Исходные данные:

Система I P=500 МВт

U=10.5 кВ

=0,81

xd=1.77 о. е.

xq=1.3 о. е.

x΄d=0.33 о. е.

x2=0.26 о. е.

Tj=7.3 с

Кпв=2.3

Трансформатор 1 S=560 МВА

uk=11.0%

kтр=10.5/242

Трансформатор 2 S=560 МВА

uk=11.0%

kтр=35/220

Линия L=180 км

X=0.4 Ом/км

Нагрузка Uн=35 кВ

Pн=460 МВт

Cosφ=0.94

Система II N=0.94

L=0.93

H=0.95

1. Определение идеального предела мощности удаленной системы

1.1.Расчетная схема и схема замещения исследуемой системы. Векторная диаграмма при x_d=x_q

Расчетная схема имеет вид показанный на рис. 1.1.

Рис.1.1.Расчетная схема системы

Для анализа устойчивости простейшей системы необходимо представить данную расчетную схему схемой замещения, под которой следует понимать электрическую схему, соответствующую исходным данным, в которой все магнитосвязные цепи замещены электрическими и привести параметры всех элементов системы к базисным условиям.

Поскольку исследуемая система является простейшей (состоящей из нескольких элементов), при приведении параметров элементов к базисным условиям целесообразно использовать метод точного приведения в относительных единицах. Причем, в качестве базисных условий целесообразно принять условия нагрузки:

кВ;

МВА;

МВАр, при этом ˚.

Тогда формулы для определения относительных приведенных параметров элементов данной системы будут иметь вид:

Генератор:

где МВт - номинальная полная мощность генератора системы;

k₁, k₂ – коэффициенты трансформации, принятые как отношение напряжения ступени, направленной в сторону, куда пересчитываются параметры к напряжению степени откуда пересчитываются параметры;

Трансформатор Т₁:

Где, S_НТ1, S_НТ2 – номинальная мощность трансформаторов Т₁ и Т₂;

U_НТ1, U_НТ2 – номинальные напряжения соответствующих обмоток трансформаторов;

Трансформатор Т2:

ЛЭП:

U_НЛ – номинальное напряжение линии.

Рис.1.2 Схема замещения простейшей системы.

Рис.1.3 эквивалентная схема простейшей системы.

Эквивалентное синхронное сопротивление определяется из выражения:

Значение синхронной ЭДС генератора:

при этом надо учитывать, что Р_Н, Q_Н и U_Н взято в относительных единицах (U_Н=1).

Угол сдвига между вектором напряжения шин приемной системы и синхронной ЭДС

Напряжение на шинах генератора и его угол сдвига относительно вектора напряжения

Переходная ЭДС и угол ее сдвига относительно вектора напряжения

1.2.Характеристики мощности P_H=f(δ), Q_H=f(δ), Q_E=f(δ). Предел передаваемой мощности и коэффициент запаса по статической устойчивости системы при x_d=x_q

Активная мощность, выдаваемая генератором системы I.

Из этого выражения можно определить предел мощности простейшей системы, который достигается при угле δ=90˚:

Рис.1.4 Характеристика мощности простейшей системы.

Коэффициент запаса по статической устойчивости определяется по формуле:

%

Внутренняя реактивная мощность генератора передающей системы:

Реактивная мощность, потребляемая нагрузкой у шин приемной системы:

Графики показаны на рис.1.5.

Рис.5 Характеристики реактивной мощности простейшей системы.