Электромагнитные переходные процессы в электроэнергетических системах (стр. 3 из 5)

Таблица 9 – Результаты расчетов для построения угловой характеристики мощности явнополюсного генератора с АРВ пропорционального типа

0	0	0	0
10	0,063	-0,010	0,052
20	0,124	-0,018	0,106
30	0,181	-0,024	0,157
40	0,233	-0,028	0,205
50	0,277	-0,028	0,249
60	0,314	-0,024	0,290
70	0,340	-0,018	0,322
80	0,356	-0,010	0,346
90	0,362	0	0,362
100	0,356	0,010	0,366
110	0,340	0,018	0,358
120	0,314	0,024	0,338
130	0,277	0,028	0,305
140	0,233	0,028	0,261
150	0,181	0,024	0,205
160	0,124	0,018	0,142
170	0,063	0,010	0,073
180	0	0	0

Рисунок 5 – Угловая характеристика мощности генератора с АРВ пропорционального типа

2.4 Определение запаса статической устойчивости системы при установке на генераторах АРВ сильного действия

При установке на генераторах АРВ сильного действия в качестве простой математической модели генератора принимается неизменной поперечная составляющая напряжения генератора, т.е. реактивность самого генератора принимается равной нулю.

Определим поперечную составляющую напряжения генератора

Определим передаваемую мощность

Определим предельную величину активной мощности.

;

;

;

, не существует;

,

Определим предел передаваемой мощности

Рассчитываем коэффициент запаса по мощности и по углу, %,

;

Проверка:

.

Таблица 10 – Результаты расчетов для построения угловой характеристики мощности явнополюсного генератора с АРВ сильного действия

0	0	0	0
10	0,117	-0,069	0,048
20	0,229	-0,130	0,099
30	0,336	-0,176	0,160
40	0,431	-0,2	0,231
50	0,514	-0,2	0,314
60	0,581	-0,176	0,405
70	0,631	-0,130	0,501
80	0,661	-0,069	0,592
90	0,671	0	0,671

Рисунок 6 – Угловая характеристика мощности генератора с АРВ сильного действия

Анализируя угловые характеристики мощности генераторов с АРВ и без АРВ, можно сделать вывод, что применение устройств АРВ значительно увеличивает предел передаваемой мощности за счет регулирования тока возбуждения синхронной машины. Увеличение запаса по мощности увеличивает способность электрической системы сохранить устойчивость при малых возмущениях.

3. Определение запаса статической устойчивости системы с учетом регулирующего эффекта нагрузки (с учетом явнополюсности гидрогенераторов)

Предел (действительный) передаваемой активной мощности определим, представляя генераторы обеих станций неизменными синхронными ЭДС и сопротивлениями, при учете регулирующего эффекта нагрузки. В этом разделе выключатель системы бесконечной мощности Q3 отключен и связи с системой нет, а поэтому при изменениях режима напряжение U_н не будет постоянным, так как комплексная нагрузка на шинах приемной системы, соизмеримая по мощности с эквивалентным генератором, не обладает бесконечным регулирующим эффектом. Следовательно, устойчивость передачи изменится.

Определим параметры схемы замещения.

Для первой станции c гидрогенератором G1 (см. подраздел 2.2)

,

Для второй станции с турбогенератором G2 (см. рисунок 2)

Определим значение передаваемой мощности от второй станции

Вычислим значение ЭДС

Определим сопротивление суммарной нагрузки по формуле

Представим полученную схему замещения на рисунке 14.

Рисунок 7 – Расчетная схема замещения

Определим собственные и взаимные сопротивления.

Взаимный угол между роторами генераторов двух станций:

Активная мощность, выдаваемая первой и второй станцией:

Определим величины максимума характеристик активных мощностей:

при

при

Выражения для построения угловых характеристик мощности:

Рассчитываем коэффициенты запаса по мощности для первой и второй станций, %,

Таблица 11 – Результаты расчетов для построения угловых характеристик мощности с учетом нагрузки

-180	-0,161	1,127
-160	-0,218	1,207
-140	-0,245	1,300
-120	-0,240	1,394
-100	-0,202	1,479
-80	-0,137	1,544
-60	-0,052	1,582
-40	0,042	1,587
-20	0,135	1,560
0	0,214	1,503
20	0,271	1,423
40	0,299	1,330
60	0,294	1,236
80	0,256	1,151
100	0,191	1,086
120	0,106	1,048
140	0,011	1,043
160	-0,081	1,070
180	-0,161	1,127

Таким образом, при учете нагрузки и подключении второй станции, предел передаваемой мощности увеличивается. График смещается как по оси абсцисс, так и по оси ординат.

Рисунок 8 – Угловая характеристика мощности с учетом нагрузки

4. Анализ динамической устойчивости электроэнергетической системы

Исследуем динамическую устойчивость ЭЭС, рассмотрев ее как систему консервативную, не имеющую потерь энергии, зависящих от скорости. При включенном выключателе системы бесконечной мощности Q3 схема замещения в нормальном режиме будет аналогична схеме замещения простейшей системы (рисунок 2).