Генератор вводится в схему замещения своим переходным сопротивлением X’d. Взаимное сопротивление определяется с учётом сопротивления аварийного шунта (Х (n), зависящего от вида КЗ.
Нормальный режим Схема замещения для нормального режима приведена на рисунке 14.
Рисунок 14 — Схема замещения цепи для нормального режима Эквивалентное сопротивление цепи в нормальном режиме:
Максимальная мощность генератора в нормальном режиме:
Аварийный режим (к.з.)
Так как аварийным режимом является однофазное к.з., то в точке К включено эквивалентное шунтирующее сопротивление к.з. состоящее из сопротивлений обратной и нулевой последовательностей. Причем для однофазного к.з.. Так как сопротивление и отличаются незначительно, то примем .
Рисунок 15 — Схема обратной последовательности для аварийного режима Эквивалентное сопротивление обратной последовательности:
Рисунок 16 — Схема нулевой последовательности для аварийного режима Эквивалентное сопротивление нулевой последовательности:
Эквивалентное сопротивление однофазного к.з. в точке К:
Максимальная мощность генератора в аварийном режиме:
Послеаварийный режим (обрыв одной цепи ЛЭП Л2)
Рисунок 17 — Схема замещения цепи в послеаварийном режиме Эквивалентное сопротивление цепи в послеаварийном режиме:
Максимальная мощность генератора в послеаварийном режиме:
Угловые характеристики для каждой фазы динамического перехода приведены на рисунке 18.
Рисунок 18 — Угловые характеристики для каждой фазы динамического перехода Исходя из равенства площадок, характеризующих избыточные кинетические энергии ускорения и торможения, определим предельный угол отключения КЗ (пр.откл:
;
;
;
По отношению площадки возможного торможения к площадке фактического ускорения оценивается запас динамической устойчивости:
При приближённом расчёте метод последовательных интервалов используется для численного интегрирования дифференциального уравнения. В результате определяются зависимости (=f (t) и a=f (t). При этом переходный процесс разбивается на малые отрезки времени ((t=0,05 c), на протяжении которых ускорение, а считается неизменным.
Порядок расчёта следующий:
1. Для начала переходного процесса по разности мощностей турбины и генератора (Р (0) находится изменение угла за первый расчётный интервал
где ;
.
Определяется значение угла в конце первого интервала:
.
2. При новом значении угла ((1) вычисляется разность мощностей в начале второго интервала о.е. и определяется приращение угла за второй интервал времени:
;
Новое значение угла равно
Т.к. на данном промежутке времени происходит отключение цепи ЛЭП Л2, то на второй аварийной характеристике определяется приращение мощности и ускорение.
о.е.;
;
3. Приращение угла во всех последующих интервалах определяется по формуле
.
При отключении КЗ, когда разность мощностей внезапно изменяется от до, приращение угла в n+1 интервале определяется по выражению
.
По этому алгоритму расчёт продолжается либо до начала уменьшения угла (, что свидетельствует о сохранении устойчивости, либо до предельного по условиям устойчивости угла (кр.
Результаты расчёта записываем в таблицу 2.
Таблица 2
Расчёт динамической устойчивости
t, c (, град. (P, о.е. a ((, град. 0 16,967 0,638 25,053 1,794 0,05 18,761 0,638 25,053 5,383 0,1 24,144 0,638 25,053 7,68 0,15 31,824 0,046 1,804 6,66 0,2 38,484 -0,597 -23,451 3,301 0,25 41,784 -0,685 -26,883 -0,55 0,3 41,234 -0,671 -26,323 -4,321 0,35 36,914 -0,554 -21,761 -7,778 0,4 29,136 -0,427 -16,747 -10,177 0,45 18,959 -0,072 -2,84 -10,583 0,5 8,376 0,32 12,547 -8,786 0,55 -0,41 0,654 25,668 -5,109
По результатам данного расчёта строим зависимости (=f (t) и a=f (t) с обозначением характерных углов и соответствующих значений времени.
Рисунок 19 — Зависимость угла от времени
Рисунок 11 — Зависимость ускорения от времени
Список литературы
1. Ульянов С. А. Электромагнитные переходные процессы / С. А. Ульянов, М.: Энергия, 1970 — 715 с.
2. Бессонов Л. А. Теоретические основы электротехники / Л. А. Бессонов, М.: Высшая школа, 1964 — 750 с.
3. Веников В. А. Переходные электромеханические процессы. Москва. Энергия, 1970.
4. Переходные процессы в системах электроснабжения. Часть II. Электромеханические переходные процессы. Шабад В. К. Москва. ВЗПИ, 1990.
