20 (14,28) . Динамическая устойчивость простейшей энергосистемы при полном сбросе мощности.

Полный сброс активной мощности генератора одномашинной энергосистемы соответствует полному разрыву его связи с приемной энергосистемой или трёхфазному короткому замыканию вблизи шин подключения. В случае отключения от сети активная и реактивная мощности генератора скачком уменьшаются до нуля. При трёхфазном коротком замыкании на секциях шин в обмотках генератора Г и трансформатора Т протекает ток КЗ, который вызывает незначительные потери активной мощности (в силу малости активных сопротивлений); потери же реактивной мощности могут в несколько раз превышать номинальную мощность генератора или трансформатора. В сторону приёмной энергосистемы в этом случае активная и реактивная мощности не передаются, так как через точку нулевого потенциала в месте трёхфазного КЗ обменный ток между генератором и приемной системой не протекает.

Взаимное сопротивление в режиме трёхфазного короткого замыкания:

. Поскольку , это сопротивление, как и при отключении генератора от сети, является бесконечным и передаваемая от генератора мощность равняется нулю. Аварийная характеристика в этом случае представляет собой прямую линию, совпадающую с осью абсцисс.

В режиме короткого замыкания вся мощность турбины идёт на ускорение ротора генератора, и его уравнение движения: . Это дифференциальное уравнение является линейным в силу того, что и имеет аналитическое решение.

В окончательной форме определяется выражением Отсюда время t определяется о.е. В именованных единицах: . Предельный угол отключения определяется в соответствии с правилом площадей.

21. (13) Анализ динамической устойчивости одномашинной энергосистемы при осуществлении трёхфазного апв на одной из цепей двухцепной линии электропередачи.

АПВ трёхфазнoe, если отключаются и вновь включаются все три фазы поврежденного элемента. АПВ считается успешным, если за время отключения КЗ исчезает и после повторного включения может восстановиться нормальная работа, и не успешным, если повторное включение производится на сохранившееся КЗ.

В точке «а» происходит КЗ и система переходит с нормального режима(I) на аварийный режим(II) точка «b».Угол увеличивается и происходит отключение КЗ точка «c», и система переходит на характеристику послеаварийного режима(III) «d».Интервал времени между моментом отключения КЗ и повторным включением -пауза АПВ (d-e). В течение паузы происходит деионизация среды в месте КЗ и выключатель возвращается в исходное положение. После срабатывания ТАПВ, включается отключенная цепь и система переходит на характеристику нормального режима(I) точка «f».

При выполнении критерия Кд.у. > 1 генератор после нескольких циклов качания продолжит нормальную работу. В случае неуспешного ТАПВ осуществится переход на аварийную характеристику РII= f(δ).

22. (19) Переходный режим одномашинной энергосистемы при однофазном кз с последующим оапв.

Схема участка сети

При ОАПВ имеем следующие характеристики:

P_I(δ)-нормального режима (в работе три фазы одноцепной электропередачи);

P_II(δ)-аварийного режима (например K⁽¹⁾ );

P_III(δ)-неполнофазного режима (отключение поврежденной фазы);

В режиме паузы АПВ угловая характеристика мощности генератора проходит достаточно высоко, и торможение ротора может начаться уже в этом режиме (рис.1).

В случае успешного ОАПВ происходит переход на характеристику нормального режима и при выполнении критерия K_д.у.>1 восстанавливается исходный установившийся режим. При неуспешном ОАПВ производится трёхфазное отключение линии.

Длительность режима короткого замыкания t_кз складывается из времени срабатывания релейной защиты t_рз и времени работы выключателя при отключении t_ов:

В электрических сетях напряжением 110 кВ и выше t_кз= 0,08-0,20с. Длительность паузы АПВ t_апв= 0,4-2,0с.

Рис.1. Однофазное АПВ на одноцепной линии электропередач

Нижнее значение этого диапазона ограничено временем восстановления диэлектрических свойств воздушного промежутка, ионизированного электрической дугой при коротком замыкании. Это время составляет приблизительно 0,35 с