Электротехника \ Устойчивость электрических систем

Устойчивость электрических систем: Практикум для студентов специальности «Электроснабжение», страница 8

Вследствие наличия активных потерь после нескольких колебаний с затухающей амплитудой установится новый режим, соответствующий углу:

Построим график зависимости угла от времени (рис. 2.6).

Рис. 2.6. Зависимость угла от времени при отключении цепи линии

Пример 6

Определим характеристики мощности в нормальном режиме и при включении активной нагрузки (рис. 2.7). На генераторе установлен АРВ пропорционального типа. Считаем, что переходная ЭДС генератора не изменяется во время переходного процесса. Нагрузку в схеме замещения представить в виде активного сопротивления.

Рис. 2.7. Схема к примеру 6

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;

– 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:

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.

Активная мощность нагрузки в относительных единицах равна:

P= 16/80 = 0,2.

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:

Характеристика мощности генератора для нормального режима определяется уравнением:

Коэффициент запаса статической устойчивости при АРВ пропорционального типа для нормального режима:

Для определения сопротивления нагрузки необходимо определить напряжение в начале линии в нормальном режиме.

Сопротивление нагрузки:

Определяем собственное сопротивление схемы замещения для режима включенной нагрузки:

Определяем взаимное сопротивление схемы замещения для режима включенной нагрузки:

Характеристика мощности генератора для режима включенной нагрузки определяется уравнением:

Предел передаваемой мощности при включенной нагрузке:

Коэффициент запаса статической устойчивости при отключении одной цепи линии:

По анализу характеристик мощности генератора в двух режимах Р₁ и Р₂ видно, что включение активных сопротивлений в схему замещения смещает характеристику мощности генератора вверх и влево.

Пример 7

В электропередачи, показанной на рис. 2.8, в начале линии происходит трехфазное короткое замыкание. Релейной защитой линия отключается. Требуется определить предельные угол и время отключения короткого замыкания.