Практическое руководство к практическим работам по курсу «Устойчивость электрических систем», страница 5

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. 

          Пример 3. Рассмотрим схему электропередачи, в которой генератор работает через трансформатор и двухцепную линию электропередачи на шины приемной системы бесконечной мощности. Напряжение приемной станции U можно считать неизменной по абсолютному значению и фазе при любых условиях работы электропередачи.

          Исходные данные:

 – генератор: P_ном = 100 МВт; =0,8; =0,278; U_ном = 10,5 кВ; =1,907;  = 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.

          Определить предел передаваемой мощности и коэффициент запаса статической устойчивости в следующих случаях:

 – при отсутствии автоматического регулятора возбуждения (АРВ);

 – при АРВ пропорционального типа;

 – при АРВ сильного действия типа.

          Расчет будем проводить, используя точное приведение элементов схемы замещения в относительных единицах.

          Принимаем базисные условия:

                    S_б = 80 МВт,  U_б = 110 кВ.

          Напряжение системы в относительных единицах равно:

                    = 110/110 = 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 без учета АРВ:

.          Сопротивление трансформатора Т1 в относительных единицах равно:

 .

          Сопротивление линии в относительных единицах равно:

 .

          Сопротивление трансформатора Т2 в относительных единицах равно:

 .

          Результирующее сопротивление системы без учета АРВ:

 .

          Синхронная ЭДС генератора:

  Предел передаваемой мощности без учета АРВ:

          . (2.6)

          Коэффициент запаса статической устойчивости без учета АРВ:

 .  (2.7)

          Сопротивление генератора в относительных единицах при АРВ пропорционального типа равно:

.

          Результирующее сопротивление системы при АРВ пропорционального типа:

 .

          Переходная ЭДС генератора:

.

          Предел передаваемой мощности при АРВ пропорционального типа:

 .