Перехода (часть2) 1 раздел (вторая половина)

Найдем начальный угол ₁₂₀ с помощью программы Rrswin1 из условия, что Pт=Pго, где Рт- это мощность турбины(из задания), Рго- это мощность генератора (из результата расчета программы Rrswin1).

Таким образом, 120= 23,3(град).

Рис.1.3. Определение угла 120

Расчет угловой характеристики мощности генератора Рг () для нормального режима с применением программы Rrswin1. Представление результатов в виде таблицы и графика на миллиметровой бумаге с ручным построением последнего. Отдельные точки построенного графика иллюстрируется распечатками из программы Rrswin1 (Выбранные точки:30(град),90(град),140(град)).

Табл. 1.1:

Данные для построения зависимости РгI () в нормальном режиме

Угол ,(град)	Мощность РгI,(о.е.)	Угол ,(град)	Мощность РгI,(о.е.)
0	0,101	90	2,012
10	0,441	100	1,974
20	0,769	110	1,877
30	1,075	120	1,725
40	1,349	130	1,522
50	1,585	140	1,274
60	1,774	150	0,989
70	1,912	160	0,514
80	1,991	170	0,256

Данные из программы Rrswin1:

Угол 30(град):

Рис. 1.4. Результаты расчета одной точки Рг(40) угловых характеристик

Угол 90 (град)

Рис. 1.5. Результаты расчета одной точки Рг(90) угловых характеристик

Угол 140 (град):

Рис.1.6. Результаты расчета одной точки Рг(140) угловых характеристик

1.2. Аварийный режим

Расчётная схема замещения для аварийного режима представлена на рис. 1.7.

Рис.1.7. Схема замещения для аварийного режима

Определим сопротивление аварийного шунта.

Для этого составим схемы замещения обратной и нулевой последовательностей (см. рис. 1.8 и 1.9).

Рис.1.8. Схема замещения для токов обратной последовательности

Суммарное сопротивление обратной последовательности:

[о.е.] (1.12)

Рис.1.9. Схема замещения для токов нулевой последовательности

Суммарное сопротивление нулевой последовательности:

[о.е.] (1.13)

При однофазном КЗ на землю сопротивление аварийного шунта определится следующим образом:

[о.е] (1.14)

1.3. Составление схемы замещения ЭЭС для аварийного режима в виде эквивалентной схемы прямой последовательности:

Рис.1.10. Эквивалентная схема замещения прямой последовательности

Расчет угловой характеристики мощности генератора Рг () для аварийного режима с применением программы Rrswin1. Представление результатов в виде таблицы и графика на миллиметровой бумаге с ручным построением последнего. Отдельные точки построенного графика иллюстрируется распечатками из программы Rrswin1 (Выбранные точки:30(град),90(град),140(град)).

Табл. 1.2:

Данные для построения зависимости РгII () в аварийном режиме

Угол ,(град)	Мощность РгII,(о.е.)	Угол ,(град)	Мощность РгII,(о.е.)
0	0,033	90	1,145
10	0,229	100	1,125
20	0,418	110	1,071
30	0,595	120	0,985
40	0,754	130	0,87
50	0,891	140	0,729
60	1,002	150	0,567
70	1,082	160	0,387
80	1,13	170	0,197

Данные из программы Rrswin1:

Угол 30(град):

Рис. 1.11. Результаты расчета одной точки Рг(30) угловых характеристик

Угол 90 (град)

Рис. 1.12. Результаты расчета одной точки Рг(90) угловых характеристик

Угол 140 (град):

Рис.1.13. Результаты расчета одной точки Рг(140) угловых характеристик

1.4. Послеаварийный режим

Схемы замещения ЭЭС для послеаварийного режима:

Рис.1.14. Схема замещения для послеаварийного режима

Расчет угловой характеристики мощности генератора Рг () для послеаварийного режима с применением программы Rrswin1. Представление результатов в виде таблицы и графика на миллиметровой бумаге с ручным построением последнего. Отдельные точки построенного графика иллюстрируется распечатками из программы Rrswin1 (Выбранные точки:30(град),90(град),140(град)).

Табл. 1.3:

Данные для построения зависимости РгIII () в послеаварийном режиме

Угол ,(град)	Мощность РгIII,(о.е.)	Угол ,(град)	Мощность РгIII,(о.е.)
0	0,124	90	1,636
10	0,394	100	1,604
20	0,655	110	1,526
30	0,898	120	1,403
40	1,116	130	1,24
50	1,302	140	1,042
60	1,451	150	0,815
70	1,558	160	0,565
80	1,621	170	0,3

Данные из программы Rrswin1:

Угол 30(град):

Рис.1.15. Результаты расчета одной точки Рг(30) угловых характеристик

Угол 90(град):

Рис.1.16. Результаты расчета одной точки Рг(90) угловых характеристик

Угол 140(град):

Рис.1.17. Результаты расчета одной точки Рг(140) угловых характеристик

1.5. Расчет проводимостей и дополнительных углов аргумента проводимости

В данном разделе расчет ведется при помощи программы RRSwin1. При этом ЭДС источника принимается равным 1, а напряжение на шинах системы равное нулю. В этом случае токи, протекаемые в начале и в конце сети будут соответственно равны собственным и взаимным проводимостям. Так же в этом разделе определяются зависимости мощности генератора от угла ₁₂.

Расчет ведется для всех трех режимов.

Нормальный режим работы

Рис.1.18. Результаты расчета проводимостей в нормальном режиме

Определение закона изменение мощности от угла :

1.14

Аварийный режим работы

Рис.1.19. Результаты расчета проводимостей в аварийном режиме

Определение закона изменение мощности от угла :

1.15

Послеварийный режим работы

Рис.1.20. Результаты расчета проводимостей в послеаварийном режиме

Определение закона изменение мощности от угла :

1.16

1.6. Угловые характеристики генератора

Угловые характеристики генератора для трёх режимов (нормального P_I(₁₂), аварийного P_II(₁₂), послеаварийного P_III(₁₂).) представлены на рис. 21

Данные характеристики построены по зависимостям P_I(₁₂) , P_II(₁₂) , P_III(₁₂), взятым из формул 1.14-1.16

P_Г0 – мощность на валу генератора (турбины).

Для расчета и построения зависимостий используется программа MathCad.

Рис.1.20. Угловые характеристики генератора

1.7. Определение предельного угла отклонения

Из условия P_Г0 = P_I (₁₂) определим начальный угол отклонения ротора генератора, установленного на рассматриваемой ГРЭС от угла ротора эквивалентного генератора системы

Начальный угол определяется с помощью программы MathCad

Таким образом начальный угол ₁₂₍₀₎=24,124

Определение критического угла отклонения

Из условия Fу = FT (площадка ускорения равна площадке торможения) докажем, что предельный угол отключения не выходит за пределы критического угла отклонения (см. рис. 1.21). _12кр = 129.244.

Для этого, расчеты проведем с помощью программы MathCad

Определяем точку пересечения характеристик Р₂ и Р_Г0, т.е. точку, где избыточный момент, а также мощность будут отрицательными, т.е. начнется торможение генератора.

В точке ₁₂ = 49,094 характеристики мощностей генератора в аварийном режиме и турбины пересекаются, т.е мощности равны. Следовательно после этого начинается площадка торможения генератора.

Докажем, что Fу = Fт (площадка ускорения равна площадке торможения) при том, что площадка Fт не выходит за пределы критического угла отклонения.

Вывод:

Таким образом, в результате расчета динамической устойчивости ЭЭС при неизменной ЭДС генератора показал, что при двухфазном коротком замыкании на шинах в точке К1 не имеет значение время отключения данного короткого замыкания, т.к. при равенстве площадок ускорения и торможения генератора, площадка торможения заканчивается при угле отклонения ротора генератора на 79,7 градусов, что не превышает критического значения угла, превышая который генератор выходит из синхронизма и переходит в асинхронный режим.

В данном случае, генератор остается работать в синхронном режиме, т.е. переходит в новую устойчивую точку, при угле δ₂=49,09 град. И при отключении короткого замыкания генератор вернется в исходный остойчивый режим.

Следовательно, время заданное время отключения короткого замыкания, равное 0,3 с, удовлетворяет динамической устойчивости генератора при заданных условиях.

20