1. Генераторы

   1. Регулирование возбуждения

При умеренной длине линий электропередачи (рис. 9.1) преобладаю­щее значение в сопротивлении электропередачи Х₁₂ имеют сопротивления генераторов.

Ё Х_Г Xj Хд и _с 1е—ПГП ППП ППО ₂

Рис. 9.1. Схема замещения электропередачи

Например, для линии 220 кВ 200 км соотношение сопротивлений со­ставляет (при отсутствии АРВ у генераторов): X_d =100 %; Х_т = 12%;

Х_л =25%.

Увеличения предела передаваемой мощности можно достигнуть пу­тём уменьшения расчётного значения Х_т:

р _

^m х_т+х_т+х_я

Это можно сделать либо конструктивно, увеличив зазор машины, от чего уменьшится X₍/, однако машина станет значительно дороже, либо за счёт применения АРВ.

Х^,при отсутствии АРВ;

Х_Г =<Х^,при наличии АРВ пропорционального типа;

0, при наличии АРВ сильного действия.

В настоящее время большинство генераторов имеют АРВ сильного действия.

2. Постоянная инерции

С точки зрения устойчивости генератора очень важным параметром является постоянная инерции ротора турбоагрегата Tj, зависящая от веса и диаметра ротора. Увеличение 7} благоприятно сказывается на устойчи­вости генератора. Однако в настоящее время никаких специальных мер для этого не предпринимается. Устойчивость электроэнергетических систем обеспечивается за счёт других возможностей.

3. Демпферные обмотки

Как уже отмечалось, мощность, развиваемая генератором, зависит не только от угла 5, но и от скольжения генератора:

^ = ^сн+^ас *P_msin8 + P_d-S.

Изменение мощности генератора, связанное со скольжением, приво­дит к уменьшению размаха колебаний угла 5 и к их быстрому затуханию.

Когда ротор ускоряется, величина Р_ас положительна. При торможе­нии эта величина меньше нуля. На рис. 9.2 показано, как будет изменяться величина активной мощности генератора в переходном режиме с учётом демпфирования.

Рис. 9.2. Влияние демпферных обмоток на мощность генератора в переходном режиме

Тем самым демпферная обмотка способствует втягиванию машины в син­хронизм.

Однако наличие демпферных обмоток снижает сопротивление обрат­ной последовательности машины Х₂ . Это приводит к уменьшению сопро­тивления эквивалентного шунта Х_к при несимметричных КЗ и, следо­вательно, к уменьшению пределов передаваемой мощности в этих режи­мах. Несмотря на это, демпферные обмотки желательны.

4. Импульсная разгрузка паровых турбин

Импульсная разгрузка турбин является очень эффективным средством обеспечения устойчивости электроэнергетических систем. Применяется на

Под термином импульсная разгрузка понимают быстрый сброс и по­следующий быстрый набор мощности (момента) турбины (рис. 9.3). Такое импульсное регулирование мощности турбины позволяет уменьшить пло­щадку ускорения и увеличить площадку торможения ротора генератора. Тем самым в начальной стадии переходного процесса удаётся удержать генераторы станции от перехода в асинхронный режим. Благодаря после­дующему быстрому восстановлению мощности турбины до исходного уровня удаётся избежать также отключения части нагрузки в послеава- рийном режиме.

Рис. 9.3. Импульсное регулирование турбины

блоках мощностью 500 МВт и выше. Сброс мощности осуществляется за

0. 3 0,5 с. Набор мощности - примерно за 1,4 с. Глубина разгрузки со­ставляет 0,2 -^0,5 номинальной мощности блока.

Аналогичное мероприятие для гидротурбин неэффективно из-за сравнительно медленной скорости закрытия и открытия направляющего аппарата.

5. Электрическое торможение генераторов

Схема электрического торможения генератора приведена на рис. 9.4.

Рис. 9.4. Схема электрического торможения и изменение мощности генератора

б₀ ^от

8

при электрическом торможении

Нормально тормозное сопротивление R_T отключено. Оно включается

в сеть во время аварии на небольшой промежуток. Поскольку время от­ключения и время включения выключателя примерно равны, то в рассмат­риваемом случае R_T появится в схеме уже после отключения повреждён­ной линии. При включённом тормозном сопротивлении характеристика мощности генераторов станции РЩ_} будет выше, чем характеристика

мощности послеаварийного режима Р^ш без тормозного сопротивления. Это позволяет, как показано на рис. 9.4, притормозить разогнавшиеся ге­нераторы и не допустить возникновения асинхронного режима. После то­

го, как торможение осуществлено (точка О), тормозное сопротивление должно быть отключено. Если этого не сделать вовремя, то скорость рото­ра генератора может снизиться настолько значительно, что генератор ока­жется фактически в асинхронном режиме. Время торможения обычно со­ставляет 0,1 = 0,5 с . Мощность, рассеиваемая тормозным сопротивлением, выбирается примерно равной половине номинальной мощности станции.

Применение этого мероприятия затруднено сложностью дозирования

• определения необходимого времени торможения в различных режимах и его реализацией.