Проблема обеспечения устойчивости энергосистем существует из-за возникающего в аварийных режимах небаланса мощности на валу синхронных машин, приводящее к недопустимому их ускорению или торможению, следствием которых является потеря синхронизма. Если бы механическая мощность агрегатов могла достаточно быстро и точно изменяться в соответствии с изменениями электрической, мощности, то небалансы мощности были бы устранены и, следовательно, нарушения устойчивости в энергосистемах были бы исключены. Однако существующие системы регулирования паровых турбин пока не могут решить такую задачу. Более того, системы регулирования, обычно применяемые в нормальном режиме, из-за наличия инерции, органов с зонами нечувствительности практически не реагируют в начале переходного процесса и мощности турбины почти не изменяются. Для обеспечения динамической устойчивости требуется быстрое изменение мощности турбины при возникновении возмущения в энергосистеме. Поэтому для быстрого управления мощностью турбины в аварийных режимах она оснащается специальным электрогидравлическим преобразователем (ЭГП), который позволяет вводить в систему регулирования электрические сигналы (импульсы) и тем самым осуществить быстродействующее управление регулирующих клапанов турбины. При этом происходит относительно быстрое уменьшение механической мощности на валу агрегата, необходимое для обеспечения устойчивости в случае сброса электрической нагрузки генератором. Различные аварийные ситуации требуют различной глубины разгрузки, но no возможности наибольшей скорости ее осуществления. Скорость разгрузки турбины не может быть сколь угодно большой и ограничивается в основном быстродействием регулирующих клапанов и наличием парового объема между ними и турбиной. Поэтому мощность турбины снижается постоянно и ее изменение зависит от амплитуды и длительности управляющего сигнала от ЭГП. Изменяя его можно получить различные изменения механической мощности во времени, которые называют импульсными характеристиками турбин (рис.3.11). После снятия управляющего сигнала регулирующие клапаны открываются и мощности агрегата восстанавливаются до заданного значения, определяемого, как правило, условием статической устойчивости (рис.3.12).
Рассмотрим влияние аварийной разгрузки турбины (APT) на устойчивость системы при возникновении к.з. Для этого на диаграмме характеристик мощности (рис.3.13) нанесем изменения механической мощности (Рм) в функции угла d.
 |
Из приведенных зависимостей видно, что существенное уменьшение Рм наступает после времени отключения к.з., длительность которых для современный систем электроснабжения составляет O,1-0,2 с. Поэтому APT не уменьшает площадку ускорения и это было одним из препятствий его применения. Однако в конце переходного процесса Рм начинает уменьшаться, что приводит к увеличению площадки торможения и увеличению критического угла с dкр до dкрм, определяющего предел синхронной динамической устойчивости генератора. Таким образом, применение APT позволяет повысить динамическую устойчивость и быстро восстановить режим электростанции в послеаварийном режиме. Это ее главное достоинство. К недостаткам следует отнести задержку в Ограничении механической мощности, что в ряде аварийных режимов снижает её эффективность.
Для поддержания напряжения в аварийных режимах используют устройства форсировки возбуждения. Это один из самых первых, простых и эффективных способов управления электромеханическим переходным процессом. Устройства обеспечивают быстрое повышение напряжения возбуждения до потолочного значения Uвпот при значительных снижениях напряжения, вызванных, главным образом, короткими замыканиями в системе электроснабжения. Устройство форсировки возбуждения (УФВ) обычно входит в состав АРВ или выполняется отдельно. На рис, 3.7 приведена принципиальная схема релейного УФВ, состоящая из реле минимального напряжения РН, подключенного к трансформатору
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.