
- •Вопросы
- •4. (4) Уравнение движения ротора генератора в различных формах
- •5. (7) Понятие о статической устойчивости простейшей энергосистемы
- •6. Определение собственных и взаимных сопротивлений и проводимостей при сложной связи между двумя генераторными станциями
- •7 (1, 27).Влияние промежуточных поперечных подключений (активного, индуктивного или емкостного сопротивления) на статическую устойчивость одномашинной энергосистемы.
- •1. Влияние активной нагрузки
- •2. Влияние шунтирующего реактора
- •2. Влияние конденсаторной батареи
- •8. (9) Линеаризация уравнений электрических систем и её назначение.
- •9. (15) Применение метода малых колебаний при исследовании статической устойчивости одномашинной энергосистемы
- •10. (19) Типы арв генераторов и их влияние на статическую устойчивость энергосистем.
- •11.(24)Угловые характеристики генератора с арв.
- •12.(25) Причины появления самораскачивания роторов генераторов энергосистемы.
- •13.(10) Понятие о синхронной оси. Абсолютное и относительное движение роторов генераторов.
- •14.(18) Критерий статической устойчивости двухмашинной эс.
- •15.(2)Понятие о динамической устойчивости эс.
- •16. (3) Учёт генераторов и нагрузок при расчётах динамической устойчивости энергосистем.
- •1. Уравнение движения
- •17(23). Правило (способ) площадей и критерий динамической устойчивости одномашинной энергосистемы.
- •18.(15) Определение предельного угла и предельного времени отключения кз в простейшей энергосистеме.
- •19 (12,20) . Метод последовательных интервалов и предельное время отключения повреждённой цепи двухцепной линии электропередачи.
- •20 (14,28) . Динамическая устойчивость простейшей энергосистемы при полном сбросе мощности.
- •21. (13) Анализ динамической устойчивости одномашинной энергосистемы при осуществлении трёхфазного апв на одной из цепей двухцепной линии электропередачи.
- •22. (19) Переходный режим одномашинной энергосистемы при однофазном кз с последующим оапв.
- •23.(24) Отключение части генераторов как средство сохранения динамической устойчивости одномашинной энергосистемы.
- •24.(16,27) Процессы (динамическая устойчивость) при форсировке возбуждения генераторов.
- •25. (26) Условия успешной синхронизации генераторов.
- •26.(7)Правило площадей при анализе ду двухмашинной энергосистемы.
- •27. (18) Ду энергосистем с дефицитом мощности.
- •28.(10,26)Определение запасов статической и динамической устойчивости одномашинной энергосистемы.
- •29.(25) Статические характеристики элементов нагрузки: лампа накаливания, конденсаторная батарея, реактор, синхронный компенсатор.
- •30. (14,23) Статические характеристики синхронного и асинхронного двигателей по напряжению.
- •31. (11) Статические характеристики комплексных нагрузок по напряжению и частоте.
- •32. (17) Коэффициенты крутизны и регулирующие эффекты нагрузки
- •33. (8) Статическая устойчивость асинхронного двигателя: критерий статической устойчивости; предел статической устойчивости; критическое скольжение; критическое напряжение.
- •34. (6) Влияние напряжения источника питания и частоты в энергосистеме на статическую устойчивость асинхронного двигателя.
- •35. (5) Вторичные признаки (критерии) статической устойчивости нагрузки.
- •36.(16)Возмущающие воздействия и большие возмущения в узлах нагрузки.
- •37. (21)Динамические характеристики осветительной нагрузки и асинхронного двигателя.
- •38.(22) Динамические характеристики синхронного двигателя.
- •39.(20) Динамическая устойчивость синхронного двигателя.
- •40.(28) Процессы при самозапуске электродвигателей.
16. (3) Учёт генераторов и нагрузок при расчётах динамической устойчивости энергосистем.
Учёт генераторов
Электромагнитный момент, действующий на вал ротора генератора в динамическом переходе, - результат реакции на внешние возмущения и на внутренние процессы в генераторе. Полное описание процессов, происходящих в обмотках и системах АРВ генераторов, осуществляется с помощью подсистем дифференциальных уравнений высокого порядка.
Простые математические модели генераторов, удобные для изучения принципиально важных процессов в генераторах:
1. Уравнение движения
2. ЭДС и реактивность (при возникновении сильных возмущений)
В начальный момент резкого изменения режима: для машины без демпферных обмоток переходная ЭДС неизменна, для машины с демпферными обмотками – сверхпереходная ЭДС.
В
расчётах динамической устойчивости
процессы в демпферных обмотках синхронных
машин можно не учитывать, поскольку
токи в этих обмотках затухают быстро.
Машину считают симметричной - с равными
сопротивлениями в продольной и поперечной
осях. Следует, что синхронный генератор
может учитываться моделью
и
.
,
–
сопрот-ие элементов между генератором
и приемной системой.
3. При несимметричных коротких замыканиях и в неполнофазных режимах в расчётах учитываются электромагнитные моменты генераторов, создаваемые только токами прямой последовательности.
Электромагнитные поля от токов нулевой последовательности на вращение ротора генератора оказывают очень слабое влияние. При внешних КЗ токи нулевой последовательности в обмотках генераторов не попадают и моментов нулевой последовательности не создают.
Токи обратной последовательности протекают в статорных обмотках генератора и создают магнитный поток реакции, вращающийся в направлении, обратном направлению вращения ротора, и имеющий двойную скорость. Возникающий при этом вращающий момент изменяется периодически с двойной частотой. Ротор не успевает следовать за периодическими колебаниями столь высокой частоты и среднее значение момента обратной последовательности близко к нулю.
Учёт нагрузки производится путём её замещения постоянным сопротивлением.
Наиболее точным был бы учёт нагрузки статическими или динамическими характеристиками. Крупная двигательная нагрузка учитывается в виде эквивалентных синхронных или асинхронных двигателей, для которых в промышленных программных комплексах предусмотрены соответствующие математические модели.
17(23). Правило (способ) площадей и критерий динамической устойчивости одномашинной энергосистемы.
Показаны угловые характеристики для нормального, аварийного и послеаварийного режимов.
Момент,
действующий на вал генератора и
вырабатываемая электромагнитная
мощность связаны соотношением
,
т.к.
→
.
При перемещении ротора на угол
под воздействием избыточного момента
совершается элементарная работа
или
,
которая эквивалентна энергии
.
В
рассматриваемых условиях площадь
в некоторой пропорции отражает энергию
(или работу). В соответствии с законом
сохранения количества энергии следует,
что площадка
должна быть равна площадке
.
Равенство
называется правилом
площадей.
Как
видно из рис, для рассматриваемого
случая имеется возможность дальнейшего
торможения, то есть в случае более
позднего отключения повреждённой цепи
ротор имел бы возможность дополнительного
торможения за счет не использованной
площадки
.
Поэтому площадь
можно назвать площадью
возможного торможения.
Коэффициент
запаса динамической устойчивости:
Критерий
динамической устойчивости
.
Для сохранения динамической устойчивости одномашинной энергосистемы необходимо и достаточно, чтобы площадь возможного торможения была больше или равна площади ускорения.