1.5 Определение запаса статической устойчивости электропередачи при наличии на генераторах арв пропорционального действия

Схема замещения электропередачи представлена на рисунке 8.

Рисунок 8 – Схема замещения электропередачи

При установке на генераторах АРВ пропорционального действия (АРВп) в качестве самой простой математической модели генератора G1 принимается неизменной поперечная составляющая переходной ЭДС () за переходным сопротивлением

Суммарная реактивность

_{Переходная ЭДС}

Угол сдвига векторов и

_{Определим поперечную составляющую переходной ЭДС}

_{Определим исходную передаваемую мощность}

Угловая характеристика мощности представлена на рисунке 9.

Определим предельную величину активной мощности

;

Рисунок 9 – Угловая характеристика мощности генератора G1

с АРВп и учетом явнополюсности

;

;

, ;

, не существует;

Коэффициент запаса статической устойчивости по передаваемой мощности, %

У генераторов, снабженных АРВп, увеличивается предел передаваемой мощности и предельный угол. Это происходит из-за регулирования тока возбуждения.

1.6 Определение запаса статической устойчивости электропередачи при наличии на генераторах арв сильного действия

Схема замещения электропередачи представлена на рисунке 10.

Рисунок 10 – Схема замещения электропередачи

При установке на генераторах АРВ сильного действия (АРВс) в качестве простой математической модели генератора принимается неизменной поперечная составляющая напряжения генератора, реактивность самого генератора принимается равной нулю.

Напряжение на выводах эквивалентного генератора и угол сдвига векторов и

;

_{Определим поперечную составляющую напряжения генератора}

_{Определим исходную передаваемую мощность.}

Угловая характеристика мощности представлена на рисунке 11; здесь же отражены характеристики предыдущих расчетов.

Определим предельную величину активной мощности.

;

;

;

, ;

, не существует;

Коэффициент запаса статической устойчивости по передаваемой мощности, %

Анализируя угловые характеристики мощности генераторов с АРВ и без АРВ, можно сделать вывод, что применение устройств АРВ значительно увеличивает предел передаваемой мощности за счет регулирования тока возбуждения синхронной машины. Увеличение запаса по мощности увеличивает способность электрической системы сохранять устойчивость при малых возмущениях.

Рисунок 11 – Угловые характеристики мощности электропередачи

при различных способах регулирования возбуждения генераторов G1

1.7 Определение запаса статической устойчивости системы с учетом регулирующего эффекта нагрузки

Предел (действительный) передаваемой активной мощности определим, представляя генераторы обеих станций неизменными синхронными ЭДС и сопротивлениями (рисунок 12), при учете регулирующего эффекта нагрузки. В этом разделе выключатель Q отключен и связи с системой GS нет. Поэтому при изменениях режима напряжение U_н не будет постоянным, так как комплексная нагрузка на шинах приемной системы, соизмеримая по мощности с эквивалентным генератором, не обладает бесконечным регулирующим эффектом. Следовательно, устойчивость передачи изменится.

Рисунок 12 – Схема замещения электропередачи

Определим параметры схемы замещения.

Для эквивалентного гидрогенератора G1 (см. подраздел 1.4)

,

Для эквивалентного турбогенератора G2 (см. подраздел 1.2)

Определим значение передаваемой мощности от второй станции

Вычислим значение ЭДС эквивалентного генератора G2

Угол сдвига векторов и

Определим сопротивление комплексной нагрузки по формуле

Определим собственные и взаимные сопротивления.

Взаимный угол между роторами генераторов двух станций, град

Активная мощность, выдаваемая первой и второй станциями:

Выражения для построения угловых характеристик мощности

Угловые характеристики мощности обеих станций представлены на рисунке 13 по данным таблицы 8.

Таблица 8 – Результаты расчетов для построения угловых характеристик мощности с учетом нагрузки

, град
-20	0,145	0,409
0	0,233	0,341
20	0,302	0,253
40	0,342	0,156
60	0,35	0,0623
80	0,324	0,0177
100	0,268	0,074

_{Определим величину максимума характеристики активной мощности}

при

Рисунок 13 – Угловые характеристики мощности с учетом нагрузки

Коэффициент запаса статической устойчивости по передаваемой мощности, %

Запас устойчивости при U_н = const (рисунок 6) составит, %

,

где

Таким образом, при учете нагрузки и подключении второй станции, предел передаваемой мощности несколько уменьшается и, следовательно, запас устойчивости снижается.

Результаты расчетов коэффициента запаса статической устойчивости по мощности электропередачи сведем в таблицу 9.

Таблица 9 – Коэффициент запаса статической устойчивости

В процентах

Коэффициент запаса	АРВ отсутствует		АРВ имеется
	1.4	1.7	1.5	1.6
	52,07 (84,36)	47,24	109,66	174,14