Развитие электрической сети энергорайона
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
?оянной и равной Ро. В результате изменения мощности генератора равновесие моментов турбины и генератора оказывается нарушенным и на валу машины возникает избыточный момент тормозящего характера, поскольку тормозящий момент генератора в силу положительного изменения мощности DР преобладает над вращающим моментом турбины.
Под влиянием тормозящего момента ротор генератора начинает замедляться, что обусловливает перемещение связанного с ротором вектора э. д. с. генератора Е в сторону уменьшения угла d. В результате уменьшения угла вновь восстанавливается исходный режим работы в точке а и, следовательно, этот режим должен быть признан устойчивым. К тому же выводу можно прийти и при отрицательном приращении угла Dd в точке а.
Совершенно иной получается картина в точке b. Здесь положительное приращение угла Dd сопровождается не положительным, а отрицательным изменением мощности генератора DР. Изменение мощности генератора вызывает появление избыточного момента ускоряющего характера, под влиянием которого угол d не уменьшается, а возрастает. С ростом угла мощность генератора продолжает падать, что обусловливает дальнейшее увеличение угла и т. д. Процесс сопровождается непрерывным перемещением вектора э. д. с. Е относительно вектора напряжения приемной системы U (рис.7) и станция выпадает из синхронизма. Таким образом, режим работы в точке b статически неустойчив и практически неосуществим.
Рисунок 10. Изменение мощности при приращении угла
Рисунок11. Выпадение из синхронизма
Рисунок 12. Зависимость синхронизирующей мощности от угла
Под статической устойчивостью, вообще говоря, понимают способность системы самостоятельно восстановить исходный режим работы при малом возмущении. Статическая устойчивость является необходимым условием существования установившегося режима работы системы, но отнюдь не предопределяет способности системы продолжать работу при резких нарушениях режима, например при коротких замыканиях.
Итак, точка а и любая другая точка на возрастающей части синусоидальной характеристики мощности отвечают статически устойчивым режимам и, наоборот, все точки падающей части характеристики статически неустойчивым. Из приведенных выше соображений, характеризующих условия работы системы, непосредственно вытекает следующий формальный признак статической устойчивости рассмотренной простейшей системы: приращения угла d и мощности генератора Р должны иметь один и тот же знак, т. е. DР /Dd > 0 или, переходя к пределу,dP/dd >0(2)
Производная dP/dd, как известно, носит название синхронизирующей мощности, и, следовательно, критерием статической устойчивости системы в рассмотренных условиях является положительный знак синхронизирующей мощности. Производная мощности по углу согласно (1) равна, очевидно,
dP/dd= ЕU/ xc cos d(3)
она положительна при d< 90 (рис.8). В этой области и возможны устойчивые установившиеся режимы работы системы. Критическим с точки зрения устойчивости в рассматриваемых условиях (при чисто индуктивной связи генератора с шинами приемной системы) является значение угла d = 90, когда достигается максимум характеристики мощности.
Коэффициент запаса статической (апериодической) устойчивости по активной мощности в сечении (KP) вычисляется по формуле:
, где
Pпр - предельный по апериодической статической устойчивости переток активной мощности в рассматриваемом сечении;
Р - переток в сечении в рассматриваемом режиме, Р > 0;
DPнк - амплитуда нерегулярных колебаний активной мощности в этом сечении (принимается, что под действием нерегулярных колебаний переток изменяется в диапазоне Р DPнк).
Запас устойчивости по активной мощности может быть задан также в именованных единицах, DPзап= Pпр - (P + ?Рнк).
Значение амплитуды нерегулярных колебаний активной мощности устанавливается для каждого сечения энергосистемы (в том числе, частичного) по данным измерений. При отсутствии таких данных расчетная амплитуда нерегулярных колебаний активной мощности сечения может быть определена по выражению:
, где
н1, Pн2, МВт, - суммарные мощности нагрузки с каждой из сторон рассматриваемого сечения. Коэффициент K, , принимается равным 1,5 при ручном регулировании и 0,75 при автоматическом регулировании (ограничении) перетока мощности в сечении.
Амплитуда нерегулярных колебаний, найденная для сечения, может быть распределена по частичным сечениям в соответствии с коэффициентами распределения мощности в этом сечении.
В случае оперативного (неавтоматического) изменения уставок ограничителей (регуляторов) перетоков при аварийном изменении схемы сечения их действие в послеаварийном режиме не учитывается. Для всех режимов допускается принимать величину DPнк для режима максимальных нагрузок.
Вычисление предельного по статической устойчивости перетока в сечении осуществляется утяжелением режима (увеличением перетока). При этом рассматриваются траектории утяжеления режима, представляющие собой последовательности установившихся режимов, которые при изменении некоторой группы параметров позволяют достичь границы области статической устойчивости.
Следует рассматривать увеличение перетока в сечении для ряда траекторий утяжеления, которые характерны для