Моделирование электромеханических переходных процессов на ЭВМ: Учебное пособие (Описания лабораторных работ на ЭВМ, выполняемых студентами по дисциплине «Устойчивость узлов нагрузки»), страница 5

Выполнить II этап работы (Подготовка к определению предельного угла  ). Для этого не менее чем для трёх значений  и  (см. табл.2) найти

      и  , полученные значения занести в табл. 3.

7. Выполнить III этап работы (Графическое определение угла ): 

    а) построить зависимости  и  и по точке их

        пересечения   (см. рис.4) определить предельный угол  ;

    б) подбором уточнить значения  ,  для   и определить раз-ность этих значений;

    в) оценить результаты III этапа работы.

8. Составить отчёт, который должен содержать:

    а) название и цель лабораторной работы;

    б) исследуемую схему и исходные данные;

    в) расчёт параметров режима;

         г) зависимости  для

 и для ;

    д) заполненную табл.3;

    е) значение  и графическое его определение;

   ж) уточнённые значения и для  и их разность;

             з) вывод

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2

ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ

ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ

Цель работы: Исследование динамической устойчивости электропередачи на ЭВМ и определение предельного времени отключения трехфазного  короткого замыкания.

Динамическая устойчивость – это способность системы восстанавливать после большого возмущения исходное состояние или состояние, практически близкое к исходному (допустимому по условиям эксплуатации)  [2].

Исследование динамической устойчивости проведем для простейшей электрической системы [1] (рис. 9а), состоящей из генератора Г,  работающего через трансформатор  Т_р и двухцепную линию  и на шины системы С бесконечной мощности () в случае металлического трехфазного  короткого замыкания в начале линии (точка K ). Генератор приводится в движение турбиной Т мощностью   Р_Т .

 Рис. 9. Исследуемая система: а – электрическая схема; б – схема замещения         

             доаварийного режима;  в –  схема замещения аварийного режима.

Линия  через время  после возникновения короткого замыкания отключается защитой линии. Электромеханический переходный процесс, вызванный таким возмущением исходного режима, может развиваться двояко: либо он заканчивается установлением нового режима, близкого к нормальному (режим динамически устойчив), либо нормальный режим становится невозможным (режим динамически неустойчив).

Векторная диаграмма, приведенная на рис. 3, справедлива и для этой системы. Здесь только вместо сопротивления электропередачи     используется сопротивление электропередачи до короткого замыкания  или сопротивление электропередачи после отключения короткого замыкания .

                                                                       (16)

                                                  (17)

О динамической устойчивости электропередачи можно судить по зависимости , где  угол между векторами э.д.с.  и напряжением на шинах системы .         

         Переходные процессы при больших возмущениях обычно анализируют

упрощенно, делая ряд допущений  [3].

При изучении рассматриваемого  случая сделаны следующие допущения.

Во–первых, активная электрическая мощность при переходе от одного режима к другому изменяется мгновенно, хотя это не должно происходить мгновенно, так как связано с изменением запаса механической и электромагнитной энергии  в отдельных элементах.

Во–вторых, принято, что потокосцепление обмотки возбуждения во время переходного процесса неизменно, т. е.  э.д.с. . Для  упрощения анализа устойчивости э.д.с.  можно принять равной  (см. рис. 3) которую легко определить по формуле (4).

     Угловая характеристика мощности имеет вид

В этом случае, вместо угла  (между  и ) стоит  угол  (между  и  см. рис. 3), однако он имеет такой же характер изменения и по зависимости    тоже можно судить о динамической  устойчивости электропередачи.

Характер динамической устойчивости электропередачи зависит от того, насколько быстро ликвидирован аварийный режим. В лабораторной  работе необходимо определить предельное по условию динамической устойчивости электропередачи время отключения короткого замыкания , после которого устойчивая работа электропередачи уже невозможна. Значение  в лабораторной работе определяется подбором по зависимостям  и . Необходимо найти такое максимальное время , при котором зависимости   и  остаются еще затухающими.