- •Электромеханические переходные процессы (7 cеместр)
- •Тема лекции. Общие сведения об электромеханических ПереходныХ процессАх. Общая оценка устойчивости режима электрической системы
- •1. Основные положения, принимаемые при анализе
- •2. ХАрактеристики системы, содержащей любое число линейных элементов
- •3. Общая оценка устойчивости режима электрической системы
- •Лекция 2
- •Раздел 3. Практические критерии статической устойчивости
- •1. Практический критерий статической устойчивости простейшей системы
- •2. Практический критерий статической устойчивости ад
- •3. Устойчивость двух станций, работающих на общую нагрузку
- •4. Устойчивость многомашинной системы по условиям текучести или сползания режима
- •5. Станция (эквивалентный генератор), питающая через лэп нагрузку соизмеримой мощности
- •6. Косвенные (вторичные) критерии статической устойчивости простейшей системы
- •Лекция 3 Тема. Практический критерий динамической устойчивости. Метод площадей
- •1. Практический критерий динамической устойчивости
- •2. Определение предельного угла отключения
- •3. Проверка устойчивости при наличии автоматического повторного включения (апв) линий электропередачи.
- •Лекция 4 Тема. Переходные процессы при больших возмущениях
- •1. Протекание процессов при больших возмущениях задачи исследования и основные допущения
- •2. Качественная оценка относительного движения ротора генератора в наиболее характерных случаях
- •3. Решение дифференциальных уравнений относительного движения ротора генератора
- •4. Численное интегрирование уравнения движения.
- •Лекция 5 Тема. Переходные процессы при малых возмущениях. Метод малых колебаний
- •1. Основные понятия и определения
- •3. Анализ Статической устойчивости нерегулируемой электрической системы
- •Анализ Статической устойчивости нерегулируемой электрической системы с учетом электромагнитных переходных процессов в обмотке возбуждения. САмовозбуждение.
- •. Анализ Статической устойчивости нерегулируемой электрической системы с учетом электромагнитных переходных процессов в обмотке возбуждения. САмовозбуждение.
- •Лекция 6 Тема. Статическая устойчивость с учетом действия регуляторов возбуждения и скорости вращения генератора
- •1. Особенности работы различных арв. Характеристики мощности генераторов с арв
- •2. Анализ Статической устойчивости регулируемой электрической системы
- •Лекция 7 Тема. Переходные процессы в узлах нагрузки
- •1. Характеристики элементов нагрузки. Толчкообразные нагрузки Влияние толчкообразной нагрузки на работу системы электроснабжения
- •2. Резкие изменения режима в системах электроснабжения. Наброс нагрузки на электродвигатель
- •3. Переходные процессы при пуске синхронных и асинхронных электродвигателей
- •Лекция 8
- •1. Изменение частоты при набросе мощности
- •2. Статические характеристики системы при изменении частоты
- •3. Динамические характеристики системы при изменении частоты. Лавина частоты
- •Лекция 9 Тема. Асинхронные режимы, ресинхронизация и результирующая устойчивость. Мероприятия по повышению статической и динамической устойчивости
- •1. Характеристика асинхронных режимов в электрических системах
- •2.Возникновение асинхронного режима
- •3.Параметры элементов электрических систем при асинхронных режимах
3. Устойчивость двух станций, работающих на общую нагрузку
4. Устойчивость многомашинной системы по условиям текучести или сползания режима
5. Станция (эквивалентный генератор), питающая через лэп нагрузку соизмеримой мощности
КОМПЛЕКСНАЯ НАГРУЗКА
ЭКВИВАЛЕНТНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ
ВОЗМОЖНОСТЬ ПОЯВЛЕНИЯ НЕУСТОЙЧИВОСТИ (ТЕКУЧЕСТИ) НОРМАЛЬНОГО РЕЖИМА ПРИ ОТКЛОНЕНИИ ЕГО ПАРАМЕТРОВ ОТ УСТАНОВИВШИХСЯ ЗНАЧЕНИЙ
Установившийся режим электрической системы может быть неустойчивым. В системе, называемой статически. неустойчивой, весьма малые возмущения приводят к прогрессирующему изменению параметров ее режи-1. Эти изменения в начале процесса обычно происходят очень медленно. Практически они проявляются в виде самопроизвольного изменения, или, как иначе называют, сползания, или текучести, параметров нормального режима системы. Условия возникновения текучести выявляются из анализа соотношений, характеризующих нормальный режим системы.
Рассмотрим характерную систему (рис. 1).
Установившийся режим такой системы определяется общими зависимостями, которые могут быть выражены аналитически или представлены графически.
С1
Т1 Л Uн
Т2 С2
К
Ро
Н
Рис.
1. Исследуемая
система
Изменение активной мощности генератора можно представить как:
Изменение реактивной мощности:
Изменение мощности нагрузки:
Мощности первичных двигателей (турбин), принятые в относительных единицах численно равными вращающим моментам (Р≈М), обычно зависят только от скорости вращения данной турбины.
Для установившегося режима можно принять, что эта мощность определяются зависимостью:
Изменение мощности каждой турбины при изменении частоты:
На валу турбины каждой станции в установившемся ее режиме существует баланс вращающих моментов, которые при известных допущениях принимаются численно равными мощностям.
В точке присоединения нагрузки для ее электрических мощностей соответственно запишем:
ПРЯМОЙ КРИТЕРИЙ СТАТИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ ПРОСТЕЙШЕЙ СИСТЕМЫ
Выделим из системы, показанной на рис. 1 одну генераторную ветвь и предположим, что в системе постоянны частота и напряжение в узловой точке Н. Тогда рассматриваемая система будет иметь вид, показанный на рис. 2. Согласно векторной диаграмме, изображенной на рис. 3, легко получить значение активной мощности, отдаваемой генератором (Р = Рт), и реактивной мощности в начале и конце передачи.
Г Т1
Л Uн
Р0+jQ0
Рис. 2.
Простейшая система
Рис. 3. Векторная диаграмма системы
Предполагая, что меняется угол δ при неизменных значениях Е и U , построим серию характеристик Р = φ(δ), Q=(δ) и Qг =(δ) рис.3.
Сделанное выше предположение, что величины мощностей P и Q зависят только от значения угла δ в данный момент и не зависят от того, каким образом достигнуто это значение, означает допущение, что рассматриваемая система является позиционной.
Предположим, что мощность турбины не зависит от изменений угла. Тогда можно записать, что отклонение (небаланс) мощности генератора при каких-либо случайных малых изменениях в системе (изменение э.д.с. Е, напряжения U, сопротивления х или мощности турбины Рт) будет:
Обозначая dР/dδ = с, можно определить отклонение угла δ при появлении небаланса мощности ΔР:
Δδ =ΔP/c
При с ≡ 0 будет наступать критический режим, так как при ничтожно малом изменении ΔP изменение угла Δδ будет получать очень большие значения (Δδ ≡ ΔP/0→ ∞).
Рис. 4. Характеристики мощности
Из рассуждений легко установить, что при положительных значениях с система устойчива, при отрицательных — неустойчива (рис. 3). Таким образом, прямой критерий критического (по текучести, или сползанию) режима простейшей системы запишется как
Из физических соображений очевидно, что при любом из случайных малых изменений в системе она будет возвращаться в исходное положение, как только это малое изменение исчезнет, если при этом с > 0. Условие устойчивости, следовательно, имеет вид
> 0