- •Введение
- •1. Основные понятия и определения
- •Вопросы и задания для самопроверки
- •2. Статическая устойчивость электроэнергетических
- •2.2. Векторная диаграмма для явнополюсного синхронного генератора в простейшей электроэнергетической системе
- •2.3. Характеристика мощности при сложной связи генератора с приемной системой
- •2.4. Максимальные и предельные нагрузки
- •2.5. Требования, предъявляемые к режимам
- •2.6. Характеристики режимов простейшей электроэнергетической системы при синхронной скорости вращения генератора
- •2.7. Простейшая оценка устойчивости установившегося режима. Энергетический критерий
- •2.8. Практический критерий статической устойчивости для простейшей ээс
- •2.9. Практический критерий статической устойчивости для асинхронных двигателей
- •2.10. Коэффициенты запаса статической устойчивости
- •2.11. Общая характеристика и дифференциальные уравнения регулирования возбуждения генератора
- •Вопросы и задания для самопроверки
- •3. Динамическая устойчивость ээс
- •3.1. Допущения, принимаемые при анализе динамической устойчивости
- •3.2. Уравнение движения ротора синхронной машины
- •3.3. Оценка динамической устойчивости при переходе от одного режима к другому
- •3.4. Энергетические соотношения, характеризующие движение ротора генератора
- •3.5. Способ площадей и вытекающие из него критерии динамической устойчивости
- •3.6. Определение предельного угла отключения короткого замыкания
- •3.7. Определение предельного времени отключения аварии
- •3.8. Проверка устойчивости при наличии трехфазного или пофазного автоматического повторного включения лэп
- •3.9. Применение способа площадей при анализе действия автоматического регулирования
- •3.10. Условия успешной синхронизации
- •3.11. Способ площадей при исследовании устойчивости двух станций
- •3.12. Метод последовательных интервалов
- •3.13. Расчет динамической устойчивости систем с несколькими генераторными станциями
- •3.14. Динамическая устойчивость неявнополюсного генератора, работающего на шины бесконечной мощности
- •3.15. Динамическая устойчивость явнополюсного генератора при учете электромагнитных процессов
- •Вопросы и задания для самопроверки
- •4. Асинхронные режимы, ресинхронизация и результирующая устойчивость
- •4.1. Общая характеристика асинхронных режимов
- •В электроэнергетических системах
- •4.2. Возникновение асинхронного режима
- •4.3. Задачи, возникающие при исследовании асинхронных режимов
- •4.4. Параметры элементов электроэнергетических систем при асинхронных режимах
- •4.4.1. Генераторы
- •4.4.2. Первичные двигатели
- •4.4.3. Нагрузка
- •4.4.4. Линии электропередачи, сеть
- •4.5. Выпадение из синхронизма, асинхронный ход синхронных машин
- •4.6. Вхождение в синхронизм асинхронно работающих генераторов
- •4.7. Основные сведения об устройствах ликвидации асинхронного режима
- •4.8. Способы ликвидации асинхронных режимов в энергосистемах
- •4.9. Основные принципы выявления асинхронного хода
- •Вопросы и задания для самопроверки
- •5. Мероприятия по повышению надежности, улучшению устойчивости и качества переходных процессов ээс
- •5.1. Постановка задачи
- •5.2. Улучшение характеристик основных элементов электроэнергетической системы
- •5.3. Дополнительные устройства для улучшения устойчивости
- •5.4. Мероприятия режимного характера
- •Вопросы и задания для самопроверки
- •Библиографический список
4.3. Задачи, возникающие при исследовании асинхронных режимов
Допуская в системе асинхронные режимы, специалист должен проверить поведение машин, работающих асинхронно. Здесь важно выяснить те механические усилия, которые будет испытывать машина при асинхронном ходе, проверить нагрев ротора и статора. Кроме того, надо вычислить активные и реактивные мощности машины. Наличие асинхронного хода одной или нескольких машин может оказать влияние на поведение системы в целом. В связи с этим необходимо проверить режим части системы, продолжающей синхронную работу: выяснить, не перегрузятся ли генераторы, не будет ли недопустимо большого снижения напряжения и не окажут ли его пульсации вредного действия на работу нагрузки. Существенным в ряде случаев является вопрос о поведении устройств автоматики и релейной защиты, могущих иногда при наличии асинхронного хода работать неправильно. Для анализа их работы необходимо весьма тщательное рассмотрение асинхронных режимов. При этом выделяют процесс выпадения из синхронизма, заканчивающийся установившимся асинхронным ходом. Отдельно рассматриваются режимы обратного вхождения в синхронизм машины: а) подключенной к сети, несущей нагрузку, временно перешедшей на асинхронный режим – ресинхронизация; б) ненагруженной и подключаемой к сети (вновь или после временного отключения – самосинхронизация.
Эти два режима находят свое практическое применение и в различных комбинациях с другими режимами: автоматическое повторное включение с одновременной самосинхронизацией (АПВС), несинхронное включение частей системы и т. д.
4.4. Параметры элементов электроэнергетических систем при асинхронных режимах
4.4.1. Генераторы
При больших изменениях скорости электромагнитный вращающий момент и мощность, отдаваемая синхронными машинами в генераторном режиме, и соответственно получаемая в двигательном режиме, будут зависеть не только от величины угла, но и от скорости его изменения. В этом случае упрощенно представляют полный электромагнитный момент синхронной машины двумя составляющими: синхроннойи асинхронной, причем. Соответственно мощность. При этом приближенно можно считать, что наличие возбуждения не оказывает никакого влияния на, т. е. что при расчетах можно провести наложение синхронных и асинхронных моментов и соответственно мощностей.
Составляющая зависит от параметров машины, тока возбуждения, приложенного напряжения и величины угла, а составляющая– от параметров машины, приложенного напряжения, углаи скорости его изменения, т. е. скольжения.
Следует подчеркнуть, что при больших скольжениях выраженный в относительных единицах синхронный вращающий момент на валу генератора не будет равен его внутренней мощности и должен определяться как .
Кроме того, необходимо учесть, что при непрерывном изменении угла значенияине будут величинами постоянными, как при синхронном режиме, а будут изменяться, меняя свою величину и знак, поэтому их называют знакопеременными составляющими.
Асинхронную составляющую момента и соответственно мощностиможно определить при упрощающих предположениях, принимая, что машина симметрична в электрическом и магнитном отношении и её параметры по продольной и поперечной осям одинаковые:
.
При положительных значениях скольжения синхронный генератор, работая как асинхронный двигатель, потребляет мощность, а при отрицательных значениях, работая как асинхронный генератор, выдает ее в сеть.