1. Расчет статической устойчивости двухмашинной энергосистемы

Расчет будем вести в относительных единицах. Обозначим римскими цифрами ступени трансформации.

Рисунок 2 – Однолинейная схема исследуемой системы

В качестве базисного напряжения выбираем напряжения на нагрузке Un=110 кВ

Для базисной мощности Sb целесообразно принимать число кратное номинальной мощности либо просто круглое число, что бы было легко оперировать (1000 МВА, 100 МВА и т.д.). Поэтому выбираем Sb = 1000 МВА.

Таким образом, напряжения первой ступени:

Чтобы определить напряжения в других ступенях (продвигаясь от основной ступени) нужно напряжения текущей ступени разделить на напряжение обмотки стороны трансформатора обернутой к основной ступени, и умножить на напряжения противоположной стороны. При этом нужно помнить, что генераторы присоединяются к трансформаторам со стороны обмоток низкого напряжения.

1. Рассчитываем напряжения для ступеней:

1.1. Расчет параметров схемы при арв пропорционального действия

Рисуем схему замещения без трансформаторных связей. В схеме не будем учитывать активных сопротивлений (кроме нагрузки) и будем считать, что генераторы снабжены АРВ ПД. Это означает, что генераторы прежставляются как ЭДС за переходным сопротивлением.

Рисунок 3 – Схема замещения энергосистемы

Рассчитываем параметры схемы замещения:

1) Вычисляем сопротивления генераторов Г1, Г2. Они однотипны и находятся во второй ступени, а Г3 – в третьей ступени:

2) Вычисляем сопротивление трансформаторов и линии:

Далее выполняются упрощения схемы.

Предварительно введя новые обозначения для ЭДС станции А - Е1, а для ЭДС станции В - Е2.

Рисунок 4 – Эквивалентная схема энергосистемы

3) Находим результирующее сопротивление:

и рисуем схему замещения:

Рисунок 5 – Эквивалентная схема энергосистемы

4) Определяем сопротивления нагрузки. На нагрузку работают 3 генератора. Находим мощность нагрузки в относительных единицах:

Находим угол нагрузки:

Находим реактивную мощность нагрузки в относительных единицах:

При этом полная мощность равна:

Находим сопротивление нагрузки, учитывая, что напряжение в нагрузке в относительных единицах равно единице U_Н=1:

5) Находим ЭДС генераторов Е1 и Е2:

Рисунок 6 – Векторные диаграммы ЭДС

6) Определение собственных и взаимных сопротивлений:

7) Дополняющие углы:

Рисунок 6 – Угловые характеристики электромагнитной мощности двухмашинной системы АРВ ПД

1.4. Расчет параметров схемы замещения при арв сильного действия

Рисунок 7 – Схема замещения энергосистемы

1. Считаем эквивалентное сопротивление схемы:

2) Определяем ЭДС генераторов

3) Определяем ЭДС генератора станций А и В:

Рисунок 7 – Векторные диаграммы ЭДС

5) Определение собственных и взаимных сопротивлений:

Рисунок 7 – Угловые характеристики электромагнитной мощности двухмашинной системы АРВ СД

Вывод: Анализируя полученные расчеты, можно сделать вывод, что коэффициенты запаса статической устойчивости при АРВ СД больше, чем при АРВ ПД (при АРВ ПДК(А)=55,56%, К(В)=258,1% – при АРВ СД и К(А)=22,8%, К(В)=97,6% – при АРВ ПД). Это вызвано тем, что при АРВ ПД изменяется ток возбуждения пропорционально отклонению тока или напряжения статора. АРВ СД реагирует на скорость и ускорение изменения напряжения и тока статора.