5.1. Функциональная надёжность в схеме станция-система

Достигается при противоаварийном управлении отключением генераторов и быстрой разгрузкой паровых турбин. Рассмотрим схему (рис.1)

                                                          Х_с               Е_с                                 

                                                               рис.5.1

Здесь при отсутствии средств повышения устойчивости имеем при кз её нарушение (рис.5.2) Отключение генераторов. Если при отключении кз отключить часть генераторов (рис.5.3) устойчивость сохранится.

S_T, S_У – площадки торможения и Р1, Р2, Р3, - характеристики мощности,

 ускорения.                                               выдаваемой в систему при нормальном,

                                                                   послеаварийном и аварийном режимах.

Р                                          Р1            Р                                     

                                                Р3                                                               Р₁^/

                                           Ро=Рт                                                    Ро=Рт

                                                     Р2

                                                                                                                        Ро^/

Ъ\=74                                                                                                                      

 d₀                                 d                           d₀                                    d 

     рис.2                                                                рис.3

р_о^/=Pо  ,                                                                  (5.1)

где

n-число работающих генераторов станции

n-число отключённых генераторов

Pо’- мощность генераторов после отключения n.

При этом снижается и характеристика мощности послеаварийного режима:

,                                (5.2)

где

          Х^/_d, Х_Т, Х_Л, Х_С – соответственно, переходное синхронное сопротивление эквивалентного генератора, сопротивление трансформатора, линии, системы.

На рис. 5.3 видим, что снижение характеристики выдачи мощности в систему меньше уменьшения мощности турбины P₁< P_T , при этом происходит увеличение площади торможения (S_T). Кроме этого при отключении части генераторов теряется и часть W_кин (кинетической энергии запасённой роторами генераторов в процессе ускорения W_кин оставшихся генераторов прапорциональна площади ускорения (S_У).

S_у  и условия правило площадей:

                                  S_у  < F_T                                                       (5.3)

Т.о.имеем S_{T ,} S_у - тоесть отключение генератора является эффективным средством увеличения устойчивости при к.з.

Разгрузка турбин:

Для быстрой разгрузки паровых турбин используются электрогидравлические преобразователи и электроприставки (электрическая часть системы регулирования частоты) , куда входят усилители и элементы для улучшения регулирования частоты и снижения максимальной частоты вращения турбины после сброса нагрузки. Мощность турбины успевает снизиться во время первого вылета угла генератора(рис.5.4) , что приходит к увеличению площади торможения и повышению динамической устойчивости.

Деление системы:

Используются в отдельных случаях , когда станция выдаёт мощность в ЭС малой мощности и связана с большой системой , разгрузка станции для устойчивости связи с малой системой – не эффективна. Применяется деление системы. Рассмотрим деление системы для схемы станция – ЭС малой мощности – ОЭС (объединённая мощная энергосистема) рис. 5.5

Р

                                           Р1

                                           Р3

                                           Ро =Рт

                                                     Р2

d₀       d_0ТК                  d      

Рис. 5.4. Характеристика мощности турбины.

Рис.5.5

В нормальном режиме нагрузка линий соответствует нормированному запасу статической устойчивости. При отключении Л1 или Л2 Р₃max<Р₁max исходного режима, происходит нарушение устойчивости (рис.5.6). Разгрузкой станции обеспечить сохранение устойчивости невозможно т.к. при этом уменьшается только мощность, выдаваемая в ОЭС. Уменьшить поток мощности, выдаваемый в ЭС можно ¯ Рн_эс или при делении станции. В этом случае (деление станции) Р_т=Р  и устойчивость ЛЭП (Л1,Л2) м.б. сохранена,  (после аварийного режима); Р₀ ¯ до Р  имеем дефицит мощности в ЭС и f ¯. При недостаточном вращающемся резерве в ЭС может действовать АЧР, на мощность отключённых потребителей меньше чем при применении САОН. Деление выполняется отключением выключателя «В» при отключении –Л1 или Л2 и передаваемой мощности, превышающей пропускную способность в после аварийном режиме.

Рис. 5.6