同步发电机基本方程为什么要进行派克变换

1 同步发电机基本方程为什么要进行派克变换？派克变换的物理意义是什么？ 磁链方程式中出现变系数的主要原因：

(1) 转子的旋转使定、转子绕组间产生相对运动，致使定、转子绕组间的互感系数发生相应的周期性变化。

(2) 转子在磁路上只是分别对于d轴和q轴对称而不是任意对称的，转子的旋转也导致定子各绕组的自感和互感的周期性变化。 ①变换后的电感系数都变为常数，可以假想dd绕组，qq绕组是固定在转子上的，相对转子静止。

②派克变换阵对定子自感矩阵起到了对角化的作用，并消去了其中的角度变量。Ld,Lq,L0 为其特征根。

③变换后定子和转子间的互感系数不对称，这是由于派克变换的矩阵不是正交矩阵。

④Ld为直轴同步电感系数，其值相当于当励磁绕组开路，定子合成磁势产生单纯直轴磁场时，任意一相定子绕组的自感系数。 物理意义上理解，它将观察者的角度从静止的定子绕组转移到随转子一同旋转的转子上，从而使得定子绕组自、互感，定、转子绕组间互感变成常数，大大简化了同步电机的原始方程。

派克变换：将a、b、c三相静止的绕组通过坐标变换等效为d轴dd绕组、q轴qq绕组，与转子一同旋转

2 经Park 变换后，同步发电机的磁链方程是什么？电压方程是什么？

??Ld???d??0?????q??????00??????f??3mfa???2??D??3????mDa?Q??2?0??000maf00maD00Lq0003mQa2L0000LfLDf0LfDLD0?0??maQ???0??0???0??LQ????id????iq??i???0??if? ???iD??i??Q?3 同步发电机稳态运行方程是什么？作出其相量图。

4短路的原因

①绝缘材料的自然老化，设计、安装及维护不良所 带来的设备缺陷发展成短路。

?②恶劣天气：雷击造成的闪络放电或避雷器动作， 架空线路由于大风或导线覆冰引起电杆倒塌等。 ?③人为误操作，如运行人员带负荷拉刀闸，线路或 设备检修后未拆除地线就加上电压引起短路。

?④挖沟损伤电缆，鸟兽跨接在裸露的载流部分等。 短路的危害

(1)电流剧增：设备发热增加，若短路持续时间较长，可使设备过热甚至损坏；由于短路电流的电动力效应，导体间将产生很大的机械应力，致使导体变形甚至损坏。

? (2)电压大幅度下降，对用户影响很大。

? (3)当短路发生地点离电源不远而持续时间又较长时，并列运行的发电机可能失去同步，破坏系统运行的稳定性，造成大面积停电，这是短路最严重的后果。 ? (4)发生不对称短路时，三相不平衡电流会在相邻的通讯线路感应电势，影响通讯。

计算短路电流的目的 短路电流计算结果

?是选择电气设备（断路器、互感器、瓷瓶、母线、电缆等）的依据； ?是电力系统继电保护设计和整定的基础；

?是比较和选择发电厂和电力系统电气主接线图的依据，根据它可以确定限制短路电流的措施。 无限大功率电源

? 端电压幅值和频率都保持恒定，内阻抗为零。

? 电源内阻抗小于短路回路总阻抗的10%，即可认为是无限大功率电源 短路冲击电流

短路电流最大可能的瞬时值，用表示。其主要作用是校验电气设备的电动力稳定度。

短路容量也称短路功率，等于短路电流有效值同短路处的正常工作电压（一般用平均额定电压）的乘积。 计算曲线法步骤

（1）绘制等值网络； （2）化简网络，只保留电源节点和短路点，求各电源与短路点之间的转移电抗：xfi (i=1,2,…,n)、xfs； （3）求计算电抗；

（4）查表，得各电源送至短路点的短路电流：无限大功率电源供给的短路周期电流

（5）计算短路电流周期分量的有名值

电源合并的原则：把短路电流变化规律大体相同的发电机合并起来。 （1）与短路点电气距离相差不大的同类型发电机，可以合并； （2）直接接于短路点的发电机（或发电厂）单独考虑； （3）远离短路点的不同类型发电厂，可以合并； （4）无限大功率电源（如果有的话）合并成一组。

转移电抗定义：除电势Ei以外，其他电势均为零，则Ei与此时f点电流i之比即为电源i与短路点f间的转移电抗

定子基频交流分量电流iω引起的高次谐波 定子直流分量iα引起的高次谐波

变压器的零序励磁电抗与变压器的铁芯结构相关

架空输电线零序为什么会比正序电抗大？ （1）回路中包含了大地电阻

（2）自感磁通和互感磁通是助增的

正序等效定则：在简单不对称短路情况下，短路点电流的正序分量与在短路点每一相中加入附加阻抗而发生三相短路的电流相等。

简单不对称短路电流的计算步骤：

? （1）根据短路类型，做出相应的序网；

? （2）计算系统对短路点的正序、负序、零序等效电抗； ? （3）计算附加电抗；

? （4）计算短路点的正序电流； ? （5）计算短路点的故障相电流； ? （6）求得其它待求量。

不对称短路时电压分布规律：

? （1）越靠近电源侧，正序电压数值越高；越靠近短路点侧，正序电压数值越低。

? （ 2 ）越靠近短路点侧，负序和零序电压数值越高；越远离短路点侧，负序和零序电压数值越低。

电力系统静态稳定：电力系统受到小干扰后，不发生非周期性的失步，自动恢复到起始运行状态的能力。

电力系统暂态稳定：电力系统受到大干扰后，各同步发电机能保持同步运行，并过渡到新的或恢复到原来稳态运行方式的能力。

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