Типы сооружений для обработки осадков: Септиками называются сооружения, в которых одновременно происходят осветление сточной жидкости...
Археология об основании Рима: Новые раскопки проясняют и такой острый дискуссионный вопрос, как дата самого возникновения Рима...
Топ:
Процедура выполнения команд. Рабочий цикл процессора: Функционирование процессора в основном состоит из повторяющихся рабочих циклов, каждый из которых соответствует...
Основы обеспечения единства измерений: Обеспечение единства измерений - деятельность метрологических служб, направленная на достижение...
Комплексной системы оценки состояния охраны труда на производственном объекте (КСОТ-П): Цели и задачи Комплексной системы оценки состояния охраны труда и определению факторов рисков по охране труда...
Интересное:
Что нужно делать при лейкемии: Прежде всего, необходимо выяснить, не страдаете ли вы каким-либо душевным недугом...
Подходы к решению темы фильма: Существует три основных типа исторического фильма, имеющих между собой много общего...
Распространение рака на другие отдаленные от желудка органы: Характерных симптомов рака желудка не существует. Выраженные симптомы появляются, когда опухоль...
Дисциплины:
2017-06-25 | 253 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
То обстоятельство, что система сохраняет статическую устойчивость в установившемся режиме работы, еще не позволяет утверждать, что она окажется устойчивой и при резких внезапных нарушениях режима ее работы, подобных короткому замыканию (к.з.), отключению генераторов или линий и т.д. Эта сторона проблемы должна быть исследована самостоятельно и затрагивает круг вопросов, относящихся к так называемой «динамической устойчивости» электрических систем.
Если в исследовании статической устойчивости приходится иметь дело с малыми возмущениями рабочего режима работы системы (перерастающими в выпадение из синхронизма при неустойчивости системы), то предметом исследования динамической устойчивости являются значительные возмущения, причем существенное значение приобретают самый характер и размеры возмущения.
Для выяснения принципиальных положений динамической устойчивости рассмотрим явления, возникающие при внезапном отключении одной из двух параллельных цепей линии электропередачи (рис. 4.1), связывающей удаленную станцию с шинами неизменного напряжения. Схема замещения электропередачи в нормальном режиме (до отключения цепи) представлена на рис. 4.2,а. Индуктивное сопротивление системы, равное , определяет амплитуду характеристики мощности в этих условиях:
Рисунок 4.1 – Принципиальная схема электропередачи при отключении цепи |
Рисунок 4.2 - Схема замещения электропередачи при нормальном режиме (а) и при отключении цепи (б). |
Опуская влияние переходных электромагнитных процессов в генераторах, можно установить, что при отключении одной из цепей линии электропередачи индуктивное сопротивление системы получает новое значение (рис. 4.2,б): - большее, чем в нормальном режиме, поскольку индуктивное сопротивление линии при отключении цепи возрастает с 0,5 до . Амплитуда характеристики мощности при отключенной цепи соответственно уменьшается до . Характеристики мощности в условиях нормального режима и при отключенной цепи показаны на рис. 4.3. Если режим работы, предшествовавший отключению цепи, определялся точкой а на характеристике мощности () нормального режима при передаваемой мощности и угле , то после отключения этому режиму должна соответствовать новая характеристика мощности (), причем нетрудно установить, какая именно точка этой характеристики будет определять режим в момент отключения цепи. Этой точкой является точка b при том же значении угла , что и в нормальном режиме. Угол сохраняет свое значение в момент отключения, поскольку вектор э. д. с. генератора Eможет перемещаться относительно вектора напряжения приемной системы Uтолько при изменениях частоты вращения ротора генератора. Последняя же не может претерпевать скачкообразных изменений в силу существования механической инерции у ротора генератора.
|
В момент отключения цепи режим работы изменяется и характеризуется не точкой а, а точкой b на новой характеристике, что обусловливает внезапное уменьшение мощности генератора. Мощность турбины остается при этом неизменной и равной , так как регуляторы турбин реагируют на изменение частоты вращения агрегата, которая в момент отключения цепи сохраняет свое нормальное значение, как это только что было отмечено.
В дальнейшем скорость машины будет изменяться, однако и в этой стадии процесса можно в первом приближении считать, что регуляторы не успевают сколько-нибудь заметно повлиять на мощность, развиваемую турбиной.
Неравенство мощностей, а следовательно, и моментов на валу турбины и генератора вызывает появление избыточного момента, под влиянием которого агрегат турбина-генератор начинает ускоряться. Связанный с ротором генератора вектор э. д. с. E начинает вращаться быстрее, чем вращающийся с неизменной синхронной угловой скоростью вектор напряжения шин приемной системы U. Изменения скорости v перемещения вектора э. д. с. генератора E относительно напряжения шин приемной системы U, представляющей разность угловых скоростей вращения векторов E и U, показаны на рис. 4.3.
|
Возникновение относительной скорости вращения v приводит к увеличению угла , и на характеристике мощности генератора при отключенной цепи рабочая точка перемещается из точки b по направлению к точке с. При этом мощность генератора начинает возрастать. Однако вплоть до точки с мощность турбины все еще превышает мощность генератора и избыточный момент, хотя и уменьшается, но сохраняет свой знак, благодаря чему относительная скорость вращения непрерывно возрастает. В точке с мощности турбины и генератора вновь уравновешивают друг друга и избыточный момент равен нулю. Однако процесс не останавливается в этой точке, так как относительная скорость вращения ротора достигает здесь наибольшего значения и ротор проходит точку с по инерции.
При дальнейшем росте угла мощность генератора уже превышает мощность турбины и избыточный момент изменяет свой знак.Он начинает тормозить агрегат. Относительная скорость вращения теперь уменьшается и в некоторой точке d становится равной нулю. Это означает, что в точке d вектор э. д. с. Е вращается с той же угловой скоростью, что и вектор напряжения U, и, следовательно, угол между ними больше не возрастает. Угол в этой точке достигает своего максимального значения . Однако и теперь процесс не останавливается, так как вследствие неравенства мощностей турбины и генератора на валу агрегата существует избыточный момент тормозящего характера, под влиянием которого частота вращения продолжает уменьшаться и относительная скорость становится отрицательной. Угол начинает уменьшаться, и рабочая точка, характеризующая процесс на характеристике мощности, перемещается в обратном направлении к точке с. Эту точку ротор вновь проходит по инерции, и около точки b угол достигает своего нового минимального значения, после чего вновь начинает возрастать. После ряда постепенно затухающих колебаний в точке с устанавливается новый установившийся режим с прежним значением передаваемой мощности и новым значением угла . Картина колебаний угла во времени показана на рис. 4.4. Постепенное уменьшение амплитуды обусловливается потерями энергии при колебаниях частоты вращения генератора.
|
Такой характер перехода к новому режиму не влечет за собой каких-либо осложнений. Во всяком случае в нарисованной картине нарушение устойчивости не имело места. Можно отметить лишь, что в переходном электромеханическом процессе угол достигал значений (), превышающих значение нового установившегося режима.
Возможен и другой исход процесса (рис. 4.5). Торможение ротора, начиная с точки с, уменьшает относительную скорость вращения . Однако угол в этой фазе процесса все еще возрастает, и если он успеет достигнуть критической величины в точке с на пересечении падающей ветви синусоиды мощности генератора с горизонталью мощности турбины прежде, чем относительная скорость упадет до нуля, в дальнейшем избыточный момент на валу машины становится вновь ускоряющим, скорость начнет быстро возрастать и генератор выпадает из синхронизма (рис. 4.6).
Рисунок 4.3 - Колебания мощности и относительной угловой скорости генератора при отключении цепи. I —характеристика мощности при нормальном режиме; II —характеристика мощности при отключении цепи, | |
Рисунок 4.4 - Колебания угла при отключении одной параллельной цепи электропередачи. | |
Рисунок 4.5 - Нарушение динамической устойчивости при отключении одной параллельной цепи электропередачи | |
Рисунок 4.6 – Нарастание угла при нарушении устойчивости |
Если в процессе качаний будет пройдена точка с', то возврат к установившемуся режиму уже невозможен.
Несмотря на теоретическую возможность существования нового установившегося (и статически устойчивого) режима в точке с, процесс качания машины при переходе к этому режиму может привести к выпадению машины из синхронизма. Такой характер нарушения устойчивости может быть назван динамическим.
Основной причиной нарушений динамической устойчивости электрических систем являются обычно короткие замыкания, резко уменьшающие амплитуду характеристики мощности.
|
СТАТИЧЕСКАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ
|
|
Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства...
Биохимия спиртового брожения: Основу технологии получения пива составляет спиртовое брожение, - при котором сахар превращается...
Архитектура электронного правительства: Единая архитектура – это методологический подход при создании системы управления государства, который строится...
Типы сооружений для обработки осадков: Септиками называются сооружения, в которых одновременно происходят осветление сточной жидкости...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!