Исследование статической и динамической устойчивости простейшей электрической системы, страница 4

По результатам таблицы 2 используя значения для генераторов с АРВ п.д. и таблицы 3 для ЭС с генераторами с АРВ п. д. и учетом нагрузки строим УХМ в одних координатных осях.

2 АНАЛИЗ ДИНАМИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ

Независимо от наличия или отсутствия АРВ как для исходного, так и для всех последующих режимов при расчете динамической устойчивости генератор вводится сопротивлением  и э.д.с. .

2.1 Исследование динамической устойчивости при  отключенной одной цепи ЛЭП

2.1.1 Угол вылета ротора при отключении одной из цепей ЛЭП.

В случае если произошло отключение нижней цепи ЛЭП, тогда схема замещения при отключённой цепи ЛЭП представлена на рис. 12

Рис.12 - Схема замещения исходного режима при отключённой нижней цепи ЛЭП.

УХМ мощности при отключении нижней цепи ЛЭП будет иметь вид:

    (46)

где ;  Задаваясь разными значениями угла  δ от 0 до 180˚ и подставив их в формулу(46) строим УХМ Р^II, которая представлена на рис.13

Угол вылета ротора при отключении одной из цепи ЛЭП можно определить по формуле (47):

                                             (47)

Согласно методу последовательных приближений:

˚

Согласно методу последовательных приближений угол вылета ротора будет равен 

= 0,533 рад =30,54˚

На рис.13 указываем площадки ускорения, торможения и возможного торможения.

Рис.13 – УХМ мощности исходного режима и при отключении нижней цепи ЛЭП.

2.2 Иследование динамической устойчивости при коротком замыкании на ЛЭП вблизи шин станции.

2.2.1 Расчет угловых характеристик мощности

Схема замещения представлена на рис.14.

Рис.14 – Схема замещения.

Характеристику УХМ исходного режима определяем по формуле (48):

                      (48)

Характеристику УХМ аварийного режима определяют по формуле (49)

                                  (49)

Где    - сопротивление передачи.

    (50)

Сопротивление передачи рассчитываем с учетом сопротивления шунта - , зависящего от вида КЗ.

Однофазное КЗ :                                               (51)

Двухфазное КЗ :                                                      (52)

Двухфазное КЗ на землю:                             (53)

Характеристику УХМ послеаварийного режима определяют по формуле (54)

(54)

2.2.2 Расчет предельного угла отключения при 2-х фазном КЗ на землю

Для расчета УХМ  аварийного режима при 2-х фазном КЗ на землю находим , предварительно рассчитав сопротивление шунта  (53).

Для расчета сопротивлений обратной и нулевой последовательностей составляем схемы замещения этих последовательностей рис.15, рис.16.

Рис.15 – Схема замещения обратной последовательности.

В этой схеме все сопротивления кроме сопротивления генератора остаются такими же, как в задаче 1.1.2.

Тогда результирующее сопротивление обратной последовательности будет иметь вид:

Рис.16 – Схема замещения нулевой последовательности.

Рассчитаем результирующее сопротивление нулевой последовательности (55).

Учитывая, что обмотки трансформаторов со стороны генераторов соединены в треугольник и токи нулевой последовательности не проходят через них, то схема замещения будет иметь вид, представленный на рис.16. Кроме того, сопротивление линий для токов нулевой последовательности увеличивается в зависимости от количества цепей ЛЭП.

Примем, что на линии имеется хорошо проводящий грозозащитный трос, тогда сопротивление линии нулевой последовательности будет равно:

=3∙х_л = 3∙0,253=0,759

Тогда результирующее сопротивление нулевой последовательности будет равно:

                              (55)

Рассчитываем сопротивление шунта при двухфазном КЗ на землю по формуле (53).

Рассчитываем аварийное сопротивление (50):

Находим УХМ аварийного режима для 2-х фазного КЗ на землю по формуле (49):

Рассчитываем УХМ послеаварийного режима по формуле (54):

где

Получим:

                               (56)

Задаваясь значениями угла  от 0° до 180°, строим УХМ исходного, аварийного и послеаварийного режимов для 2-х фазного КЗ на землю в одних координатных осях (рис.17).