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在电力系统故障分析中,计算异步发电机的短路电流是保障设备安全的关键环节。针对笼型(集团公司)和双馈异步发电机,其短路特性因结构差异呈现对称与不对称特征,需采用不同的分析方法。
对称短路分析(笼型发电机) 笼型异步发电机因转子结构简单,短路电流衰减主要取决于定子绕组时间常数。其对称短路电流呈现指数衰减特性,初期峰值由瞬态电抗决定,后期稳态值受同步电抗影响。传统计算方法需考虑转子深槽效应导致的集肤效应,这会改变等效转子电阻进而影响衰减速率。
不对称短路分析(双馈发电机) 双馈发电机因转子侧通过变流器供电,短路时可能触发撬棍保护(强制转子侧短路),此时系统需处理以下特殊性: 暂态过程复杂性:转子电流因保护动作突然变化,导致定子侧出现直流分量和倍频分量; 不对称分量耦合:负序电流因转子旋转产生滑差频率调制,需引入序分量模型解耦分析; 解析表达式简化:通过忽略高次谐波或线性化处理,可推导出短路电流的近似表达式,便于工程快速估算。
通用方法要点 撬棒保护建模:将其等效为转子电阻突变,结合电压方程求解暂态响应; 参数敏感性:转子电阻、漏抗的微小变化对双馈发电机短路峰值影响显著; 对比验证:通过仿真与解析结果交叉验证,确保近似方法的误差在允许范围内。