Электротехника \ Устойчивость электрических систем

Устойчивость электрических систем: Практикум для студентов специальности «Электроснабжение», страница 6

– трансформатор Т2: S_ном = 200 МВА; U_ном = 230/110 кВ; U_к = 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 (340; 230; 115; 37; 24; 20; 18; 15,75; 13,8; 10,5; 6,3; 0,69; 0,525; 0,4; 0,23 кВ).

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:

Переходная ЭДС генератора при отключении одной цепи линии:

Предел передаваемой мощности при отключении одной цепи линии:

Коэффициент запаса статической устойчивости при отключении одной цепи линии:

Сопоставляя результаты расчетов можно сделать выводы, что отключение одной цепи линии приводит к увеличению как ЭДС генератора, так и результирующего сопротивления системы. В целом, к уменьшению предела передаваемой мощности и коэффициента запаса статической устойчивости.

По результатам расчета построим две угловые характеристики и мощность, отдаваемую турбиной (рис. 2.4).

Рис. 2.4. Зависимости активной мощности от угла δ

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 передаче активной мощности через одну цепь линии не приведет к резкому ухудшению режима работы электропередачи.

Пример 5

Рассмотрим переходной процесс изменения угла δ во времени при отключения одной цепи линии (рис. 2.5). 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.

Рис. 2.5. Схема к примеру 5

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_к = 11 %;

– линия: = 0,4 Ом/км; L = 300 км;

– трансформатор Т2: S_ном = 200 МВА; U_ном = 230/110 кВ; U_к = 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.