Устойчивость электрических систем: Практикум для студентов специальности «Электроснабжение», страница 3

Статические характеристики нагрузки по напряжению могут быть получены: 1) из натурного эксперимента; 2) из расчета с детальным учетом состава нагрузки; 3) на основании статистических данных. Часто при проведении расчетов переходных процессов трудно определить состав нагрузок и их достоверные параметры. В этом случае используются типовые характеристики комплексной нагрузки. При отсутствии конкретных данных рекомендуется принимать следующие характеристики комплексной нагрузки:

– для активной нагрузки в среднем

                                                                           , о. е., (1.23)

с диапазоном изменения\

               , о. е.,             (1.24)

               , о. е.;           (1.25)

– для реактивной нагрузки на стороне 110…220 кВ в среднем

                                                   , о. е.,                                      (1.26)

с диапазоном изменения

               , о. е., (1.27)

         , о. е. (1.28)

Пример 1

Рассмотрим схему электропередачи, в которой генератор работает через трансформатор и двухцепную линию электропередачи на шины приемной системы бесконечной мощности (рис. 1.1). Напряжение приемной станции U можно считать неизменным по абсолютному значению и фазе при любых условиях работы электропередачи.

Рис. 1.1. Схема к примеру 1

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_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.

Определить все сопротивления схемы замещения и ЭДС генератора в случае:

– при отсутствии автоматического регулятора возбуждения;

– при АРВ пропорционального типа;

– при АРВ сильного действия типа.

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

Принимаем базисные условия:

                                                                      S_б = 80 МВт,    U_б = 115 кВ.

Напряжение системы в относительных единицах равно:

               U = 115/115 = 1.

                Передаваемая активная мощность в относительных единицах равна:

                                                                               P = 80/80 = 1.

Передаваемая реактивная мощность в относительных единицах равна:

               Q = 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:

                    .

Сопротивление генератора в относительных единицах при АРВ пропорционального типа равно:

               .

Результирующее сопротивление системы при АРВ пропорционального типа:

               .

Переходная ЭДС генератора:

               .

Результирующее сопротивление системы при АРВ сильного действия:

               .

Напряжение генератора:

               .

Пример 2

Определить все сопротивления схемы замещения и ЭДС генератора в нормальном режиме и при включении нагрузки (рис. 1.2). На генераторе установлен АРВ пропорционального типа. Считаем, что переходная ЭДС генератора не изменяется  во время переходного процесса. Нагрузку в схеме замещения представить в виде полного сопротивления.

Рис. 1.2. Схема к примеру 2

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 %;

– нагрузка: Р_н = 16 МВт; Q_н = 10 Мвар;

– 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.