^£ пред |
^ |
^ ’ |
Так, например, |
для |
селективных автоматов серии А:.: |
величина тока возврата находится в пределах от 0,65 значения тока уставки до номинального тока расщепи теля и предельным значением степени уменьшения тока к.з. следует считать
=1 - ° ’ 65 =
которое нанесено на рис. 5-20 в виде граничной прямой. ■становленный таким образом предел позволяет опре дели "ь зону значений отношения инерционных постоянных
а , в пределах которой допустимо рассчитывать токи к.з. без учета качаний генераторов. Ширина этой зоны, осте ;твенно, зависит от периода селективности tc . Характер этой зависимости показан на рис. 5-21. Чривне пост юены по точкам пересечения кривых ^ (а ) с. гра нице ' пред (см. рис. 5-20) для различных периодов селективности tc . Рис. 5-21 может использоваться для ■ценки допустимости эквивалентирования генерато ров при расчете токов к.з. на заданный момент времени.
Б качестве первоочередной была поставлена задача оце!. гь влияние на характер качаний следующих факторов:
форсировочной способности системы возбуждения ; сопротивления цепи к.з.; величины нагрузки генераторов в начальном режиме-.
Проведенные расчеты позволили заключить, что хотя
г "ичина |
и_рпот |
не влияет на |
механические |
характере,- |
от.' и переходного процесса, влияние ее на |
^ |
ока |
зывается |
очень |
существенным |
вследствие измен -чл;. |
.ро! я тока к.з. (см. пис. 5-° |
|
кривая |
6 |
). |
|
росто осиротиp>Ae?{tr Дет; |
.1. до |
л :с д е л е н н о г о |
к снижению скорости нарастания угла 0/г . Сопостав ление вшивых а (начальный режим близок к номиналь ному) и г ( начальным режимом является холостой ход) позволяет оценить влияние нагрузки начального режима. Приведенные результаты дают качественную оценку влияния важней®их факторов на процесс качаний для ча стного случая полной электрической симметрии генерато ров системы. Очевидно, что при наличии несимметрии па раметров количественная оценка качаний может оказаться совершенно иной. Наиболее неблагоприятным является слу
чай, когда наряду с большой разницей в инерционных постоянных генераторы имеют сильно различающиеся по толки возбуждения, причем генератор с большей величи ной имеет меньшее пот .
Итак, предварительные исследования, проведенные методом аналогового моделирования, подтверждают поло жение о существенном влиянии взаимных качаний парал лельно работающих генераторов на величину тока в точ ке к.з. Задачей цифрового моделирования, как следую щего этапа исследований, является уточнение количествен ных оценок первого этапа, а также получение оценок влия ния несимметрии электрических параметров, различия в типах первичных двигателей и их регуляторов скорости и т.д.
При полной электрической симметрии генераторов си стемы наибольшее влияние на характер качаний оказыва ют:
- величины инерционных постоянных времени генера
торных |
агрегатов |
Т7 ; |
- |
различие |
в значениях Т7 , характеризуемое ве |
личиной а ; |
|
-форсировочная способность систем возбуждения.
Предлагаемая величина степени уменьшения тока ^ может применяться в практических расчетах для количе ственной оценки влияния качаний. Сопоставление кривых с предельно допустимой величиной ЪПред позволяет построить зоны допустимости неучета качаний (см. рис. 5-21), в пределах которых эквивалентирование ге нераторов можно считать достаточно обоснованным.
Полученные в работе количественные данные позволя ют заключить, что расчеты токов к.з. с помощью типовых кривых, использующие эквивалентирование генераторов, для систем с резко отличными параметрами или начальны ми режимами генераторов можно рассматривать только как предварительные. Токи к.з. в таких ЭСК должны обяза тельно уточняться на ЦВМ с учетом качаний генераторов.
§ 5-5. Уплощенный метод исследования устойчивости параллельной работы генелатолов пли больших
возмущениях
Исследования динамической устойчивости параллель но работающих корабельных генераторов, проведенные за последние годы, выявили необходимость расчетов устой чивости при к.з., так как при неблагоприятных парамет рах допустимое время к.з. резко понижается. Вместе с
этим до сих пор |
считалось, что при набросе нагрузки |
в пределах до |
опасности нарушения устойчиво |
сти системы не |
существует. |
В настоящее время в связи с проектированием элек троэнергетических систем, предусматривающих параллель ную работу генераторных агрегатов с резко отличными динамическими характеристиками, снова встают вопросы,
связанные с обеспечением необходимого запаса устойчи390
вости и улучшением динамики переходных процессов в них при больших возмущениях. Успешное решение этих вопросов возможно лишь на основе всесторонних иссле дований таких процессов. В данном параграфе предла
гается упрощенный метод исследования параллельной рабо ты двух генераторов при больших возмущениях с помощью АВМ.
Рассматривается автономная электроэнергетическая система, состоящая из ТГ и ДГ одинаковой мощности, работающих на общую нагрузку. Основная особенность данной системы состоит в том, что из-за значительно го различия инерционных постоянны» агрегатов и харак теристик регуляторов скорости турбины и дизеля гене раторные агрегаты имеют резко отличные динамические характеристики механических процессов.
Основными элементами системы являются: два одно типных СГ типа MCK-I875, приводимые в движение турби ной и дизелем. Генераторы характеризуются следующими параметарми:
|
|
|
|
|
x j |
= 1,87 о.е.; |
= 1,81 о.е.; |
ас^ = 0,93 о.е. ; |
х$ |
= 0,06 о.е.; |
x'd = 0,193 о.е.; |
Jdo = 3,7 сек. |
Ъа = 0,006 |
о.е.; |
|
|
Дизель-генератор имеет механическую инерционную |
постоянную |
Тдг |
» равную 1,78 сек ; у турбогенерато |
ра |
Jai — 10 сек |
• Турбина и дизель имеют одинаковые |
внешние статические характеристики. Коэффициент статизма кс - 0,03.
Динамика регулятора скорости турбины описывается системой уравнений:
где |
A |
|
- относительное перемещение рейки топлив |
|
|
|
ного |
насоса; |
|
|
|
|
|
- относительное отклонение измерителя; |
|
ф2 |
|
- относительное изменение скорости враще |
|
|
|
ния дизельгенератора ( % |
= % )} |
|
|
|
- относительное отклонение рычага изо- |
|
|
|
дрома; |
|
|
|
|
7~ |
|
- постоянная времени исполнительного эле |
|
|
|
мента регулятора; |
|
|
|
7/ |
- постоянная времени изодрома; |
|
§■ |
- статизм (неравномерность) регулятора. |
|
Для рассматриваемого одноимпулъсного |
регулятора |
Ts |
= 4,04 • Ю~\ек ; 7> |
= 0 ,1^/r |
; S |
= 0,883; |
к‘ |
= 0,034; |
к ' |
= 0,0249; |
0,0332. Поэтому |
уравнения (5-6) принимают |
вид: |
|
|
|
|
|
з_ |
|
|
|
|
р/Х=2^80\(эг \ sign&z 7 |
|
|
S - - < , т < р , - о , о а Ь / х г - с г ; |
|
|
/ ° £ = 2 ^ |
|
1 |
|
|
|
( 5 . 7 ) |
8 |
0 \$ign<j- 1 0 % - 0 , 2 ^ 9 s i g n £ f |
|
|
|
|
|
- 10Ф (С г )) |
|
|
'О |
при |
\{ej^q0332 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
<Р(Ъ)=\62Щг-0,03323^ |
2) г({;+ |
, |
|
+ 0,0249signtfsiQnZ2
при |£г \> 0,0332
Рассмотрение процессов наброса нагрузки в системе
произведено на электронной АВМ МПТ-9. При этом для
упрощения задачи:
- пренебрегается переходными процессами в цепи статора и ротора генераторов (принимается =
= const ) >
-не учитываются успокоительные контуры машин;
-не учитывается активное сопротивление статоров генераторов.
Первое допущение оправдывается тем, что при нали чии регуляторов возбуждения типа фазового компаундиро вания э.д.с. при рассматриваемом возмущении
изменяется незначительно /~20J . С другой стороны, в этом случае система оказывается в более тяжелых усло виях работы. Второе допущение ведет к расчету также с запасом. Пренебрежение активным сопротивлением в стато ре практически не влияет на результаты расчетов рас сматриваемых процессов.
Принятые упрощения позволяют использовать выраже ния для электромагнитных моментов генераторов в сле дующем виде /65J :
|
|
e ' e ‘ |
sin(Qt2-Jbi2)j |
|
М Г А Г f ~ sinftn |
c 2 |
|
1.2 |
(5-8) |
|
|
|
|
|
>2
^2 ^2 Z. |
sinjb |
&2 sin (-6 /2-ft f2), |
22 |
'/? |
'22 |
|
-э.д.с. за переходной реактивно стью первого и второго генерато ров;
-угол рассогласования роторов гене раторов ;
-модули собственных сопротивлений
Т-образной схемы; 2,г - модуль взаимного сопротивления;
Т , ,г < О
Z2 + Z3 9
2,2,
** 23
При этом считаем, что * Г ХЫ, И
В случае наброса на станцию активной нагрузки
z3 = R3. Расчеты на АВМ производились для трех случаев:
1)наброс 10056 активной статической нагрузки на станцию, работавшую вхолостую;
2)наброс 45$ активной статической нагрузки на станцию, предварительно загруженную на 6556, причем нагрузка распределена между генераторами равномерно;
3)наброс 25$ активной нагрузки на станцию, пред варительно загруженную на 65$ с последующим набросом (через 0,5сек ) 20# нагрузки.
Втабл. 5-4 приведены значения э.д.с. за переход ной реактивностью и соответствующие параметры для рассмотренных случаев.
Если обозначить
- В ,
то для указанных случаев будем иметь следующие значе ния А и &
