Задача 3

Мощный узел нагрузки, представленный схемой замещения на рис.5,

содержит одну эквивалентную станцию и комплексную нагрузку

Рисунок 5- Схема узла нагрузки

Требуется проверить устойчивость нагрузки указанной системы, построив зависимости и . При проверке воспользоваться критериями:

Исходные данные:

Статические характеристики комплексной нагрузки представлены в таблице 2.

Таблица 2

	1	0,9	0,8	0,7
	1	0,941	0,893	0,855
	1	0,885	0,844	0,88

Решение

Мощность нагрузки изменяется при изменении напряжения:

Эквивалентная ЭДС определяется по формуле:

Реактивная мощность, потребляемая сопротивлением системы

Реактивная мощность, выдаваемая эквивалентной станцией:

Задаваясь различными значениями напряжения (в соответствии с таблицей статических характеристик комплексной нагрузки) можно определить величиныдля различных напряжений. Результаты сведем в таблицу 3.

Таблица 3

U	1,0	0,9	0,8	0,7
Рн	0,565	0,536	0,482	0,462
Qн	0,56	0,496	0,473	0,493
Еэ	2,326	2,252	2,238	2,393
∆Q	1,202	1,251	1,354	1,770
Qэ	1,762	1,747	1,827	2,263

По полученным данным строятся графики и

Рисунок 6- Зависимость

Рисунок 7- Зависимость

Задача 4

Станция работает через электропередачу на систему неограниченной мощности и передает в систему мощность рис.8

Рисунок 8- Схема электропередачи

Требуется:

- рассчитать и построить угловые характеристики активной мощности для исходного, аварийного и послеаварийного режимов;

- определить предельное время отключения трехфазного короткого замыкания, которое произошло на расстоянии L' от начала одной из цепей ЛЭП.

Расчет параметров элементов схем замещения провести в точных относительных единицах.

Параметры схемы:

Генератор Г:

ТрансформаторТр1×2:

ТрансформаторТр2×2:

ЛЭП:

Передаваемая мощность от генератора на шины приемной системы:

Решение

Подготовка исходных данных:

Примем за базисные условия:

Рассчитаем сопротивления элементов схемы:

Генератор:

Трансформатор:

Линии:

Относительные значения передаваемой мощности от генератора на шины приемной системы:

Активная нагрузка на генератор:

Система:

Режимы работы

1. Нормальный режим схема замещения рис.9

Рисунок 9- Схема замещения нормального режима электропередачи

Определим результирующее сопротивление \ электропередачи в нормальном режиме:

Переходная ЭДС генератора:

Угловая характеристика:

Амплитуда угловой характеристики:

2. Аварийный режим. Схема замещения приведена на рис.10

Рисунок 10- Схема замещения аварийного режима электропередачи

Определим результирующее сопротивление электропередачи в аварийном режиме.

Следует учесть, что ветвь с сопротивлением не влияет на формирование угловой характеристики аварийного режима в связи с тем, сто сопротивление включено между шинами бесконечной мощности и землей.

Тогда

Угловая характеристика:

Амплитуда угловой характеристики:

3. Послеаварийный режим. Схема замещения послеаварийного режима приведена на рис.11.

Рисунок 11- Схема замещения послеаварийного режима электропередачи

Определим результирующее сопротивление \ электропередачи в нормальном режиме:

Угловая характеристика:

Амплитуда угловой характеристики:

На рис 12 приведены угловые характеристики активной мощности всех режимов.

Рисунок 12 - Угловые характеристики активной мощности

Определение предельного угла отключения.

Угол между переходной ЭДС и напряжением системы в начальный момент возникновения КЗ:

Критический угол:

Предельный угол отключения:

Получение зависимости и определение при котором достигается

Используется метод последовательных интервалов. Примем продолжительность интервала Δt = 0,05c.

Для использования в формулах расчета размерностей градусы и секунды рассчитаем коэффициент k:

Начальные условия для интегрирования методом последовательных интервалов следующие:

При

Небаланс между мощностью турбины и мощностью генератора при t = 0, определяется по соотношению:

Проводится расчет интервалов.

Первый интервал 0 – 0,05с.

Приращение угла в течение первого интервала времени:

Угол δ в конце первого интервала:

Небаланс мощности при угле

Второй интервал 0,05-0,1 с:

Приращение угла в течение первого интервала времени:

Угол δ в конце второго интервала:

Небаланс мощности при угле

Третий интервал 0,1-0,15 с:

Приращение угла в течение первого интервала времени:

Угол δ в конце третьего интервала:

Небаланс мощности при угле

Расчеты продолжают до тех пор, пока на некотором k интервале времени угол не превысит значения угла отключения .

Результаты сводятся в таблицу 3.

Таблица 3- Результаты интегрирования методом последовательных интервалов

t, с	𝜹, град	∆P, о.е.	∆𝜹, град
0	25,6	1,78
0-0,05	26,94	1,75	1,34
0,05-0,1	30,90	1,65	3,96
0,1-0,15	37,33	1,49	6,43
0,15-0,2	45,99	1,30	8,66
0,2-0,25	56,61	1,11	10,62
0,25-0,3	68,90	0,95	12,29

Таким образом, предельное время отключения трехфазного короткого замыкания находится в интервале 0,25-0,3 с, так как на этом интервале времени превышен угол

Для уточнения времени отключения строится по данным табл.3 зависимость рисунок 13.

Рисунок 13- Уточнение предельного времени отключения трехфазного КЗ.

В соответствии с графиком предельное время отключения КЗ составляет

Литература

1 Методические указания к выполнению контрольной работы №2 по курсу «Переходные процессы в системах электроснабжения» для студентов специальности 1004.. Серебряков В.Н. СГТУ, 2004.

2 Жданов П.С. Вопросы устойчивости электрических систем /П.С.Жданов. М.:Энергия, 1979.

.

21