Одной из важных задач, возникающих при моделировании режимов работы синхронных и асинхронных машин, является определение активных и индуктивных сопротивлений обмоток статора и эквивалентных контуров ротора. Параметры должны отражать явления вытеснения тока в активных материалах машины и влияние насыщения ее магнитных цепей. В качестве исходных данных для определения указанных параметров можно использовать кривые затухания постоянного тока в обмотке статора или частотные характеристики входных проводимостей [1]. Для турбогенераторов мощностью 100-800 МВт, применяемых в электрических системах, сведения об их параметрах в виде сопротивлений множества контуров ротора приведены в работах [1-3]. Однако использование при моделировании сведений о параметрах в указанном виде затруднительно, что связано со следующим.

В результате обработки экспериментальных кривых затухания постоянного тока в обмотке статора получают параметры многоконтурных схем замещения ротора в осях d и q [4]. Использование большого количества контуров при моделировании ведет к усложнению и увеличению времени расчетов. С другой стороны, в работе [5] показано, что двухконтурная схема замещения ротора вполне обоснованно может приниматься в расчетах устойчивости, асинхронных режимов, коротких замыканий и других переходных режимов, поскольку частотная характеристика, соответствующая двум контурам незначительно отличается от экспериментальной в большом диапазоне скольжений.

Ниже приведена методика расчета параметров схем замещения турбогенераторов с двумя эквивалентными контурами ротора по каждой из осей d и q без учета обмотки возбуждения. Исходной информацией послужили параметры многоконтурных (количество контуров А=2-8) схем замещения генераторов, приведенные в следующих литературных источниках: ТВ2-100, ТВВ-320, ТВВ-500 - [I], ТГВ-200 –[2], TГВ-300-[1], ТВВ-800-[3].

Роторную цепь машины по одной из осей d или q представим схемой замещения, состоящей из двух параллельных цепей. Тогда дискретные значения роторных проводимостей для диапазона скольжений S можно представить как:

где r(i), x(i) - активное и индуктивное сопротивления i-то роторного контура многоконтурной схемы

замещения; k – количество заданных контуров ротора.

Воспользовавшись известными значениями проводимостей g(s) и b(s) для скольжений Sj, j=1,2...n, и,

используя (1), составляем переопределенную систему нелинейных алгебраических уравнений, порядок которой равен 2n, а число неизвестных –4:

Система (3) решается одним из методов минимизации, например, методом Левенберга-Маркардта, имеющимся в пакете Mathcad; т нес определяются искомые активные и индуктивные сопротивления двухконтурной схемы замещения ротора.

Ниже в табл. 1 приведены параметры, полученные для турбогенераторов мощностью 100, 200, 300, 320, 500, 800 МВт: активные сопротивления и индуктивности рассеяния обмотки статора - Rs, Xas: демпферных контуров ротора - Rrd(l), Rrd(2), Rrq(l). Rrq(2), Xrd(l), Xrd(2), Xrq(l), Xrq(2); обмотки возбуждения - Rf., Хσf.