Применение реакторов при повышении устойчивости. Аварийное управление мощностью турбин электростанций. Форсировка возбуждения синхронных машин. Отключение части синхронных машин в аварийном режиме, страница 6

Пропускная способность системы электропередачи в большой мере зависит от напряжения линии. Для выявления этой зависимости выразим реактивные сопротивления трансформатора и линии в относительных единицах, принимая U_d=U_{н л}.

Как видно из уравнения (1.14), повышение номинального напряжения линии будет приводить к увеличению пропускной способности системы электропередачи. На рис. 1.16 показано изменение Рпр при изменении величины номинального напряжения линии. Построенные зависимости показывают, что при длине линии 200 км повышение напряжения до 220 кВ приводит к существенному увеличению пропускной способности электропередачи. Дальнейшее повышение напряжения является мало эффективным, т.к. относительное сопротивление линии становится малым по сравнению с сопротивлением трансформаторов. При большей длине линии эффективно большее увеличение напряжения линии (при L=1000 км до 330 кВ).

Отключение части синхронных машин в аварийном режиме

Устойчивость систем электроснабжения может быть улучшена путем отключения части синхронных машин в процессе аварии или в послеаварийном режиме. Рассмотрим устойчивость системы, изображенной на рис.4.1а при к.з. на одной из линий с последующим ее отключением устройствами защиты. Поскольку при этом площадка ускорения больше площадки торможения, то происходит нарушение устойчивости .(рис.4.1б). Если одновременно с отключением к.з., а желательно еще и раньше, отключить часть электрических машин то это приведет к снижению эквивалентной механической мощности. Для системы с электрическими машинами одинаковой номинальной мощности и нагрузки эквивалентная механическая мощность при отключении m машин составит

Отключение электрических машин сопровождается увеличением их эквивалентного сопротивления, что приводит к снижению амплитуды характеристики электрической мощности

Поскольку снижение характеристики электрической мощности значительно меньше, чем снижение механической мощности, то отключение синхронных машин приводит к увеличению площадки торможения (рис.4.1в). Необходимо также учитывать, что при отключении части синхронных машин теряется и соответствующая часть кинетической энергии, запасенной роторами машин, в процессе ускорения. Поэтому условие устойчивости в Данном случае может быть записано в виде

Таким образом, отключение части синхронных машин, увеличивая площадку торможения и уменьшая действенную площадку ускорения, приводит к улучшению устойчивости оставшихся синхронных машин.

Отключение части синхронных машин в аварийных режимах нашло широкое практическое применение. Преимущества его заключаются в простоте и быстродействии реализации. Однако применение этого способа менее желательно, чем применение других мероприятий. Отключение синхронных двигателей может привести к нарушению технологических процессов у потребителей. Отключение генераторов приводит к снижению передаваемой мощности и необходимости набора мощности, на других электростанциях или отключению части нагрузки, так как время пуска турбогенераторов после их отключения составляет от 20 минут до 2 часов. Кроме того, процесс отключения тепловых агрегатов не является "безболезненным" и может приводить к повреждению парогенераторов или турбин. Поэтому на блоках тепловых электростанций вместо отключения генераторов целесообразно применять автоматическую кратковременную разгрузку турбин.