Практическое руководство к практическим работам по курсу «Устойчивость электрических систем», страница 7

          По результатам расчета построим две угловые характеристики и мощность, отдаваемой турбиной, см. рис.2.

          Из рисунка видно, что при отключении одной цепи линии предел передаваемой мощности уменьшится на 15 %. При таком соотношении значений сопротивления линии и результирующего сопротивления системы длительный режим работы генератора при передачи активной мощности через одну цепь линии не приведет к резкому ухудшению режима работы электропередачи.

                    Рис. 2. Зависимости активной мощности от угла δ

          Пример 5. Рассмотрим переходной процесс изменения угла δ  во времени при отключения одной цепи линии. На генераторе установлен АРВ пропорционального типа. Считаем, что переходная ЭДС генератора не изменяется  во время процесса, а также не учитываем влияние демпферных обмоток и пренебрегаем потерями мощности во вращательной системе.

          Исходные данные:

 – генератор: P_ном = 100 МВт; =0,8; =0,278; U_ном = 10,5 кВ;
 = 6,7 с;

 – трансформатор Т1: S_ном = 160 МВА;  U_ном = 11/230 кВ; U_k = 11 %;

 – линия:  = 0,4 Ом/км; L = 300 км;

 – трансформатор Т2: S_ном = 200 МВА;  U_ном = 230/110 кВ; U_k = 11 %;

 – передаваемая мощность Р_с = 80 МВт и Q_с = 30 Мвар.

          Расчет будем проводить, используя приближенное приведение элементов схемы замещения в относительных единицах, используя средние номинальные напряжения.

          Принимаем базисные условия:

                    S_б = 80 МВт,  U_б = 115 кВ.

          Напряжение системы в относительных единицах равно:

                    = 115/115 = 1.

          Передаваемая активная мощность в относительных единицах равна:

                    = 80/80 = 1.

          Передаваемая реактивная мощность в относительных единицах равна:

                    = 30/80 = 0,375.

          Сопротивление генератора в относительных единицах при АРВ пропорционального типа равно:

         

          Сопротивление трансформатора Т1 в относительных единицах равно:

          .

          Сопротивление линии в относительных единицах равно:

          .

          Сопротивление трансформатора Т2 в относительных единицах равно:

          .

          Результирующее сопротивление системы при АРВ пропорционального типа:

          .

          Переходная ЭДС генератора:

          .

          Предел передаваемой мощности при АРВ пропорционального типа:

          .

          Коэффициент запаса статической устойчивости при АРВ пропорционального типа:

          .

          Результирующее сопротивление системы при отключении одной цепи линии:

          .

          Предел передаваемой мощности при отключении одной цепи линии:

          .

          Коэффициент запаса статической устойчивости при отключении одной цепи линии:

          .

          Угловые характеристики двух режимов аналогичны характеристикам на рис. 2. Точка устойчивого равновесия на графике 1 переместится в ходе переходного процесса на график 2. Относительное движение ротора генератора определяется дифференциальным уравнением второго порядка:

          . (2.8)

          Приведем электромеханическую постоянную времени к базисным условиям:

          , с. (2.9)

          Решаем дифференциальное уравнение методом последовательных интервалов. Длительность расчетного интервала Δt принимаем равной 0,05 с.

          Определяем начальный угол:

          .

          Определяем вспомогательный коэффициент k:

          . (2.10)

          Электрическая мощность, отдаваемая генератором в первый момент времени после отключения одной цепи, уменьшается до величины:

          .

          Избыток мощности в начале первого интервала:

          .

          Приращение угла в течении первого интервала времени:

          .

          Значение угла к концу первого или началу второго интервала времени:

          .

          Электрическая мощность, отдаваемая генератором в начале второго интервала времени:

          .

          Избыток мощности в начале второго интервала:

          .