Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Выберите тип работыЧасть дипломаДипломная работаКурсовая работаКонтрольная работаРешение задачРефератНаучно - исследовательская работаОтчет по практикеОтветы на билетыТест/экзамен onlineМонографияЭссеДокладКомпьютерный набор текстаКомпьютерный чертежРецензияПереводРепетиторБизнес-планКонспектыПроверка качестваЭкзамен на сайтеАспирантский рефератМагистерская работаНаучная статьяНаучный трудТехническая редакция текстаЧертеж от рукиДиаграммы, таблицыПрезентация к защитеТезисный планРечь к дипломуДоработка заказа клиентаОтзыв на дипломПубликация статьи в ВАКПубликация статьи в ScopusДипломная работа MBAПовышение оригинальностиКопирайтингДругое

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

 

Рис. 3.1. Характеристика мощности СГ P(δ)

Ранее было дано определение статической устойчивости, что это способность энергосистемы восстанавливать исходный режим после малого его возмущения. Примером возмущения являются относительно небольшие изменения параметров режима системы. Другими словами, получается, что статическая устойчивость определяет принципиальную возможность существования этого режима (I, U, φ, P, Q) в рамках существующих параметров системы (z, r, х).

Поэтому при подключении новых электрических станций, при технологическом ремонте станций, подстанций, ЛЭП, при подключении крупных потребителей (фабрики, заводы) и т. п. обязательно специалистами ОДУ просчитывается статическая устойчивость энергосистем. Но тогда важно знать критерии, по которым можно определить статическую устойчивость.

На рис. 2.7 изображена схема простейшей энергосистемы. Построим для нее характеристику мощности СГ P(δ) (рис. 3.1).

Мощность турбины P_т (механическая мощность турбины генератора) зависит лишь от количества энергоносителя (от количества пара, подаваемого на лопатки турбины) и в координатах Р, δ изображается прямой линией (рис. 3.1). Величина выдаваемой мощности P₀ (первоначальное значение вырабатываемой мощности генератора) зависит от величин мощности P_т. Активная мощность (электромагнитная) генератора, выдаваемая в энергосистему, имеет, как сказано выше, синусоидальную зависимость P(δ).
Таким образом, в устойчивом режиме работы СГ возникают точки а и b. Это точки равновесия, в которых выполняется баланс мощностей P_т = Р (моментов М_Т = М). Доказательство равенства мощностей (моментов) в
установившемся режиме было рассмотрено в разд. 2.1.

Рассмотрим точки а и b на предмет устойчивости системы (рис. 3.1).

Режим работы системы в точке а (рис. 3.2). Допустим, что угол δ получает небольшое приращение Δδ. Мощность генерато­ра, следуя синусоидальной зависимости от угла δ, также изменится на некоторую величину ΔР, причем положительному приращению угла соответствует положительное приращение мощности.

 

 

 

Рис. 3.2. Схема режима работы в момент перехода из точки а в точку 1

 

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 преобладает над вращающим моментом турбины [2].

Под влиянием тормозящего момента ротор генератора начинает замедляться, что обусловливает перемещение связанного с ротором вектора ЭДС генератора Е в сторону уменьшения угла δ. В результате уменьшения угла δ вновь восстанавливается исходный режим работы в точке а. Следовательно, режим в точке а будет устойчивым. К аналогичному выводу можно прийти при отрицательном приращении угла δ в точке а.

Вывод: изменение угла δ будет носить затухающий характер в силу инерции и изменения знака избыточного момента на валу. Следовательно, точка а – точка устойчивого равновесия.

В точке b (рис. 3.1) положительному приращению угла Δδ соответствует отрицательное приращение мощности генератора ΔР. Преобладание момента турбины над моментом генератора обусловит избыточный момент ускоряющего характера, под влиянием которого угол δ начнет возрастать. С ростом угла мощность генератора продолжает падать, что обусловливает дальнейшее увеличение угла δ. Возникает лавинообразный процесс, называемый выпадением из синхронизма. Режим работы в точке b статически неустойчив (рис. 3.3).

 

 

Рис. 3.3. Схема режима работы в момент перехода из точки b в точку 3

 

Вывод: точка b – точка неустойчивого равновесия

 

Рис. 3.4. Интерпретации устойчивости точек равновесия a и b

 

Подводя итог вышесказанному, отметим, что генератор статически
устойчив (рис. 3.4), если рабочая точка в установившемся режиме (точка равновесия) находится на восходящей ветви синусоидальной характеристики мощности. Отсюда формальный критерий статической устойчивости будет [1]

 

 > 0.                                          (3.1)

 

Представленный признак (критерий) статической устойчивости энергосистемы носит название практического предела статической устойчивости или синхронизирующей мощности и формулируется так: если производная электрической мощности по углу положительна, то в данном режиме система статически устойчива.

Рассчитать статическую устойчивость – это значит определить условия, при которых она обеспечивается. На практике это два показателя: предел передаваемой мощности P_m; коэффициент запаса статической
устойчивости К_P (рис. 3.5).

 

 

Рис. 3.5. Расчет предела передаваемой мощности и коэффициента запаса статической устойчивости

 

Запас статической устойчивости по мощности определя­ется как

 

%.                                (3.2)

 

Коэффициент запаса устойчивости электропередачи, связывающей станцию с шинами энергосистемы, должен быть не менее 20 % в нормальном режиме и 8 % в кратковременном послеаварийном.