1.Автоматическое регулирование возбуждения сг.

Наиболее важное значение для решения задач автоматического регулирования напряжения и реактивной мощности имеет автоматическое регулирование возбуждения синхронных генераторов.

Ток возбуждения генератора определяет его ЭДС Еq, напряжение Uг и напряжение линии Uл, связанные между собой отношениями

При отсутствии автоматического регулирования возбуждения ЭДС Еq = const. Реактивная мощность генератора

где Х_С=Х_Т+Х_Л; =(Eq,Uc).

Наибольшая передаваемая активная мощность достигается при угле = . При этом по мере роста активной мощности переходная ЭДСЕ' и напряжение U_Г генератора снижаются.

Активной мощности соответствует определенная реактивная мощность. Исключая из уравнений при допущении Q_T = Q_Л напряжение U_С,, можно получить зависимость Q_Г = f(P_Г) для неявнопо-люсного генератора. В частности, для угла = такая зависимость представляет собой уравнение окружности

с центром, расположенным на оси реактивной мощности , и радиусом . Точки пересечения окружности с осью Q соответствуют наибольшим при Р_Г = 0 генерируемой Q_{Г max} = и потребляемойQ_{П max}= реактивными мощностями.

При автоматическом регулировании возбуждения отдаваемая генератором наибольшая по условию устойчивости активная мощность возрастает, вследствие увеличения ЭДС Eq.

При автоматическом регулировании, обеспечивающем неизменность потокосцепления обмотки возбуждения, считается неизменной переходная ЭДС генератора Е' = const. Активная мощность при этом равна

Наибольшая передаваемая мощность определяется динамической характеристикой, достигается при углах > и превышает наибольшую мощность при отсутствии регулирования возбуждения. При этом зависимость реактивной мощности от активной неявнополюсного генератора при предельном угле = изображается окружностью.

Характеристика мощности соответствует автоматическому изменению тока возбуждения, при котором поддерживается неизменным напряжение генератора U_Г = const. При таком автоматическом регулировании активная мощность определяется выражением

Наибольшая передаваемая активная мощность достигает (150-180)% наибольшей мощности, соответствующей статической характеристике, и наступает при = .

Рассмотренные два результата влияния на пропускную способность и статическую устойчивость электропередач автоматического регулирования возбуждения синхронных генераторов практически обеспечиваются соответственно двумя основными видами автоматического регули­рования возбуждения, а именно:

• пропорционального (П-) действия;

• пропорционально-дифференциального (ПД-) — «сильного» действия (СД).

При пропорциональном регулировании управляющее воздействие определяется отклонением напряжения от заданного значения, током нагрузки генератора и коэффициентом мощности .Для вырабатывания регулирующего воздействия при автоматическом регулировании возбуждения сильного действия используются производные (первая и вторая) напряжения и других режимных параметров электропередачи.

Повышение динамической устойчивости достигается быстрым уве­личением тока возбуждения до его предельно допустимого значения — так называемой форсировкой возбуждения синхронного генератора. Для обеспечения результирующей устойчивости путем ресинхронизации генератора и в других случаях необходимо его развозбуждение. Форсировка возбуждения и развозбуждения осуществляется устройствами релейного автоматического управления возбуждением.

Автоматическое регулирование и релейное управление возбуждением способствуют быстрому и полному гашению колебаний, возникающих после восстановления синхронной работы электропередачи: повышают четкость действия устройств релейной защиты; способствуют быстрому восстановлению напряжения после отключения коротких замыканий, облегчая самозапуск электродвигателей; решают другие задачи по улучшению качества режимов электроэнергетической системы.