1.Основные понятия и определения, используемые при изучении электромеханических переходных процессов. Виды режимов электрических систем.

(1)

Как известно, электрическая система представляет собой совокупность взаимодействующих элементов, которые можно разбить на две основные группы:

а) силовые элементы – вырабатывающие (генераторы), преобразующие (трансформаторы, выпрямители,…), передающие и распределяющие (ЛЭП, сети) и потребляющие (нагрузки) электрическую энергию;

б) элементы управления –регулирующие и изменяющие состояние системы (регуляторы возбуждения синхронных машин, выключатели, реле и т.п.).

Все элементы электрической системы связаны между собой единством процессов генерирования, передачи, распределения и потребления электрической энергии и процессов, появляющихся при изменении состояния системы.

При изучении работы электрической системы необходимо рассматривать не только электрические процессы, но и связанные с ними механические процессы в элементах системы, например, процессы в турбинах и их автоматических регуляторах или процессы в двигателях нагрузки.

Таким образом, возникает необходимость рассматривать электромеханические процессы в электрической системе.

Совокупность процессов, существующих в системе и определяющих ее состояние в любой момент времени (или на некотором интервале времени), называется режимом системы.

Режим системы характеризуется показателями, количественно определяющими условия ее работы. Эти показатели называются параметрами режима.

Параметры режима свяаны между собой соотношениями, в которые входят параметры системы.

К параметрам режима относятся значения мощности, напряжения, тока, углов сдвига векторов э.д.с, напряжений, токов и т.д.

Параметры системы – это показатели количественно определяющиеся физическими свойствами элементов системы, схемой их соединений. К ним относятся значения полных сопротивлений, активных и реактивных сопротивлений, проводимостей элементов, коэффициентов трансформации, постоянных времени и т.д.

Например, в формуле закона Ома: ;

- параметры режима; - параметр системы.

Ряд параметров системы может зависеть от ее режима. Такая система булет нелинейной.

Другой вид нелинейности, который часто приходится учитывать, обусловлен характером соотношений между параметрами ее режима.

Например, мощность, выделяемая на активном сопротивлении связана квадратичной зависимостью с напряжением: ,

где -параметры режима; - параметр системы.

Режим электрической системы может быть установившимся или переходным (неустановившимся).

Различают следующие основные виды режимов электрических систем:

а) нормальные установившиеся режимы;

б) нормальные переходные режимы, во время которых система переходит от одного рабочего состояния к другому;

в) аварийные установившиеся и переходные режимы;

г) послеаварийные установившиеся режимы.

Нормальные переходные режимы сопровождают текущую эксплуатацию системы. Они связаны в основном с изменениями нагрузки системы и реакцией на них регулирующих устройств.

При нормальной эксплуатации системы всегда имеются некоторые малые возмущающие воздействия, вызывающие малые возмущения режима (например, изменения нагрузки). Это означает, что строго неизменного режима в системе не существует и, говоря об установившемся режиме, в сущности всегда имеют в виду режим малых возмущений.

Малые возмущения не должны вызывать нарушения устойчивости системы, то есть не должны приводить к прогрессивно возрастающему изменению параметров ее исходного режима.

Система должна быть устойчива при этих малых возмущениях или, иначе говоря, она должна обладать статической устойчивостью.