Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 18. 6 maj 1944 - Kortslutningslaboratoriet vid K. Tekniska Högskolan, av Emil Alm
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
6 maj 19 A A
549
man önskar kortslutningsimpedansen så konstant
som möjligt under provet.
Frånräknas nyssnämnda inverkan av den
massiva rotorns läckvägar, visa proven att den
resulterande kortslutningsimpedansen hos generatorn
(alltså med hänsyn även till rotorns läckflöde)
vid kortslutningsögonblicket får ett värde av Z*
æ 2,5 ohm/fas, vilket vid märkström och
märk-spänning motsvarar ett reaktivt spänningsfall av
18,9 %. Detta innebär, att generatorns
kortslutningseffekt vid tomgångsmagnetisering, sedan
rotorläckningen fullt utbildat sig, men utan att
rotorns huvudflöde neddämpats, uppgår till
3 000 : 0,189 =15 900 kVA (i de första
ögonblicken efter kortslutningen är som vi sett
kortslutningseffekten väsentligt större).
Om magnetiseringsströmmens stationära värde
har samma storlek både före och efter
kortslutningsprovet (det vid normala
växelströmsanläggningar vanliga förhållandet) kommer dock
rotorns huvudflöde vid kortslutningen att så
småningom neddämpas från sitt tomgångsvärde
till sitt värde vid stationär kortslutning, vilket
är väsentligt mindre. Tidskonstanten för denna
exponentiella kortslutningsdämpning av
huvudflödet i rotorn har ur proven bestämts till
0,42 s för låga värden på spänningen och
på flödet. Med ökat flöde och sålunda ökad
järntäthet i rotorn sjunker enligt de utförda
mätningarna Tm till ungefär halva detta värde vid
märkspänning. Beräkningarna ge värden av
samma storleksordning.
Slutligen ingår i statorns kortslutningsström
även en likströmskomposant i de olika faserna,
nödvändig för att de resulterande
statorström-marnas begynnelsevärden (för tiden 1= 0) skall
bli noll. Den avdämpas med en av
statorlindningens kortslutningsinduktans och resistans beroende
hastighet. Motsvarande tidskonstant för statorn
har ur prov (och beräkningar) befunnits vara av
storleksordningen r’a = 0,08 s, relativt konstant
inom hela det undersökta spänningsområdet.
Först efter ca 0,15 s har denna
likströmskomposant sjunkit ned till så pass lågt värde, att den
kan anses betydelselös.
Eftersom kortslutningsgeneratorn sannolikt i
regel kommer att vara ansluten till tillhörande
transformator, varvid proven komma att utföras
på transformatorns lågspänningssida, är det av
vikt att undersöka, vilken inverkan transformatorn
har på kortslutningseffekten. Vi ha tidigare
påpekat att transformatorns primära
kortslutningsimpedans varierar med den sekundära kopplingen,
så att den är minst (0,476 ohm/fas) vid högsta
sekundärspänning och störst (0,94 ohm/fas) vid
lägsta sekundärspänning. För att få fram
kortslutningseffekten på transformatorns
sekundärsida få dessa impedansvärden adderas till
generatorns kortslutningsimpedans (ca 2,5 ohm/fas,
om man bortser från kortslutningsförloppets allra
första del, dvs. de 3—4 första perioderna). Detta
innebär, att den sekundära kortslutningseffekten
vid märkspänning genom transformatorns
inverkan reduceras till ca 13 300 och 11 600 kVA. Då
i transformatorns lindningar förhållandet mellan
kortslutningsreaktansen Xk och resistansen Rk är
mindre än mellan motsvarande storheter för
generatorns statorlindning, kommer
tidskonstanten T’a att reduceras till något under hälften av
det för generatorn ensam gällande värdet. Härav
följer att likströmstermen i
kortslutningsströmmen dämpas ned hastigare, då transformatorn
användes vid proven.
För att man skall få något så när väl definierade
strömförhållanden i kortslutning bör som vi sett
kortslutningen ej brytas allt för tidigt; det är
önskvärt att åtminstone den av virvelströmmarna
i den massiva rotorkroppens läckvägar
förorsakade tillfälliga ökningen av statorns
kortslutnings-ström hunnit avdämpas, och härtill åtgår som vi
sett en tid motsvarande 3—4 perioder. Dessutom
önskar man i regel få kortslutningsströmmen
"symmetrisk", dvs. att dess likströmsterm är
liten, helst noll. Härför åtgå ytterligare några
perioder. I genomsnitt torde man böra räkna med,
att en tid av ca 0,1 à 0,15 s (motsvarande 5—7,5
perioder) bör förflyta, innan den under prov
varande brytaren får fungera. Under denna tid har
emellertid rotordämpningen hunnit reducera
huvudflödet och därmed den inducerade spänningen
och brytströmmen rätt märkbart. Med den vid
märkspänning gällande rotortidskonstanten Tm
ungefär 0,25 s har den transitoriska delen av
rotorflödet efter 0,15 s reducerats till ca 55 % av
ursprungsvärdet, och då denna del vid
märkspänning utgör ca 78 % av hela rotorflödet, innebär
detta en reduktion av bryteffekten till (0,22 +
+ 0,55. 0,78)2. 100 = 42 % av det tidigare
angivna "ideala" värdet.
Åtgärder för höjning av kortslutningseffekten
Vill man undvika denna reduktion av
bryteffekten, måste man motverka rotordämpningen.
Kunde man bortse från rotorns massivitet, dvs. vore
rotorn laminerad, skulle detta kunna ske
därigenom att mataren inställes för en mångdubbelt
högre slutlig magnetisering än vad som behövs
i tomgång. På grund av induktansen hos
generatorns magnetlindning stiger magnetströmmen i
huvudgeneratorn och därmed flödet och den
inducerade spänningen relativt långsamt. Passar
man då på att göra kortslutningen just i det
ögonblick då flödet och spänningen nå sitt
normala värde ("flygande kortslutning"), kan man
vid lämplig dimensionering av anläggningen
räkna med att magnetiseringsspänningen
fortfarande är så riklig, att den förmår kompensera
den eljest uppstående minskningen av
rotor-strömmens likströmskomposant och därmed av
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
