发电机误强励灭磁过程参数的确定方法

摘要

本发明提供一种发电机灭磁系统误强励灭磁过程参数的确定方法，提出分段线性化计算法，由灭磁开始时转子的电流、电压及闭合回路的参数，对灭磁过程转子电流与转子电压进行计算，再由灭磁过程转子电流与转子电压，计算灭磁时间以及灭磁过程灭磁电阻的耗能，为衡量灭磁系统性能及灭磁电阻参数的设计选择提供依据；发电厂的发电机均装有阻尼绕组，根据发电机阻尼绕组时间常数的大小有所不同，在灭磁动态过程中有的可忽略阻尼绕组，有的必须考虑阻尼绕组的影响，本发明分别就这两种情况，得出忽略阻尼绕阻时灭磁过程转子电流电压，和考虑阻尼绕组的影响时灭磁过程转子电流电压，得到更准确的转子电流电压值。

主权项

发电机灭磁系统误强励灭磁过程参数的确定方法，所述的误强励灭磁过程参数包括误强励灭磁过程发电机转子的最大电流IF(0)和最大电压UF(0)，以及误强励灭磁发电机转子电流衰减过程值IF(j)和转子电压衰减过程值UF(j)，其特征在于：它包括以下步骤：S1)取发电机过压达1.3倍额定电压时t＝0，对发电机转子环节方程进行分段线性化的处理，得到发电机误强励开始时至发电机转子达到最大电流时的转子电流If(i)的计算式： I f ( i ) = I fc ( i - 1 ) - ( I fc ( i - 1 ) - I f ( i - 1 ) ) e - Δ t i T i - 1 - - - ( 1 ) 公式(1)中Ifc(i‑1)为ti‑1时刻转子电压对应的转子电流的稳态值；If(i‑1)为ti‑1时刻转子电流；Ti‑1为ti‑1时刻转子时间常数；Δti＝ti‑ti‑1，i为对发电机误强励开始时至发电机转子达到最大电流时的时间分段的段序；公式(1)中的Ifc(i‑1)的计算公式为： I fc ( i - 1 ) = U f ( i - 1 ) R f ( i - 1 ) - - - ( 2 ) 公式(2)中Uf(i‑1)等于ti‑1时刻励磁功率整流器的输出电压，对自并励发电机，由此时的励磁变压器二次侧电压计算；对他励发电机，Uf(i‑1)据励磁电源的结构型式进行计算；Rf(i‑1)为ti‑1时刻转子电阻；S2)确定发电机转子的最大电流IF(0)：发电机误强励开始时至发电机转子达到最大电流时的时间共0.3秒，对0.3秒分为n段，代入公式(1)反复计算得到发电机转子的最大电流IF(0)＝If(i＝n)                                                    (4)；S3)确定发电机转子的最大电压UF(0)：对自并励发电机，UF(0)＝1.35k3·ug(i＝n)                            (5)公式(5)中1.35为整流器系数；k3为励磁变压器变比；ug(i＝n)为第n时刻发电机电压，在发电机制造厂给出的发电机特性上由转子电流If(i＝n)查得；对他励发电机，UF(0)根据励磁电源的结构型式进行计算；S4)设发电机转子达到最大电流时的时间t0＝0，忽略阻尼绕组的影响，得到灭磁过程tj时刻的转子电流衰减过程值IF(j)： I F ( j ) = I F ( j - 1 ) e - Δ t j T fd ( j - 1 ) - - - ( 6 ) , 公式(6)中IF(j‑1)为上一时刻的转子电流；Tfd(j‑1)为转子闭合回路时间常数；Δtj为计算第j时段的时间间隔，即Δtj＝tj‑tj‑1，j为对衰减时间分段的段序；Tfd(j‑1)由下式计算：Tfd(j‑1)＝Lf(j‑1)/(Rf+Rr(j‑1))＝T(j‑1)·Rf/(Rf+Rr(j‑1))        (7)，公式(7)中Lf(j‑1)为灭磁过程tj‑1时刻的转子电感，T(j‑1)为灭磁过程tj‑1时刻的转子时间常数，Rr(j‑1)为tj‑1时刻的灭磁电阻阻值；Rr(j‑1)＝c(IF(j‑1))β‑1                                        (8)公式(8)中c为非线性电阻性能常数；β为非线性系数，且0＜β＜1；S5)根据S4)得到的转子电流衰减过程值IF(j)，得到灭磁过程tj时刻的转子电压衰减过程值UF(j)：在整组灭磁电阻V‑A特性上由IF(j)查得；或者由下式计算： U F ( j ) = U r ( j ) = c I F ( j ) β - - - ( 9 ) 式(9)中Ur(j)为灭磁电阻上的电压。