- •1. Переходные процессы в системах электроснабжения (узлах нагрузки) электрич. Систем при малых возмущениях л.14.
- •2. Переходные процессы в узлах нагрузки электрических систем при большых возмущениях.
- •3. Самозапуск двигателей.
- •4. Устойчивость сложных электрических систем при больших возмущениях (динамическая устойчивость).
- •5. Асинхронные режимы в электрических системах.
- •6. Мероприятия по улучшению устойчивости
5. Асинхронные режимы в электрических системах.
Асинхронными называют такие режимы работы генератора или двигателя, при которых скорость вращения роторов значительно отклоняется от синхронной Л,5, с.250.
К асинхронным режимам относятся:
работа синхронной машины после её выпадения из синхронизма;
асинхронный пуск двигателей или синхронных компенсаторов;
самозапуск двигателей.
Асинхронный режим может возникнуть в результате нарушения динамической устойчивости из-за потери возбуждения СМ. В асинхронном режиме вектор ЭДС СМ, выпавшей из синхронизма, вращается относительно вектора ЭДС машин, работающих синхронно.
Как только скорость ротора станет отличаться от синхронной, появляется скольжение, растущее с увеличением разности скоростей. Скольжение обуславливает появление асинхронного момента, который зависит от напряжения на зажимах генератора и его параметров. Если выпавшая из синхронизма машина возбуждена, то кроме взаимно уравновешивающих друг друга асинхронного момента и момента турбины на вал генератор-турбина будет действовать также синхронный вращающий момент. Этот знакопеременный момент вызывает периодическое изменение скорости вращения ротора в асинхронном режиме, а следовательно, и пульсации скольжения около своего среднего значения.
Для большинства СМ асинхронный режим не представляет опасность, но существует опасность нарушения устойчивости остальной части системы, в которой мощный генератор работает асинхронно. В этом режиме генератор потребляет из системы значительную реактивную мощность. Это приводит к увеличению тока статора, но так как предельная величина тока ограничена, то ограничивается активная мощность генератора (до 30-70% номинальной мощности). Это приводит к дефициту активной мощности в системе, что является существенным недостатком асинхронного режима.
Возможность работы в асинхронном режиме и её длительность ограничены опасностью повреждения самого генератора: турбогенератору разрешается работать в асинхронном режиме 15-30 минут, гидрогенератору – несколько минут.
Восстановление нормальной работы возможно без отключения от сети выпавшего из синхронизма генератора. Можно оставить его на некоторое время в асинхронном режиме, а затем заставить войти в синхронизм, осуществив ресинхронизацию (регулируя надлежащим образом скорость и момент турбины, ток возбуждения).
Восстановление синхронного режима СД производится для ответственных механизмов, сохранение которых в работе необходимо по условиям техники безопасности или технологии производства. Оно может осуществляться разными способами:
ресинхронизацией;
ресинхронизацией с автоматической разгрузкой рабочей машины (если она допустима) до уровня, при котором обеспечивается втягивание двигателя в синхронизм;
отключением двигателя и повторным его автоматическим пуском.
6. Мероприятия по улучшению устойчивости
ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИСТЕМ.
Повысить уровень устойчивости электрической системы можно изменением параметров её элементов, параметров её режима или введением дополнительных устройств Л.5, с.257. При этом необходимо учитывать следующие условия и ограничения:
изменение параметров основных элементов не должно приводить к ухудшению нормального режима работы системы и его экономичности;
применение устройств для улучшения устойчивости должно сопровождаться сопоставлением его стоимости и ущерба от нарушения того вида устойчивости, для которого оно предназначено. При выборе мероприятия по повышения устойчивости необходимо технико-экономическая оценка предлагаемого варианта.
Уменьшение времени отключение КЗ имеет решающее значение для улучшения запаса динамической устойчивости. Время отключения КЗ складывается из собственного времени выключателя tв и времени действия релейной защиты tр.з:
Tоткл = tв + tр.з. .
Современные воздушные выключатели имеют собственное время (с момента подачи импульса от защиты до расхождения контактов и погасания дуги) в пределах 0,06 0,08 с. Быстродействующая релейная защита срабатывает за 0,02 0,04 с. Сл-но, время отключения КЗ должно приниматься равным 0,1 0,12 с. Возможно, в дальнейшем это время сократится до 0,05 0.08 с, но в этом случае надо тщательно проверять влияние переходных процессов на действие релейной защиты.