3 Определение предела передаваемой мощности и коэффициента запаса статической устойчивости при установке на генераторе g1 регуляторов возбуждения

3.1 Определение предела передаваемой мощности и коэффициента запаса статической устойчивости при установке на генераторе g1 регулятора возбуждения пропорционального действия

В генераторах, ток возбуждения которых не регулируется, э.д.с. при любых медленных изменениях режима остаётся постоянной. Регуляторы пропорционального действия обеспечивают регулирование тока возбуждения так, что э.д.с.поддерживается неизменной, при этом предельное значение мощности получается на 30-60% выше, чем при постоянном токе возбуждения [2].

Мощность явнополюсной машины, выраженная через э.д.с. может быть определена:

Из данного выражения видно, что угловая характеристика мощности является несимметричной, поэтому для нахождения угла, при котором будет наступать максимум передаваемой мощности, следует найти производную отпо углуи приравнять её нулю.

Уравнение … целесообразно преобразовать и привести к форме квадратного уравнения, которое имеет простое решение. Для этого, обозначив, получим квадратное уравнение

Решение данного квадратного уравнения представляется в виде:

Предел передаваемой мощности определяется по формуле:

Коэффициент запаса статической устойчивости определяется по формуле:

3.2 Определение коэффициента запаса статической устойчивости при установке на генераторе g1 регулятора возбуждения сильного действия

Регулятор сильного действия учитывается также упрощенно, как и регулятор пропорционального действия. Особенность его заключается в том, что он обеспечивает регулирование тока возбуждения таким образом, что напряжение на зажимах генератора поддерживается неизменным. Поэтому определение предела передаваемой мощности производится через напряжение генератора:

Из векторной диаграммы следует:

где

где

Из выражения видно, что угловая характеристика мощности является несимметричной, поэтому для нахождения угла, при котором будет наступать максимум передаваемой мощности, следует найти производную отпо углуи приравнять её нулю.

Уравнение … целесообразно преобразовать и привести к форме квадратного уравнения, которое имеет простое решение. Для этого, обозначив, получим квадратное уравнение

Решение данного квадратного уравнения представляется в виде:

Предел передаваемой мощности определяется по формуле:

Коэффициент запаса статической устойчивости определяется по формуле:

Вывод.

Проведённый расчёт показал, что регулятор возбуждения сильного действия обеспечивает больший предел передаваемой мощности (запас статической устойчивости), чем регулятор пропорционального действия, т.к. при установке регулятора пропорционального действия э.д.с. при изменениях параметров режима. При использовании регулятора сильного действияувеличивается (так как увеличивается) при утяжелении режима, поддерживая постоянство напряжения на шинах генератора или на шинах ВН трансформатора, и увеличивая предел передаваемой мощности.

4. Анализ зависимостей

4.1 Анализ зависимостей

Для анализа зависимостей кривые удобнее всего построить на одном рисунке в одинаковом масштабе. Эти кривые будут иметь наибольшие значения при различных углах.

Рисунок 9 - Зависимости (угловые характеристики)

Выводы:

1. Предельный угол электропередачи содержащей явнополюсную машину меньше 90 градусов, а амплитуда мощности больше амплитуды мощности электропередачи содержащей неявнополюсную машину. Разница в предельных углах и мощностях объясняется тем, что выражение мощности электропередачи содержащей явнополюсную машину помимо синусоидальной составляющей содержит составляющую двойного угла. Наличие этой составляющей сдвигает предельный угол в сторону уменьшения угла и увеличивает амплитуду мощности.

2. При наличии регулирования возбуждения сдвиг вершины угловой характеристики обусловлен отрицательным знаком составляющей двойного угла, причём для электропередачи с установкой регулятора возбуждения сильного действия значение предельного угла больше, чем для электропередачи с регулятором возбуждения пропорционального действия вследствие равенства нулю продольной составляющей сопротивления генератора при поддержании постоянства напряжения на его шинах.

3. Регулятор возбуждения сильного действия обеспечивает больший предел передаваемой мощности (запас статической устойчивости), чем регулятор пропорционального действия, т.к. при установке регулятора пропорционального действия э.д.с. при изменениях параметров режима. При использовании регулятора сильного действияувеличивается (так как увеличивается) при утяжелении режима, поддерживая постоянство напряжения на шинах генератора или на шинах ВН трансформатора, и увеличивая предел передаваемой мощности.