5. Статическая устойчивость

5.1 Влияние индуктивного сопротивления системы

При данном значении передаваемой мощности Р,например отвечающей точкеана рис. 4.5,отношение амплитуды синусоидальной характеристики мощностихарактеризует степень устойчивости данного режима и носит название запаса статической устойчивости. Часто запасом называют также отношение:

.

(5.6)

Амплитуда мощности обратно пропорциональна индуктивному сопротивле­нию системы ,и, следовательно, запас устойчивости с увеличением быстро уменьшается.

Индуктивное сопротивление системы является одним из важнейших факторов, определяющих степень статической устойчивости системы. Оно в целом складывается из индуктивных сопротивлений генераторов, трансформаторов и линий электропередачи. На рис. 5.1показано соотношение между индук­тивными сопротивлениями отдельных элементов типичной электропередачи220кВ длиной 200км, связывающей электростанцию с приемной системой [в случае, если генераторы станции не снабжены системой АРВ. В этих условиях вв качестве индуктивного сопротивления генераторов входит их синхронное сопротивление, имеющее большое отно­сительное значение].

Как вытекает из диаграммы, в рассматриваемых условиях удельное индук­тивное сопротивление генераторов достигает 2/3общего индуктивного сопро­тивления системы. Гиперболический характер зависимости идеального пре­дела мощности, от индуктивного сопротивления системы справедлив лишь при условии постоянства э. д. с.Е.В действительности же увеличение сопро­тивленияпри неизменных значениях передаваемой в систему активной и реактивной мощности сопровождается обычно некоторым ростом и э. д. с.Е, как это вытекает из векторной диаграммы (рис. 5.2),построенной для условий передачи одной и той же мощности при двух различных значениях индуктивного сопротивления системы.

Поэтому кривая зависимости идеального предела мощности от ,при учете влияния изменения э.д.с. отклоняется от гиперболы и становится несколько более пологой (рис. 5.3).Однако и в этих условиях индуктивное сопротивление системы сохраняет свое значение основного фактора, опре­деляющего запас статической устойчивости.

Рисунок 5.1 -Диаграмма относительных значений индуктивных сопротивлений

Рисунок 5.2 –Изменение э. д. с. генераторов при увеличении индуктивного сопротивления системы

Рисунок 5.3 - Зависимости идеального предела мощности от индуктивного сопротивления системы. I—без учета изменения э.д.с. генератора; II — с учетом изменения э.д.с. генера­тора

Рисунок 5.4 -Зависимости идеального предела мощности от номинального напряжения электро­передачи. 1—для генераторов и трансформаторов; 2 —для линии; 3 —для системы.

Возвращаясь к вопросу об удельном значении индуктивного сопротив­ления отдельных элементов системы, следует отметить, что при сопоставлении этих сопротивлений, они, разумеется, должны быть приведены к одной ступени напряжения. При приведении индуктивного сопротивления линии к напряжению генераторов оно уменьшается в отношенииk², гдеk —коэф­фициент трансформации повышающих трансформаторов системы. В резуль­тате этого с увеличением номинального напряжения линии реактивное сопро­тивлениесистемы в целом уменьшается и предел мощностивозрастает (рис. 5.4),приближаясь к пределу мощности, определяемому сопротивлениями генераторов и трансформаторов и не зависящему от напряжения линии. При низком номинальном напряжении линии электропередачи предельная мощность определяется в основном индуктивным сопротивлением линии и изменяется пропорционально квадрату напряжения.