ндуктивнимиопорами. Навантаження представляється в комплексному вигляді. Елементи схемизаміщення і параметри режиму визначаються у відносних одиницях (о.е.). Прицьому за базисні величини рекомендується приймати номінальну потужністьгенератора і напруга на шинах навантаження. Ряд величин залишаємо в іменованиходиницях: час t (с), постійніінерції Т (з), кути d (град)і j (град). Цим визначається формазапису рівнянь руху, що приводяться далі. При визначенні параметрів будемовикористовувати наближене приведення за середніми коефіцієнтами трансформації.
1.2 Визначенняпараметрів елементів схеми заміщення
Рисунок 1 - Схема заміщення
МВА; (1)
кВ; (2)
о.е. (3)
Переведенню в о.е. підлягають значення всіх потужностей, напругі ЕРС. При цьому враховуємо, що до базисних умов наводяться як повніпотужності, так і їх складові.
о.е.; (4)
о.е.; (5)
о.е.; (6)
о.е.; (7)
о.е. (8)
Надалі індекс В« * В» опускаємо.
1.3 Розрахунок вихідного усталеного режиму
Генератор при розрахунках у схемі заміщення представляєтьсяіндуктивним опором Х Г і прикладеною за ним ЕРС Е Г .Величини опору і ЕДС залежать від типу генератора, відсутності або наявностіАРВ і способу регулювання.
Розрахунок ЕРС і кутів ведеться за формулами:
, (9)
, (10)
гдео.е.; (11)
1)За відсутностіАРВ: Х Г = Х q ;Е Г = Е q - Синхронні опору і ЕДС.
о.е. (12)
.
2)При наявності АРВПД: Х Г = Х ` d ;Е Г = Е '- перехідні опори і ЕРС.
о.е.;
.
3)При наявності АРВСД: Х Г = 0; Е Г = U Г -напруга генератора.
.
Поздовжня складова перехідною ЕРС:
(13)
Малюнок 2 - Векторна діаграма неявнополюсного генератора
2. Розрахунок статичноїстійкості
При виконанні розрахунків передбачається, що пристрої АРВбезінерційні та забезпечують відсутність самораскачіванія. Межа переданоїпотужності визначається максимумом статичної кутовий характеристики потужності. Облік дії пристроївАРВ проводиться шляхом введення відповідних ЕРС Е Г = const, доданих за відповіднимиопорами Х Г .
Коефіцієнт запасу статичної стійкості по потужностівизначається як
(14)
1) При розрахунку запасу статичної стійкості при відсутностіАРВ генератор представляється в схемі заміщення синхронним індуктивним опоромпо поздовжній осі X d іприкладеної за ним синхронної ЕРС E q .
Кутова характеристика потужності при цьому має вигляд
(15)
де P mEq - ідеальний межа потужності нерегульованої передачі;
, (16)
де,
.
Межа переданої потужності визначається при значенні кута:
,
де
. (17)
2) Ідеальний межа переданої потужності за наявності АРВ ПДвизначається наближено і без урахування явнополюсності при Е ' q = const і Х Г = Х' d .
(18)
(19)
.
3)При наявності АРВСД (U Г = const; Х Г = 0)
(20)
Висновок: наявність АРВ різних видів збільшує запас статичноїстійкості розглянутої електропередачі; найбільший запас статичної стійкостімає місце при наявності АРВ СД.
Рисунок 3 - Характеристики потужностей
3. Розрахунок динамічної стійкості
3.1 Загальні положення
Дослідження динамічної стійкості (ДУ) грунтуються наметодах чисельного рішення диференціального рівняння відносного рухуротора генератора.
час виконання спрощених розрахунків приймаються наступні основнідопущення:
-потужність турбінивважається незмінною протягом всього перехідного режиму;
-потужність,вироблювана генератором, вважається змінною миттєво при зміні всхемою електропередачі в слідстві КЗ або комутації;
-аперіодичнімоменти, обумовлені втратами потужності, не враховуються.
З урахуванням зазначених допущень, для найпростішої схемиелектропередачі, диференціальне рівняння відносного руху ротораможе бути записано у вигляді:
, (21)
де Т j (C) - постійна інерції роторагенератора; t (c) - час; f 0 = 50 Гц;
d (ел. град); Р 0 = Р Н - потужність турбіни.
Електрична потужність генератора Р без урахування явнополюсностівизначається по кутовий характеристиці потужності
(22)
де - взаємнеопір між точкою докладання ЕРС Е 'і шинами системи U H для стану В«nВ» схеми.
Величина являєсобою прискорення розглянутого генератора.
У курсовій роботі виконуються два розрахунки динамічноїстійкості електропередачі: без урахування (наближений розрахунок за правиломплощ і методом послідовних інтервалів) і з урахуванням реакції якорягенератора і дії АРВ (уточнений розрахунок методом послідовнихінтервалів).
3.2 Розрахунок ДУ за правилом площ
навантаження генератор електропередача потужність
При виконанні наближеного розрахунку за формулою (22) будуютьсякутові характеристики потужності при Е '= const. Генератор вводиться в схему заміщення своїмперехідним опором X ' d . Взаємне опір визначається з урахуваннямопору аварійного шунта dх ( n ) ,залежного від виду КЗ.
1)Нормальний режим
Малюнок 4 - Нормальний режим
(23)
(24)
2)Аварійний режим
Малюнок 5 - Аварійний режим
(25)
3)Аварійний режим (Q2 - відключений)
Малюнок 6 - Аварійний режим (Q2 - відключений)
(26)
(27)
(28)
4)Післяаварійнийрежим
Малюнок 7 - Післяаварійний режим
За результатами обчислень будуємо характеристики нормального P I , аварійного P II і післяаварійного P III режимів.
Рисунок 8 - Характеристики потужностей
Майданчик гальмування навіть без переходу на післяаварійнийхарактеристику набагато перевищує майданчик прискорення.
(29)
(30)
(31)
По відношенню майданчики можливого гальмування до майданчикафактичного прискорення оцінюється запас динамічної стійкості:
(32)
3.3 Наближений розрахунок ДУ методом послідовнихінтервалів
При наближеному розрахунку метод послідовних інтерваліввикористовується для чисельного інтегрування диференціального рівняння. ВВнаслідок визначаються залежно d = f (t) і a = f (t). При цьому перехідний процесрозбивається на малі відрізки часу (Dt = 0,05 c), протягом яких прискорення авважається незмінним.
Порядок розрахунку наступний:
1. Для початку перехідного процесу по різниці потужностейтурбіни та генератора DР (0) знаходиться зміна кута за перший розрахунковий інтервал
, (33)
де,
Визначається значення кута в кінці першого інтервалу:
(34)
2.При новомузначенні кута d (1) обчислюється різниця потужностей впочатку другого інтервалу:
(35)
і визначається приріст кута за другий інтервал часу:
(36)
3. Прирощення кута у всіх наступних інтервалахвизначається за формулою
. (37)
При відключенні вимикачів, коли різниця потужностейраптово змінюється від до (від до), приріст кута в n +1 інтервалі визначається за виразом:
. (42)
За цим алгоритмом розрахунок продовжується або до початкузменшення кута d,що свідчить про збереження стійкості, або до граничного за умовамистійкості кута d кр
