內(nèi)部故障的破壞性很大，為了減輕它的損害，繼電保護(hù)的快速性是十分必要的。這就需要了解內(nèi)部故障的瞬態(tài)情況。
眾所周知，對(duì)于電機(jī)的端頭故障，瞬態(tài)短路電流比穩(wěn)態(tài)短路電流大得多。例如三相忽然短路時(shí)電機(jī)表現(xiàn)的電抗是超瞬變電抗，而三相穩(wěn)態(tài)短路時(shí)電機(jī)表現(xiàn)的電抗則是同步電抗，兩者在數(shù)值上要差好幾倍，所以三相忽然短路電流比穩(wěn)態(tài)短路電流也要大好幾倍。這主要是因?yàn)樽枘崂@組對(duì)短路瞬態(tài)起作用而對(duì)穩(wěn)態(tài)三相對(duì)稱短路沒有反應(yīng)的緣故。
定子繞組內(nèi)部故障時(shí)則有所不同。即使是穩(wěn)態(tài)內(nèi)部故障，由于氣隙磁場(chǎng)有各種轉(zhuǎn)速和不同轉(zhuǎn)向的分量，阻尼繞組仍然有感應(yīng)電流產(chǎn)生。所以內(nèi)部故障瞬態(tài)電流與穩(wěn)態(tài)電流相比，不會(huì)出現(xiàn)電機(jī)端頭三相短路時(shí)那樣大的差值。
但是內(nèi)部故障瞬態(tài)時(shí)各電量變化規(guī)律與穩(wěn)態(tài)時(shí)相比，會(huì)有哪些不同，直接從概念上難以準(zhǔn)確推斷，必須進(jìn)行具體的分析計(jì)算。這項(xiàng)工作對(duì)快速繼電保護(hù)來說十分必要。
發(fā)電機(jī)定子繞組內(nèi)部瞬態(tài)短路時(shí)，不僅定子各支路電流不相等，不同極的各阻尼回路電流也不相同。因此嚴(yán)格來講，這時(shí)電機(jī)的總回路數(shù)不僅包括定子的所有支路和轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組，還包括轉(zhuǎn)子各極的所有阻尼回路。對(duì)于大型低速水輪發(fā)電機(jī)來說，其極對(duì)數(shù)多，阻尼回路數(shù)就更多了。這樣，它的瞬態(tài)數(shù)學(xué)模型將是數(shù)百個(gè)微分方程聯(lián)立，同時(shí)微分方程的系數(shù)又多是時(shí)變的。如此看來，探討數(shù)學(xué)模型的合理簡(jiǎn)化問題成為一個(gè)必須解決的課題。
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