня насыщения. Такая зависимость может быть получена на основе многоконтурных эквивалентных схем замещения. Для этого необходимо синтезировать схемы замещения по частотным характеристикам, полученным для разных значений исходного напряжения в опытах трехфазного короткого замыкания. Использования частотного метода анализа электромагнитных переходных процессов при коротких замыканиях как показано в [1] эффективно при применении эквивалентных схем замещения с вынесенными на зажимы источника ветвями намагничивания (Г-образные). Синтез таких схем осуществляется по методике [2].
Анализ параметров трехконтурных эквивалентных схем замещения свидетельствует об отсутствии монотонности в характере их изменения в функции исходного напряжения. Это указывает на нецелесообразность осуществления аппроксимации зависимостей сопротивлений в функции напряжения на статоре аналитическими выражениями.
Возможно, также для аналитического описания ЧХ использовать одноконтурную схему замещения с зависящими от скольжения параметрами. Рассмотрим зависимость параметров такой одноконтурной схемы замещения от величины напряжения в опытах короткого замыкания. Значения эквивалентных активных и индуктивных сопротивлений массива ротора в этом случае рассчитываются по следующим соотношениям:
, 
. (1)Полученные по (1) значения сопротивлений, эквивалентирующих массив ротора для различных напряжений, приведены на рис. 2 и 3.
Рисунок 2 – Зависимость от скольжения активного сопротивления массива ТГ ТВВ-160-2
Рисунок 3 – Зависимость от скольжения индуктивного сопротивления массива ТГ ТВВ-160-2
Анализ указанных зависимостей свидетельствует о наличии закономерностей в их изменении от величины напряжения. При этом значения эквивалентного индуктивного сопротивления снижается примерно на одинаковые величины во всем диапазоне скольжений ротора. Активные сопротивления практически не зависят от насыщения в области частот от 0,0001 до 0,05 о.е. В области больших значений скольжений активные сопротивления увеличиваются при увеличении напряжения.
1. Ларин А. М., Ламари Абдессалем, Ларина И. И. Экспериментальное определение частотных характеристик асинхронных машин при различных уровнях насыщения // Електротехніка і електромеханіка. – 2003. – №4. – С. 52-58.
2. Рогозин Г. Г., Ларин А. М. Расчет параметров частотных характеристик // Электричество. – 1974. – №6. – С. 10-13.