
- •Электроэнергетических системах
- •Введение
- •Контрольные вопросы
- •1. Описание переходных процессов в электроэнергетических системах
- •1Л. Описание переходных процессов в синхронных генераторах
- •1.2. Описание переходных процессов в нагрузках
- •Моделирование электрической сети при расчётах устойчивости
- •Описание переходных процессов в системах возбуждения генераторов
- •Описание переходных процессов в первичных двигателях и в системах регулирования скорости
- •Математическая модель электроэнергетической системы для исследования устойчивости
- •Контрольные вопросы
- •Характеристики мощности и статическая устойчивость
- •Характеристики мощности простейшей нерегулируемой электроэнергетической системы с неявнополюсными генераторами
- •Характеристики мощности простейшей нерегулируемой электроэнергетической системы с явнополюсными генераторами
- •Характеристики мощности сложных электроэнергетических систем
- •Характеристики мощности и статическая устойчивость асинхронных двигателей
- •Характеристики мощности и статическая устойчивость комплексных нагрузок узлов
- •Вычисление коэффициентов характеристического уравнения
- •Анализ корней характеристического уравнения
- •Анализ статической устойчивости простейшей нерегулируемой электроэнергетической системы методом малых колебаний
- •Определение критических напряжений узлов методом утяжеления режима
- •Анализ статической устойчивости электроэнергетической системы путём преобразования схемы
- •Определение методом утяжеления режима критических напряжений узлов.
- •Общая характеристика задачи
- •Динамическая устойчивость простейшей электроэнергетической системы
- •Энергетические соотношения, характеризующие движение ротора генератора. Способ площадей
- •Представление процесса на фазовой плоскости
- •Динамическая устойчивость сложной электроэнергетической системы
- •Общая характеристика асинхронных режимов
- •Возникновение асинхронного режима
- •Задачи, возникающие при исследовании асинхронных режимов
- •Определение параметров асинхронных режимов
- •Ресинхронизация генераторов
- •Процесс возникновения асинхронного режима в простейшей системе.
- •Статические характеристики мощности нагрузочных узлов по частоте
- •Баланс мощности в системе при изменении частоты
- •Неустойчивость частоты (лавина частоты)
- •Динамические характеристики системы при изменении частоты
- •8Л. Кратковременные перерывы питания и их последствия
- •Характерные режимы двигателей
- •Характеристика иротивоаварийиых мероприятий и их обоснование
- •Генераторы
- •Линии электропередачи
- •Трансформаторы и заземление их нейтралей
- •Мероприятия эксплуатационного характера
- •Для чего на длинных линиях применяются переключательные пункты?
- •Для чего на линиях применяется автоматическое повторное включение?
- •Для чего применяется отключение части нагрузки в переходном режиме?
Трансформаторы и заземление их нейтралей
Реактивное сопротивление трансформаторов ХТ невелико. Обычно нет смысла ставить вопрос об уменьшении Хт.
Некоторое влияние на динамическую устойчивость при замыканиях на землю может оказать характер заземления нейтралей трансформаторов. Если в нейтраль ввести небольшое сопротивление, допустимое по условию изоляции относительно земли обмоток трансформатора со стороны нейтрали, то устойчивость улучшится. Добавленное сопротивление уве
личит эквивалентное сопротивление схемы нулевой последовательности, от чего характеристика аварийного режима станет несколько выше. Если дополнительное сопротивление будет активным, то максимум характеристики аварийного режима сместится вдобавок на несколько градусов влево. Все это приведёт к уменьшению площадки ускорения.
Мероприятия эксплуатационного характера
Эксплуатационная схема электрической сети
Для повышения устойчивости системы следует использовать максимально жёсткую схему сети, когда в работу включены все связи. Целью размыкания некоторых связей могут быть снижение потерь энергии в сети, снижение уровня токов КЗ, упрощение оперативного обслуживания. Но при этом нельзя забывать о том, что устойчивость системы снижается.
Отключение части генераторов
Отключение части генераторов является одним из основных мероприятий по сохранению динамической устойчивости системы. Применение мероприятия рассмотрим на примере простейшей электроэнергетической системы (рис. 9.11).
Ur= const
(2Х2Ж-
Рис. 9.11. Отключение генераторов вместе с повреждённой линией
После возникновения КЗ отключается не только повреждённая линия, но и один из генерирующих блоков. Характеристика мощности после-
аварийного режима Р!!\ (рис. 9.12), когда в работе находится один блок,
(2)'
Рис.
9.12. Характеристики мощности и площадки
ускорения и торможения
находятся
два блока, так как X'd
(предполагается,
что генераторы замещаются ЭДС Е')
по сравнению с внешним сопротивлением
мал.
Отключение части нагрузки
При потере генерирующей мощности, например, из-за отключения части генераторов для сохранения устойчивости, в системе может возникнуть дефицит активной мощности, если величина отключённой генерации будет больше вращающегося резерва системы. Для устранения возникшего дефицита применяется отключение необходимой части нагрузки. При этом стараются минимизировать возникающий ущерб.
Отключение нагрузки осуществляется либо по факту возникновения дефицита мощности, либо по факту снижения частоты в системе, вызванного дефицитом мощности.
Отключение нагрузки по факту возникновения дефицита мощности - это наиболее быстрый способ ликвидации дефицита. Проблема состоит в том, чтобы быстро определить, где и какой мощности потребителей надо
отключить, чтобы ущерб был минимальным, и как реализовать это. Наиболее успешно эта проблема может быть решена только региональной централизованной системой противоаварийной автоматики (ЦСПА), контролирующей всю операционную зону ОДУ. Создание ЦСПА для всех ОДУ ещё не завершено. Пока эта проблема, пусть и не совсем оптимально решается узловыми комплексами ПА.
Отключение нагрузки по факту снижения частоты в системе реализовано в виде АЧР. Каждому потребителю (небольшой группе потребителей), получающему питание через конкретный выключатель, назначается свой уровень частоты, ниже которого выключатель отключается. Уровень частоты контролируется специальным реле частоты, установленном на той же подстанции, где и выключатель. При снижении частоты в системе ниже некоторого уровня (уставка первой ступени) с определённой выдержкой времени происходит отключение множества потребителей в различных местах системы, для которых уставка реле частоты равна уставке первой ступени. При дальнейшем снижении частоты с выдержкой времени произойдёт отключение множества потребителей второй ступени и т.д. После того, как частота в системе перестанет снижаться, отключение потребителей продолжается до тех пор, пока частота в системе не достигнет значения, близкого к номинальному. Очевидно, что при таком способе разгрузки отключение необходимого количества потребителей будет растянуто во времени. В результате происходит значительное отклонение частоты, и отключение потребителей будет больше минимально необходимого.
Контрольные вопросы