6. Характеристика мощности электропередачи с регулируемыми генераторами

Рассмотрим простейшую систему, принципиальная схема и схема замещения которой показана на рисунке 11.1. Из схемы замещения определим суммарное индуктивное сопротивление Х_с = Х_г + Х_т1 + Х_л + Х_т2. Предположим, что у генераторов отсутствует система регулирования напряжения.

Рисунок 11.1

Построим векторную диаграмму рассматриваемой системы. Значение напряжения на шинах генераторов можно получить, прибавляя к вектору напряжения приемника падение напряжения в суммарном индуктивном сопротивлении трансформаторов и линии Х_тл = Х_т1 + Х_л + Х_т2. Прибавляя далее к вектору падение напряжения в синхронном индуктивном сопротивлении генератора Х_г, находим ЭДС генератора в данном режиме . Вектор напряжения на шинах генератора делит вектор полного падения напряжения на два отрезка: IХ_тл и IХ_г – в отношении значений индуктивных сопротивлений Х_тл и Х_г. При увеличении угла δ на Δδ вектор ЭДС генератора займет новое положение, показанное на диаграмме (см. рисунок 11.2) штриховой линией. Положение вектора напряжения генератора в новом режиме можно найти, разделив в том же отношении значений индуктивных сопротивлений Х_тл и Х_г вектор полного падения напряжения, соединяющий концы векторов и .

Как вытекает из диаграммы, вектор напряжения при увеличении угла δ поворачивается, следуя за вектором , и при этом уменьшается. Этот вывод справедлив для напряжения любой другой точки схемы электропередачи: на шинах подстанции, на линии и т.д.

Рисунок 11.2

При наличии у генераторов автоматических регуляторов возбуждения контролирующих напряжение U_г, регуляторы, реагируя на понижение напряжения при возрастании угла δ, будут увеличивать ток возбуждения генераторов, а с ними ЭДС до тех пор, пока не восстановят прежнего значения напряжения.

Рассматривая установившиеся режимы работы генератора с АРВ при различных значения угла δ, исходят из постоянства напряжения U_г. Значение же ЭДС генератора при этом будет возрастать с увеличением угла δ. На рисунке 11.3 показано семейство характеристик Р = f (δ), построенных для различных значений ЭДС.

Рисунок 11.3

Если принять за исходную точку нормального режима точку а, то при увеличении мощности Р_о (сопровождающемся увеличением угла δ) точки новых установившихся режимов будут определяться переходом с одной характеристики на другую в соответствии с векторной диаграммой (см. рисунок 11.2). Соединив между собой точки установившихся режимов при разных уровнях возбуждения, получим внешнюю характеристику генератора. Она возрастает даже в области углов δ > 90 ^о, и ее максимум достигается при угле δ_г = 90 ^о, где

δ_г – угол вектора напряжения на шинах генератора U_г. Но возможность работы в области углов больших 90^о зависит от типа регулятора возбуждения.