Отключение части синхронных машин в аварийном режиме

Устойчивость электроэнергетических систем может быть улучшена путем отключения части синхронных машин в процессе аварии или в пос- леаварийном режиме. Рассмотрим устойчивость системы, изображенной на рис. 8.44, а, при КЗ на одной из линий с последующим ее отключением устройствами защиты. Поскольку при этом площадка ускорения больше площадки торможения, то происходит нарушение устойчивости (рис. 8.44, б). Если одновременно с отключением КЗ, а желательно еще и раньше, отключить

Рис. 8.44. Влияние отключения синхронных машин на динамическую устойчивость: а - принципиальная схема системы; б - переходной процесс без отключения синхронных машин; в - переходной процесс при отключении части синхронных машин

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 т машин составит

где п - общее число работающих электрических машин.

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. 8.44, в). 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. Эф­фективность отключения может быть повышена путем целенаправленно­го распределения реактивной нагрузки между параллельно работающими синхронными генераторами [53]. 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 и более часов. Кроме того, процесс отключения агрегатов ТЭС не является «безбо­лезненным» и может приводить к повреждению парогенераторов или тур­бин. Поэтому на блоках тепловых электростанций вместо отключения ге нераторов целесообразно применять автоматическую кратковременную разгрузку турбин.