- •1 Аналіз статичної стійкості електричної передачі
- •1.1. Спрощення схеми електричної системи до вигляду рис.1.1
- •Визначення запасу статичної стійкості та побудова кутових характеристик
- •А) При незмінності результуючого потокощеплення, що відповідає відсутності арз на генераторах.
- •2 Аналіз динамічної стійкості електропередачі
- •2.1 Визначення граничного кута відключення та граничного часу відключення
- •3 Висновки та рекомендації
- •Література
ВСТУП
В електричних системах поряд із електромагнітними перехідними процесами, які є наслідком зміни електромагнітного стану їх елементів, виникають електромеханічні перехідні процеси, які є наступним станом єдиного електромеханічного перехідного процесу і пов'язані із механічними змінами швидкості в агрегатах електричних станцій – генератор-турбіна.
При любому перехідному процесі відбувається в той чи іншій мірі зміна електромагнітного стану системи і порушення балансу між моментом на валу кожної машини, що обертається і електромагнітним моментом.
Дослідження і розрахунки перехідних процесів є одним їх необхідних умов багатьох задач, виникаючих при проектуванні і експлуатації систем електропостачання. Ці задачі пов’язані з дослідженням електромагнітних перехідних процесів, виборів принципів дії і налаштування автоматичний пристроїв протиаварійного керування, умов стійкості електричного навантаження систем і розробка заходів для забезпечення безперервність роботи промислових підприємств в різних режимах системи електропостачання.
Розробкою теорії перехідних процесів, більш тісно, почали займатися з перших років минулого століття. В кінці 20-х років Парк розробив строгу теорію перехідних процесів в електричних машинах, прийнявши в основу раніш запропоновану Блонделем теорію двох реакцій. Ця теорія забезпечила швидкий розвиток подальших досліджень в даній області.
Одночасно з теоретичними дослідженнями істотно важливим являється сучасна розробка практичних методів розрахунку перехідних процесів. В цьому відчувалася гостра потреба у зв’язку з широкою електрифікацією нашої країни.
Аналітичні методи, які застосовуються для можливо простішого описання і дослідження перехідних процесів при змінах електромеханічного стану системи, дозволяють не тільки полегшити розуміння процесів, але і використати більш складні методи аналізу, які застосовуються в практиці проектування та експлуатації електричних систем.
1 Аналіз статичної стійкості електричної передачі
1.1. Спрощення схеми електричної системи до вигляду рис.1.1
Рисунок 1.1- Спрощена схема електричної системи
Для даної схеми електричної системи (рис. 1.1.) визначимо та побудуємо кутові характеристики активної потужності, що передаються в систему від електричної станції для випадку:
при незмінності результуючого потокощеплення.(генератор без АРЗ)
При незмінності перехідної ЕРС (генератор з АРЗ пд)
При незмінності напруги на виводах генераторів (генератор з АРЗ сд)
В розрахунках приймаємо відсутність навантаження. Напруга на шинах системи U=1=const.
Для подальших розрахунків складемо схему заміщення електроенергетичної системи (рисунок 1.2). Розрахунок виконуємо в системі відносних базових одиниць, використовуючи середні коефіцієнти трансформації.
Рисунок 1.2 – Схема заміщення електричної системи
Приймаємо базові умови для розрахунку опорів елементів системи у відносних одиницях. Вважаємо, що всі трансформатори мають середній коефіцієнт трансформації згідно з рядом середніх номінальних напруг.
Uб1 = 115 кВ; Uб3 = 10,5 кВ;
Uб2 = 37 кВ; Uб4 = 0,4 кВ; Sб =600 МВА.
Приводимо параметри елементів схеми до базових умов у розрахунковій системі відносних одиниць:
Генератори:
Г-1: (в.о.)
За умовою завдання всі генератори однакові, тому:
Трансформатори :
Т1: (в.о.)
За умовою завдання трансформатори Т1, Т2, Т3 рівні, тому:
Трьохобмоточний трансформатор Т4:
Розрахуємо напруги короткого замикання обмоток трансформатора:
(в.о.)
(в.о.)
(в.о.)
Приведення параметрів трансформатора до базових умов:
(в.о.)
(в.о.)
(в.о.)
Повітряні лінії електропередач:
Л1: (в.о.)
Л4: (в.о.)
Л5: (в.о.)
Система: (в.о)
Спрощуємо схему заміщення до вигляду рисунок 1.1
Визначимо кутові характеристики потужності:
а) характеристика електричної передачі в системі з генератором без АРЗ
(в.о.)
(в.о.)
(в.о.)
(в.о.)
(в.о.)
Визначаємо ЕРС Eq :
(в.о.)
Визначаємо кут 0:
б) характеристика електричної передачі в системі з генератором з АРЗ пд
(в.о.)
(в.о.)
(в.о.)
(в.о.)
в) характеристика електричної передачі в системі з генератором з АРЗ cд
(в.о.)
Визначаємо напругу на виводах генератора:
(в.о.)
(в.о.)
По отриманим залежностям будуємо кутові характеристики (Рисунки 1.3 – 1.5)
Визначення запасу статичної стійкості та побудова кутових характеристик
За результатами розрахунків побудуємо характеристики для випадків а, б, в. Визначимо максимальну та граничну потужності, які передаються в систему, та запаси статичної стійкості електропередачі, якщо в усталеному режимі передається потужність Р0 при cosф0.
Знайдемо запаси статичної стійкості: