2. Режимы работы и устойчивость системы электроснабжения

Устойчивость энергосистемы — это способность ее возвращаться в исходное состояние при малых или значительных возму­щениях. По аналогии с механической системой установившийся режим энергосистемы можно трактовать как равновесное поло­жение ее.

Параллельная работа генераторов электрических станций, вхо­дящих в энергосистему, отличается от работы генераторов на од­ной станции наличием линий электропередачи, связывающих эти станции. Сопротивления линий электропередачи уменьшают снихронизирующую мощность генераторов и затрудняют их параллель­ную работу. Кроме того, отклонения от нормального режима рабо­ты системы, которые происходят при отключениях, коротких за­мыканиях, внезапном сбросе или набросе нагрузки, также могут привести к нарушению устойчивости, что является одной из наи­более тяжелых: аварий, приводящей к перерыву электроснабжения потребителей Поэтому изучение проблемы устойчивости очень важно, особенно применительно к линиям электропередачи пере­менным током. Различают два вида устойчивости: статическую и динамическую.

Статической устойчивостью называют способность системы са­мостоятельно восстановить исходный режим при малых и медлен­но происходящих возмущениях, например при постепенном незна­чительном увеличении или уменьшении нагрузки.

Динамическая устойчивость энергосистемы характеризует способность систе­мы сохранять синхронизм после внезапных и резких изменений параметров режима или при авариях в системе (коротких замыка­ниях, отключений часта генераторов, линий или трансформаторов). После таких внезапных нарушений нормальной работы в системе возникает переходный процесс, по окончании которого вновь дол­жен наступить установившийся послеаварийный режим работы.

Способы повышения устойчивости

Основным способом повышения устойчивости является увели­чение предела передаваемой мощвости. Этого можно достичь повышением э.д.с. генераторов, на­пряжения на шинах нагрузки или уменьшением индуктивного со­противления линии. Основными средствами повышения устойчи вости являются следующие:

- применение быстродействующих автоматических регулято­ров напряжения, увеличивающих э. д. с. генераторов при возрастании нагрузки. Для повышения динамической устойчивости при к. з. особенно большое значение имеет форсировка возбуждения, при которой контакты специального реле шунтируют реостаты возбуждения; в результате в обмотку возбудителя подается наи­больший возможный ток («потолочное» возбуждение). В совре­менных генераторах «потолочный» ток возбуждения составляет 1,8—2.0 его номинального значения;

- повышение напряжений действующих линий, например со 110 на 150 или иа 220 кВ;

- уменьшение индуктивного сопротивления линий, достигаемое расщеплением проводов мощных линий на два или три, или при­менением продольной емкостной компенсации с последовательным включением в линию батареи конденсаторов;

применение быстродействующих выключателей, защит и авто­матического повторного включения линий.

На устойчивость энергосистемы может улучшить использование компенсирующих устройств