Частина друга. Електромеханічні перехідні процеси Лабораторна робота №4 Дослідження статичної стійкості електричної системи

Мета роботи - дослідження статичної стійкості електричної системи; вивчення впливу типу регулятора збудження на величину коефіцієнту запасу статичної стійкості за активною потужністю.

ПРОГРАМА РОБОТИ

Для системи, зображеної на рисунку 1, побудувати кутові характеристики активної потужності генератора й визначити коефіцієнт запасу статичної стійкості для таких умов:

1) на генераторах ТЕС регулятори збудження відсутні;

2) на генераторах ТЕС встановлені регулятори збудження пропорційного типу ( );

3) на генераторах ТЕС встановлені регулятори збудження сильної дії (U_Г = const).

Параметри генератора прийняти згідно таблиці 3, параметри інших елементів відповідно до таблиці 5.

Рисунок 1 – Розрахункова схема для дослідження статичної стійкості

електричної системи

Таблиця 5 - Вихідні дані системи

Варіант	Трансформатор				Повітряна лінія		Навантаження
	Sном, МВА	Uвн, кВ	Uнн, кВ	Uк, %	F, мм2	L, км	Sнав, МВА	cos нав , в.о.
1	10	115	11	10,5	70	150	4	0,8
2	16	121	10,5	10,5	95	150	5	0,85
3	40	121	10,5	10,5	95	100	12	0,82
4	80	121	10,5	10,5	150	100	30	0,87
5	125	121	10,5	10,5	150	50	50	0,81
6	250	121	15,75	10,5	240	25	80	0,83

ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ

Дослідження статичної стійкості електричної системи рекомендується виконати на персональному комп'ютері в середовищі Mathcad.

ЗМІСТ ЗВІТУ ПРО РОБОТУ

1. Розрахункова схема електричної системи і її параметри.

2. Cхема заміщення системи, результати розрахунків її параметрів.

3. Результати досліджень у вигляді характеристик .

4. Розрахунки коефіцієнтів запасу статичної стійкості.

5. Висновки.

КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ

1. Що розуміють під статичною стійкістю електричної системи?

2. Як впливають на границю потужності, яка передається:

 а) потужність прийомної системи;

 б) автоматичне регулювання збудження генераторів?

3. Якими параметрами представляється в схемі заміщення генератор залежно від наявності та типу автоматичного регулятора збудження?

Лабораторна робота № 5 Дослідження динамічної стійкості синхронного генератора

Мета роботи - дослідження динамічної стійкості синхронного генератора у випадку порушення зв'язку із системою (повний скид потужності); визначення граничного часу відключення трифазного короткого замикання (КЗ) за умовою зберігання динамічної стійкості при використанні моделі на основі повних рівнянь Парка-Горєва.

ПРОГРАМА РОБОТИ

Використовуючи програму PPSMW, розрахувати на комп’ютері граничний час відключення трифазного КЗ, при якому забезпечується збереження динамічної стійкості синхронного генератора. Вихідні дані наведені у таблицях 3, 4 та 5, розрахункова схема - на рисунку 2.

Рисунок 2 - Розрахункова схема електричної системи для дослідження динамічної стійкості

КОРОТКІ ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ

Активна і реактивна потужності генератора в попередньому режимі

де - напруга, струм та фазовий кут генератора в попередньому режимі; .

ЕРС системи в попередньому режимі

,

де - опір електропередачі в доаварійному режимі.

Синхронна ЕРС генератора в попередньому режимі

.

Кут між векторами ЕРС системи та синхронної ЕРС генератора в попередньому режимі його роботи

₀ = ,

де - кут між векторами напруги та синхронної ЕРС генератора;

- кут між векторами напруг генератора та системи.

Збереження динамічної стійкості синхронного генератора в схемі рисунка 2 забезпечується, якщо час відключення трифазного КЗ не перевищить значення t_гр, наближена формула для розрахунку якого має вигляд

,

де ₀ = arcsin ( Р_Г0 / Р_m^I ) – кут між ЕРС системи та перехідною ЕРС генератора в поперечній осі в попередньому режимі;

Р_m^I = E ^'_q0 E_C0 / x^I_ – максимум кутової характеристики потужності доаварійного режиму;

x^I_ = x^'_d + x_Т + x_л /2 - результуючий опір у доаварійному режимі;

- перехідна ЕРС генератора в поперечній осі в попередньому режимі;

_{відкл.гр} = arccos ((( /180)(_кр - ₀) Р_Г0 + Р_m^II cos _кр ) / Р_m^II ) – граничний кут відключення трифазного короткого замикання;

Р_m^II = E ^'_q0 E_C0 / x^II_ - максимум кутової характеристики потужності післяаварійного режиму;

_кр = 180⁰ - arcsin ( Р_Г0 / Р_m^II ) – критичний кут відключення КЗ.

x^II_ = x^'_d + x_Т + x_л - результуючий опір у післяаварійному режимі.