Методические указания к расчёту электромеханических переходных процессов, страница 5

При расчётах качаний генераторов после отключения одной из цепей линии принимаем, что ЭДС генераторов E' остаётся неизменным. Также для исследования качаний нужно преобразовать генераторы Г2 и Г3 в один эквивалентный. После преобразования схема, изображённая на рисунке 4.1 преобразуется в схему замещения простой электрической системы, которая приведена на рисунке 4.2.

Анализ качаний генераторов производится методом площадей при исследовании устойчивости двух станций.

Рисунок 4.1 – Схема электрической системы, в которой

происходят качания генераторов.

Рисунок 4.2 – Схема замещения электросистемы

для расчёта качаний генераторов.

Сущность метода заключается в том, что простую схему, состоящую из двух генераторов и промежуточной нагрузки, путём преобразований можно свести к простейшей схеме «станция – шины неизменного напряжения».

Для схемы, представленной на рисунке 4.2, мощности, выдаваемые генераторами передающей и приёмной станции, запишутся в виде:

= Г12 +             (4.1а)

= Г232 –             (4.1б)

В формулах (4.1а) и (4.1б) при определении собственных и взаимных проводимостей следует не забыть про то, что в схеме замещения, представленной на рисунке 4.2 в сопротивление X1 входит сопротивление воздушной линии при уже отключенной одной цепи.

Начальный взаимный угол между векторами ЭДС первой и второй станции определяется как разность между абсолютными углами (рисунок 4.3):

= –                                                               (4.2)

Рисунок 4.3 – Представление векторов ЭДС генераторов на

комплексной плоскости при перетоке активной мощности

от передающей станции к приёмной.

Определение начальных углов и производится по выражению:

=                                           (4.3а)

=                                         (4.3б)

Далее следует определить эквивалентные постоянные инерции. Постоянные инерции приводятся к числу и мощности генераторов по формуле (4.4), в приёмной станции постоянные инерции суммируются:

=                                           (4.4)

= +                                                            (4.5)

При отключении одной из цепей воздушной линии изменяется отдаваемая генератором активная мощность, вследствие чего появляется небаланс мощностей:

= –                                              (4.6а)

= –                                           (4.6б)

Из-за этого небаланса появляется изменение абсолютных ускорений:

=                                             (4.7а)

=                                          (4.7б)

Откуда относительное ускорение определяется как:

= –                                   (4.8)

Далее при помощи средств оболочки MathCAD строится график зависимости относительного ускорения от угла (площадки ускорения и торможения). Для того, чтобы определить максимальный угол расхождения , надо знать угол , которому соответствует синхронная скорость. Далее, исходя из условия равенства площадки ускорения и площадки торможения, определяем максимальный угол расхождения векторов ЭДС станций. Это условие можно записать как выражение:

eq δ\s\down4(12 0eq δ\s\down4(12нач + eq δ\s\down4(12maxeq δ\s\down4(12 0 = 0                    (4.9)

Максимальный ток, проходящий в линии в процессе качаний определяется через мощности, передаваемые по линии. Так как выдаваемая генератором активная и реактивная мощность в зависимости от угла нагрузки представляется для схемы, изображённой на рисунке 4.2 записывается:

= Г12 +             (4.10а)

= Г12 + ,            (4.10б)

то токи по продольной и поперечной оси генератора будут определятся по формулам:

=                                                       (4.11а)

=                                                       (4.11б)

Очевидно, что полный ток статора:

=                                                 (4.12)

Максимальное значение тока в линии в процессе качаний генераторов соответствует максимальному углу расхождения роторов генераторов. Полученное значение тока следует найти в именованных единицах.