Исследование динамической устойчивости синхронного генератора, синхронного двигателя и асинхронного хода генератора

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА АЭЭС

ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА, СИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ И АСИНХРОННОГО ХОДА ГЕНЕРАТОРА

Факультет: ФЭН                                                                       

Группа: ЭН1-92

Студенты: Иванов В.
                        Карамнов А.
                        Абдразаков А.

Преподаватель: Зырянов В.М.

Отметка о защите:

Новосибирск-2012

Цель работы: исследование динамической устойчивости, асинхронного хода и процесса ресинхронизации синхронного генератора.

Рисунок 2. Схема замещения

Uc=48 B
Uг=45 B
(по опытным данным Po=0  δo=120)
Xл=18 Ом
Pт=95 Вт
Хd’=4.5 Ом
При if=1 A
Iгo=0.9 A
Uг=50 В
Рг=41 Вт

Пункт 1.

Экспериментально определить предел мощности генератора по условиям  динамической устойчивости. В качестве возмущения рассмотрим отключение одной цепи линии.

Рисунок 3. Схема замещения после аварийного режима.

По полученным данным построили характеристика мощности нормального, аварийного и послеаварийного режимов.

 B

 Вт
Вт

После аварии отключилась полностью одна линия.

Рисунок 4. Характеристика мощности генератора

95=163,6sinδo => δo=35.49°
95=98sin(180-δкр) => δкр=104,3°

Вывод: Суммарное сопротивление послеаварийного режима увеличиться по сравнению с нормальным режимом, что вызовет уменьшение максимума послеаварийной характеристики мощности.

Пункт 2.

Определение предела динамической устойчивости генератора при различных видах коротких замыканий.

Рисунок. 5 Схема замещения несимметричного кз в линии 2.

Аварийное сопротивление:

При однофазном кз сопротивлении во время аварии:

При двухфазном кз:

При двухфазном кз на землю:

Построим аварийные характеристики для этих видов кз.
При трехфазном кз, которое происходит  в точке близкой к шинам, считаем что мощность по сети не передается и характеристика уходит в ноль.

Рисунок 6. Аварийные характеристики для различных видов кз

Вывод: При различных видах кз характеристика мощности от угла будет иметь различный вид, что обусловлена величиной шунта. Самая высокая характеристика при однофазном кз, самая низкая при двухфазном кз на землю.

Пункт 3.

Влияние времени отключения и АПВ на предел мощности генератора

1.  Без АПВ трехфазное кз

tкз=0.25 c     Pпр=23 Вт

      tкз=0.04 c     Pпр=25 Вт

2.  C АПВ трехфазное кз

tкз=0.25 c     Pпр=30 Вт

      tкз=0.04 c     Pпр=46 Вт

3.  Двухфазное кз

tкз=0.25 c     Pпр=50 Вт

      tкз=0.04 c     Pпр=45 Вт

4.  Однофазное кз

tкз=0.25 c     Pпр=52 Вт

      tкз=0.04 c     Pпр=51 Вт

Вывод: АПВ улучшает динамическую устойчивость, т.к. после АПВ может восстановиться нормальная работа. Успешное АПВ увеличивает площадь возможного торможения. Чем длительнее кз, тем предел  мощности ниже. Уменьшение времени отключения приводит к уменьшению площади ускорения и увеличению площадки возможного торможения.

Вывод: При асинхронном режиме вектор ЭДС генератора проворачивается относительно вектора напряжения системы.

 

                                     E                                                            E

                                                                   Δδ       

                                                                         δ                                   U

Рисунок 10. Выпадение из синхронизма

Ресинхронизацию можно провести путем:

- регулирования мощности турбины (разгрузить ее)

- повышением тока возбуждения

- усилением связи генератора с системой, т.е. уменьшением сопротивления (например, включением второй цепи)