Задачи для самостоятельного решения Задача 1

При натурных испытаниях установлено, что в результате отключения генератора от электроэнергетической системы угол δ′ изменился на 1000 электрических градусов за 0,5 секунды. Загрузка генератора до отключения Р₀ = 0,9. Определить постоянную инерции агрегата турбина-генератор.

Ответ: T_J = 2,025 с.

Задача 2

На какой угол δ′ изменится положение ротора генератора при трехфазном коротком замыкании на его выводах, если загрузка генератора Р₀ = 1, время длительности КЗ 0,25 с, постоянная инерции агрегата турбина-генератор T_J = 10 с.

Ответ: ∆δ′ = 56,25^◦.

Задача 3

Определить максимальные значения передаваемых по электропередаче мощностей до и после включения выключателя Q в электроэнергетической системе, представленной схемой электрических соединений на рис. 1. При включении выключателя ток возбуждения генератора не изменяется, обеспечивая постоянство ЭДС E_q.

G

T2

U=const

W

GS

P₀+jQ₀

Q

L

Рис. 1. Схема электрический соединений ЭЭС

Обозначения на схеме и параметры элементов ЭЭС в относительных единицах при базисных условиях:

G – синхронный генератор, = 1,5;

Т1, Т2 – трансформаторы, = 0,23; = 0,17;

W – линия электропередачи, = 0,15;

GS – приемная система, .

Ответ: до включения выключателя Q мощность Р_m = 0,953, после включения – Р_m = 0,903.

Задача 4

Определить максимально возможное время паузы автоматического повторного включения (АПВ) по условиям сохранения динамической устойчивости, если в электроэнергетической системе (рис. 2) внезапно возникнет трехфазное КЗ, которое через 0,18 с отключается выключателями Q1, Q2 одновременно с двух сторон.

G

U=const

T2

Q1

Q2

GS

К⁽³⁾

W

P₀

Рис. 2. Схема электрических соединений ЭЭС

Обозначения на схеме и параметры элементов ЭЭС в относительных единицах при базисных условиях:

G – синхронный генератор, = 0,76; =const; T_J = 8 c;

Т1, Т2 – трансформаторы, = 0,18; = 0,21;

W – линия электропередачи, = 0,35;

GS – приемная система, ;

Р_о – передаваемая в приемную систему мощность, Р_о = 0,25.

Ответ: t_АПВ = 0,36 с.

Задача 5

Рассчитать загрузку одиночного генератора, если при его отключении от электроэнергетической системы угол δ′ изменился на 180^◦ за 0,5 с. Постоянная инерции агрегата турбина-генератор T_J = 10 с.

Ответ: Р₀ = 0,8.

Задача 6

Определить предельное время отключения двухфазного КЗ на землю за выключателем Q1 в электроэнергетической системе, представленной на рис. 3. КЗ отключается одновременно выключателями Q1 и Q2.

Рис. 3. Электроэнергетическая система

Исходные данные

G: S_ном = 235 MB·A; U_ном = 15,75 кВ; = 0,295; =const; = 0,232; 0,25J = = 25 т·м²; n = 3000 об/мин. T: S_ном = 250 MB·A; u_к = 11%; k_Т = 15,75/242. W: l = = 100 км; = 0,42 Ом/км; = 4,7·. АТ: S_ном = 200 MB·A; u_к,вс = 11 %; u_к,вн = 32 %; u_к,сн = 20 %; k_Т = 230/121/11. P₀ = 130 МВт; cosφ₀ = 0,91.

Задача 7

Определить предельное время включения электропередачи, при котором динамическая устойчивость не нарушается, если отключение выключателей Q1–Q4 приводит к полному разрыву связи с приемной системой в электроэнергетической системе, представленной на рис. 4. Построить площадки ускорения, торможения и кривую δ' = f(t). Отключение и включение всех выключателей происходит одновременно.

Рис. 4. Электроэнергетическая система

Исходные данные

G: S_ном = 111 MB·A; U_ном = 13,8 кВ; = 0,35; =const; 0,25J = 5200 т·м²; n =

= 166,7 об/мин. T1: S_ном = 125 MB·A; u_к = 10,5 %; k_Т = 13,8/121. W: l = 50 км; = 0,42 Ом/км. Т2: S_ном = 63 MB·A; u_к = 10,5 %; k_Т =115/38,5. P₀ = 50 МВт; cosφ₀ = 0,89.