Переходные процессы в электрических системах
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
сунок 25. Схема замещения системы обратной последовательности
Сопротивление генератора обратной последовательности подсчитывается по формуле
,
где
сверхпереходная реактивность генератора и может быть принята для генераторов всех типов равной .
.
После элементарных преобразований схемы (рис. 25) получаем
;
.
При определении результирующего сопротивления нулевой последовательности следует иметь в виду, что трансформатор блока имеет схему соединения обмоток . Поэтому генератор может быть исключен из схемы замещения нулевой последовательности, а сопротивление трансформатора можно принять равным его сопротивлению прямой последовательности.
Сопротивление нулевой последовательности линии электропередач в значительной степени отличается от сопротивления прямой последовательности и колеблется в весьма широких пределах от в зависимости от конструктивного исполнения передачи. Для данного курсового проекта приняли .
Рисунок 26. Схема замещения системы нулевой последовательности
Тогда результирующее сопротивление нулевой последовательности
;
,
а сопротивление шунта короткого замыкания для двухфазного короткого замыкания на землю подсчитывается по формуле
;
.
Проводимость шунта короткого замыкания:
;
.
Сопротивления связи , определяющие амплитуды угловых характеристик для каждого из режимов, определяются по схемам замещения системы (рис. 22, 23, 24):
Тогда амплитуды угловых характеристик, представленных на рис. 27, определяются по формулам:
;
;
;
;
;
.
Рис. 27. Определение предельного угла отключения аварии
Используя правило площадей (рис. 27), можно найти предельный угол отключения аварии , величина которого определяется из условия равенства площадки ускорения площадке торможения .
;
.
Величину критического угла можно найти из выражения:
;
.
Тогда
;
Зная предельный угол отключения аварии, можно определить максимально допустимое время отключения короткого замыкания. Для этого необходимо решить дифференциальное уравнение движения ротора:
.
Данное уравнение в силу своей нелинейности может быть решено только численными методами, наиболее предпочтительным из которых является метод последовательных интервалов.
Сущность этого метода заключается в следующем.
Весь процесс качания машины разбивается на ряд небольших и равных между собой интервалов времени. Обычно продолжительность интервала принимается равной с и для каждого из этих интервалов последовательно вычисляется приближенное значение приращения угла .
Возникающий в момент короткого замыкания избыток мощности сообщает ротору некоторое ускорение . Для достаточно малого интервала времени можно допустить, что избыток мощности в течение этого периода остается неизменным. Тогда по формулам равноускоренного движения нетрудно вычислить приращение скорости машины и угла в течение первого интервала:
;
.
;
Величина ускорения и, следовательно,
;
здесь угол выражен в градусах, а время в секундах.
Обозначив
;
,
получим
;
.
Зная приращение угла в первом интервале, можно найти абсолютное значение угла в конце этого интервала времени:
;
.
Для нового значения угла можно определить величину избытка мощности в начале второго интервала времени по формуле
;
.
Тогда приращение угла на втором интервале
;
.
Для произвольного -го интервала приращение угла определяется выражением
.
Получаем, следующие значения (табл.5):
Таблица 5
012345625,45126,68130,34436,35944,59754,90167,100,050,10,150,20,250,3
Применив совместно метод последовательных интервалов и способ площадей, можно найти максимально допустимое время отключения короткого замыкания. Для этого с помощью метода последовательных интервалов вычисляют время, в течение которого ротор достигает угла . Этот промежуток времени и соответствует предельному времени отключения короткого замыкания с (рис. 28).
Рисунок 28. Расчет предельного времени отключения аварии
Заключение
Таким образом, в ходе работы было проведено исследование статической и динамической устойчивости простейшей регулируемой системы, состоящей из генераторной станции, работающей на шины бесконечной мощности через две параллельные линии электропередачи. Анализируя устойчивость системы по алгебраическому критерию Гурвица и частотному критерию Михайлова, выяснили, что система с исходным параметром системы АРВ пропорционального действия (см. табл.1) неустойчива. Используя D-разбиение, была найдена область допустимых значений . Кроме того, произведен расчет динамической устойчивости системы с определением предельного угла отключения аварии при двухполюсном коротком замыкании на землю одной из параллельных линий вблизи шин генераторной станции.
Литература
- Столбов Ю.А., Пястолов В.В. Электромеханические переходные процессы: Учебное пособие по курсовому проектированию. Челябинск: ЮУрГУ, 2005. 47 с.;
- Веников В.А. Переходные электромеханические процессы в электрических системах.- Москва: ВШ, 1978. 415 с.;
- СТП. Челябинск: ЮУрГУ, 2001.