Устойчивость электрических систем: Практикум для студентов специальности «Электроснабжение», страница 4

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.

Активная мощность нагрузки в относительных единицах равна:

                = 16/80 = 0,2.

Реактивная мощность нагрузки в относительных единицах равна:

                = 10/80 = 0,125.

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:

               .

Для определения сопротивления нагрузки необходимо определить напряжение в начале линии в нормальном режиме.

                .

Активное сопротивление нагрузки:

               .

Реактивное сопротивление нагрузки:

               .

Определяем полное сопротивление нагрузки с учетом последовательного соединения активного и реактивного сопротивлений:

              

Определяем собственное сопротивление схемы замещения для режима включенной нагрузки:

              

Определяем взаимное сопротивление схемы замещения для режима включенной нагрузки:

                     

Характеристика мощности генератора для режима включенной нагрузки определяется уравнением:

Предел передаваемой мощности при включенной нагрузке:

               .

Коэффициент запаса статической устойчивости при отключении одной цепи линии:

               .

По анализу характеристик мощности генератора в двух режимах Р₁ и Р₂ видно, что включение активных сопротивлений в схему замещения смещает характеристику мощности генератора вверх и влево.

2. СТАТИЧЕСКАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ
ПРОСТЕЙШЕЙ СИСТЕМЫ

При анализе статической устойчивости простейшей системы необходимо определить предельную передаваемую мощность по линиям, коэффициенты запаса по напряжению и мощности.

При отсутствии на генераторе АРВ можно считать, что в первые моменты времени переходного процесса ток возбуждения не изменяется. Поэтому в расчетах генератор учитывается синхронной ЭДС  и синхронным сопротивлением .

Угловая характеристика  неявнополюсного генератора равна:

               , о. е.,        (2.1)

где  – ЭДС генератора, определяемая по формулам (1.2), (1.5), (1.6) в зависимости от наличия и вида АРВ.

Угловая характеристика  явнополюсного генератора равна:

               , о. е. (2.2)

Характеристика мощности явнополюсного генератора кроме основной синусоидальной составляющей содержит вторую составляющую – синусоиду двойной частоты, амплитуда которой пропорциональна разности индуктивных сопротивлений  и .

Характеристика выдачи генератором реактивной мощности от угла  определяется по формуле:

               , о. е.          (2.3)

При наличии на генераторе АРВ пропорционального типа в начальный момент переходного процесса задаются постоянством результирующего потокосцепления. Поэтому в расчетах генератор учитывается переходной ЭДС  и переходным сопротивлением .

Угловая характеристика  явнополюсного генератора с АРВ пропорционального типа равна:

               , о. е. (2.4)

При наличии на генераторе АРВ сильного действия в начальный момент переходного процесса задаются постоянством напряжения на выводах генератора. Поэтому в расчетах генератор учитывается ЭДС, равной  и подключенной к шинам генераторного напряжения.

Угловая характеристика  генератора с АРВ сильного действия равна:

               , о. е.        (2.5)

В простейших системах предел мощности и предел по условиям статической устойчивости обычно совпадают. В настоящем разделе показаны примеры определения предела передаваемой мощности и предела статической устойчивости при различных допущениях. Во всех задачах регуляторы возбуждения генераторов будут учитываться приближенно в виде постоянной ЭДС, приложенной за тем или иным сопротивлением, замещающим генератор.