Kazenski omembeni razmerje sinhronnega stroja

Kratki količnik (SCR) sinhronnega stroja

Kratki količnik (SCR) sinhronnega stroja je določen kot razmerje med poljem toka, ki je potreben za generiranje nazivne napetosti v pogoju odprtih kontaktnih točk, in poljem toka, ki je potreben za vzdrževanje nazivnega armaturnega toka v pogoju kratkega zaprtja. Za trofazni sinhronni stroj se SCR lahko izpelje iz Karakteristike pri Odprtem Kolu (O.C.C.) pri nazivni hitrosti in Karakteristike pri Kratkom Zaprtju (S.C.C.), kot je prikazano na spodnji sliki:

Iz zgornje slike sledi enačba za kratki količnik, ki je podana spodaj.

Ker sta trikotnika Oab in Ode podobna, velja:

Sinhrone reaktivno upor na osi D (Xd)

Sinhrone reaktivno upor na osi D X_d je določen kot razmerje med napetostjo pri odprtem kolu, ki ustreza določenemu poljnemu toku, in armaturnim tokom pri kratkem zaprtju pod istim pogojem poljnega toka.

Za poljni tok velikosti Oa, se sinhrone reaktivno upor na osi D (v ohmih) izraža z naslednjo enačbo:

Povezava med KRATKIM KOLOČNOM RAZMERJEM (SCR) in sinhrone reaktivno uporom

Iz enačbe (7) je očitno, da je Kratki količnik (SCR) enak recipročni vrednosti per-unit sinhrone reaktivne upornosti X_d. V nasičenem magnetnem kraku je vrednost X_d odvisna od stopnje magnetske nasičenosti.

Pomen Kratkog Količnika (SCR)

KRATKI KOLOČNI RAZMERJE (SCR) je ključen parameter za sinhronne stroje, ki vpliva na njihove operativne značilnosti, fizične dimenzije in ceno. Ključne posledice vključujejo:

• Vpliv na regulacijo napetosti

• Sinhronni generatorji z nižjimi vrednostmi KRATKEGA KOLOČNEGA RAZMERJA (SCR) kažejo bolj izrazite fluktuacije terminalne napetosti ob spremembah bremena. Za vzdrževanje konstantne terminalne napetosti so potrebne širokokrožne prilagoditve poljnega toka I_f).

• Omejitve stabilnosti

• Manjši KRATKI KOLOČNO RAZMERJE (SCR) pripada zmanjšanemu sinhronizacijskemu moči, ki je ključno za vzdrževanje sinhronosti. To pomeni nižjo mejo stabilnosti, kar pomeni, da so stroji z nizkim KRATKIM KOLOČNIM RAZMERJEM manj stabilni, ko delujejo vzporedno z drugimi generatorji.

• Izmenjava pri projektiranju

• Stroji z visokim KRATKIM KOLOČNIM RAZMERJEM ponujajo boljšo regulacijo napetosti in izboljšano stabilnost stanja, vendar prinašajo višje tokove pri kratkem zaprtju armature. Poleg tega vplivajo na velikost in ceno stroja zaradi izmenjav pri projektiranju.

Vzbuditvena napetost sinhronnega stroja je opisana z enačbo:

Za isto vrednost Tph je vzbuditvena napetost neposredno sorazmerna s polnim tokom na pol.

Sinhrone induktivnost je dana z:

Povezava med KRATKIM KOLOČNIM RAZMERJEM (SCR) in zrakovim prehodom

Torej, Kratki količnik (SCR) je neposredno sorazmeren s protupostavljivostjo ali dolžino zrakovega prehoda. Povečanje dolžine zrakovega prehoda poviša KRATKO KOLOČNO RAZMERJE (SCR), čeprav to zahteva višjo poljno magnetomotorično silo (MMF) za vzdrževanje iste vzbuditvene napetosti (Ef). Za povečanje poljne MMF mora biti povečan poljni tok ali število poljnih obratov, kar zahteva višje poljne stolpi in večjo premer stroja.

Vpliv na projektiranje stroja

To vodi do ključnega sklepa: višje KRATKO KOLOČNO RAZMERJE (SCR) notranje poveča velikost, težo in ceno sinhronnega stroja.

Tipične vrednosti KRATKEGA KOLOČNEGA RAZMERJA glede na vrsto stroja

• Stroji s valjastim rotorjem: KRATKI KOLOČNO RAZMERJE sega od 0,5 do 0,9.

• Stroji s prominentnimi poli: KRATKI KOLOČNO RAZMERJE sega od 1,0 do 1,5.

• Sinhronni kompenzatorji: KRATKI KOLOČNO RAZMERJE je tipično 0,4.

Te vrednosti odražajo izmenjave pri projektiranju med stabilnostjo, regulacijo napetosti in fizičnimi dimenzijami v različnih konfiguracijah sinhronnih strojev.