А) При незмінності результуючого потокощеплення, що відповідає відсутності арз на генераторах.

З графіка (рис.1.3) визначаємо:

= 90^о

= 0,14

б) При незмінності перехідної е.р.с. генераторів станції, що відповідає роботі АРЗ пропорційного типу

З графіка (рис.1.4) визначаємо:

= 97^о

= 0,174

в) При незмінності напруги генераторів станції, що відповідає наявності АРЗ сильної дії.

З графіка (рис.1.5) визначаємо:

= 100^о

= 0,208

1.3 Висновки

Аналізуючи отримані вирази потужності з урахуванням і без урахування автоматичного регулювання збудження при роботі електропередачі, маємо справу тільки зі зміною внутрішнього опору генератора. Внутрішній опір генератора для трьох випадків (без АРЗ, з АРЗ пд і АРЗ сд) можна записати у вигляді нерівності

X_d> X’_d >0. Отже, величини потужностей теж можна записати в такій послідовності

P_Eq < P_E’q > P_Uгq. Звідси випливає, що коефіцієнт запасу статичної стійкості збільшується при використанні автоматичного регулювання.

2 Аналіз динамічної стійкості електропередачі

2.1 Визначення граничного кута відключення та граничного часу відключення

а) нормальний усталений режим

Складаємо схему (рисунок 2.1.) заміщення електричної системи при відсутності навантаження.

Рисунок 2.1- Схема заміщення системи для нормального режиму її роботи

Знаходимо сумарний опір:

Знаходимо потужність

б) Аварійний режим при КЗ:

Рисунок 2.2- Схема заміщення системи для аварійного режиму її роботи

(в.о.)

(в.о.)

(в.о.)

(в.о.)

Рисунок 2.3- Спрощена схема заміщення електричної системи при КЗ

Знаходимо сумарний опір:

(в.о.)

Знаходимо потужність :

в) Післяаварійний режим

Складаємо схему заміщення для післяаварійного режиму

Рисунок 2.4- Схема заміщення електричної системи для післяаварійного режиму

Знаходимо сумарний опір:

Знаходимо потужність :

Отже з вищенаведених розрахунків видно що:

Будуємо характеристики

Рисунок 2.5 – Кутові характеристики для різних режимів роботи електропередачі

Знайдемо критичний кут:

Граничний кут відключення для КЗ:

Визначаємо граничний час відключення короткого замикання для збереження статичної стійкості:

де – постійна інерції

Для

2.2 Висновки

Для визначення критичного кута та граничного кута відключення трифазного короткого замикання ми визначили потужності нормального усталеного режиу, аварійного режиму при трифазному КЗ та потужність після аварійного режиму роботи електропередачі. Також побудували кутові характеристики для вищевказаних режимів роботи електропередачі. Визначивши постійну інерції, ми знайшли граничний час відключення КЗ для збереження динамічної стійкості.

3 Висновки та рекомендації

3.1 Заходи з підвищення стійкості електропередачі

Практично важливе значення мають роботи електричних систем при великих відхиленнях кутової швидкості роторів чи генераторів двигунів від синхронної. До таких режимів, наприклад, відносяться: робота синхронної машини на шини, де швидкість _про відмінна від швидкості цієї машини; ресинхронізація після порушення стійкості; самосинхронізація генераторів, автоматичне повторне включення з чи самосинхронізацією без контролю синхронізму; асинхронний пуск двигунів і компенсаторів; самозапуск двигунів. Усі ці режими, по різних причинах виникаючі в системі, називаються асинхронними.

Для підвищення стійкості можуть бути використані наступні пристрої:

Опір, що заземлює нейтраль трансформатора. У високовольтних мережах електричних систем нейтрали трансформаторів глухо заземлюються. Якщо нейтраль трансформатора заземлити через невеликий опір, що не підвищує помітно напругу на нейтрали , то умови роботи ізоляції не міняються, а стійкість систем при несиметричних замиканнях істотно збільшується.

Установка для електричного гальмування генераторів під час аварії. Для підвищення стійкості при симетричних коротких замиканнях, можуть бути використані активні опори, що включаються чи послідовно з якою-небудь ланкою передачі, чи паралельно йому. Найбільш ефективне включення активних опорів паралельно чи генераторам трансформаторам передавальної станції. У цьому випадку дія навантажувального опору продовжується і після відключення короткого замикання, а в ряді випадків може тільки після його починається після відключення короткого замикання.

Спеціальні пристрої регулювання турбін. У ряді випадків аварійне зниження потужності блоків дозволяє запобігти необхідність їхнього відключення від мережі. Регулювання потужності парової турбіни дозволяє демпфірувати коливання ротора агрегату в перехідних процесах, що може мати в майбутньому важливе практичне значення при використанні в енергосистемах турбогенераторів зі надпровідними обмотками збудження. Аварійне регулювання парових турбін дає істотний результат лише в тому випадку, якщо воно здійснюється в тісному взаємозв'язку з регулюванням порушення турбогенератора.

Заходи з підвищення стійкості систем електропостачання

Для збільшення стійкості систем електропостачання промислових підприємств, транспорту, об'єктів міського господарства і передбачаються економічно і технічно обґрунтовані заходи. Розрізняють заходу на стадії проектування систем електропостачання і вводяться в процесі їхньої експлуатації.

Вважаючи, умовно, що деякі системи є основними (турбіни, генератори, трансформатори, лінії електропередач, синхронні компенсатори, вимикачі), а інші елементи – додатковими (перемикальні пункти, установки компенсації індуктивних опорів електропередачі, активні й індуктивні опори в нейтрали трансформаторів, навантажувальні опори для гальмування генераторів при скиданнях навантаження і т.д.).

Заходи щодо підвищення стійкості систем електропостачання і якості перехідних процесів можна розділити на двох груп:

1. Основні заходи, що передбачають зміну параметрів систем електропостачання за допомогою елементів

2. Додаткові заходи, здійснювані шляхом установки додаткових пристроїв.

По впливі на показники систем електропостачання розрізняють заходи, спрямовані на зміну параметрів режиму, а по впливі на систему електропостачання – заходи, спрямовані на підвищення статичної стійкості і заходу щодо забезпечення динамічної стійкості.

Заходи, що одержали найбільш широке практичне застосування:

Використання регуляторів електричних станцій

• Автоматичне регулювання порушення

• Автоматичне розвантаження по частоті

• Аварійне розвантаження турбін генераторів

Використання пристроїв релейного захисту й автоматики

• Зменшення часу відключення короткого замикання

• Автоматичне повторне включення

• Регулювання напруги у вузлових крапках системи електропостачання

Для збільшення стійкості на лініях електропередач передбачається конструктивна зміна ліній електропередач.

З конструктивних рішень, що починаються для підвищення стійкості систем електропостачання, у даний час застосовується тільки один шлях – розщеплення кожної фази на кілька проводів, що приводить до зменшення опору повітряної лінії. Цей шлях особливо ефективний при далеких електропередачах, де навіть при дуже високих напругах, пропускна здатність електропередач була б недостатньою.