Практический критерий статической устойчивости ад

Рассмотрим асинхронный двигатель, подключенный к узловой точке системы, имеющей неизменное напряжение U. В этом случае устойчивость проверяется по параметру s (скольжение двигателя) и соотношениям его механической (тормозящей) Р_мех и электрической (вращающей) Р_эл мощности. Тогда ∂Р_∑/∂s < 0, где Р_∑ = Р_мех – Р. Физическая трактовка заключается в рассмотрении изменения соотношений моментов ускоряющего (электромагнитного) и тормозящего (механического) при возмущении режима. Возмущением является случайное изменение скольжения на ∆s и электрический момент ускоряет ротор (уменьшает скольжение), а не тормозит (не уменьшает скорость).

Устойчивыми будут режимы, при возмущении которых факторы, стремящиеся нарушить их, изменяются менее интенсивно, чем факторы, противодействующие этому нарушению.

Геометрическая интерпретация этого положения сводится к утверждению, что в устойчивых режимах характеристика F = φ(П) фактора, нарушающего режим, идет более полого, чем характеристика фактора, восстанавливающего режим.

В критических режимах характеристики, графически представляющие изменение фактора, стремящегося нарушить режим, и фактора, восстанавливающего режим, не пересекаются, а только касаются друг друга.

Всякий существующий устойчивый режим последующим его изменением – увеличением нагрузки, или у т я ж е л е н и е м, – может быть сделан неустойчивым.

3. УСТОЙЧИВОСТЬ ДВУХ СТАНЦИЙ, РАБОТАЮЩИХ НА ОБЩУЮ НАГРУЗКУ

4. УСТОЙЧИВОСТЬ МНОГОМАШИННОЙ СИСТЕМЫ ПО УСЛОВИЯМ ТЕКУЧЕСТИ ИЛИ СПОЛЗАНИЯ РЕЖИМА

5. СТАНЦИЯ (ЭКВИВАЛЕНТНЫЙ ГЕНЕРАТОР), ПИТАЮЩАЯ ЧЕРЕЗ ЛЭП НАГРУЗКУ СОИЗМЕРИМОЙ МОЩНОСТИ

КОМПЛЕКСНАЯ НАГРУЗКА

ЭКВИВАЛЕНТНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ

ВОЗМОЖНОСТЬ ПОЯВЛЕНИЯ НЕУСТОЙЧИВОСТИ (ТЕКУЧЕСТИ) НОРМАЛЬНОГО РЕЖИМА ПРИ ОТКЛОНЕНИИ ЕГО ПАРАМЕТРОВ ОТ УСТАНОВИВШИХСЯ ЗНАЧЕНИЙ

Установившийся режим электрической системы может быть неустойчивым. В системе, называемой статически. неустойчивой, весьма малые возмущения приводят к прогрессирующему изменению параметров ее режи-1. Эти изменения в начале процесса обычно происходят очень медленно. Практически они проявляются в виде самопроизвольного изменения, или, как иначе называют, сползания, или текучести, параметров нормального режима системы. Условия возникновения текучести выявляются из анализа соотношений, характеризующих нормальный режим системы.

Рассмотрим характерную систему (рис. 1 ).

Установившийся режим такой системы определяется общими зависимостями, которые могут быть выражены аналитически или представлены графически.

Изменение активной мощности генератора можно представить как:

Изменение реактивной мощности:

Изменение мощности нагрузки:

Мощности первичных двигателей (турбин), принятые в относительных единицах численно равными вращающим моментам (Р ≈ М), обычно зависят только от скорости вращения данной турбины.

Для установившегося режима можно принять, что эта мощность определяются зависимостью:

Изменение мощности каждой турбины при изменении частоты:

На валу турбины каждой станции в установившемся ее режиме существует баланс вращающих моментов, которые при известных допущениях принимаются численно равными мощностям.

В точке присоединения нагрузки для ее электрических мощностей соответственно запишем:

ПРЯМОЙ КРИТЕРИЙ СТАТИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ ПРОСТЕЙШЕЙ СИСТЕМЫ

Выделим из системы, показанной на рис. 1 одну генераторную ветвь и предположим, что в системе постоянны частота и напряжение в узловой точке Н. Тогда рассматриваемая система будет иметь вид, показанный на рис. 2. Согласно векторной диаграмме, изображенной на рис. 3, легко получить значение активной мощности, отдаваемой генератором (Р = Р_т), и реактивной мощности в начале и конце передачи.

Рис. 3. Векторная диаграмма системы

Предполагая, что меняется угол δ при неизменных значениях Е и U, построим серию характеристик Р = φ(δ), Q=(δ) и Qг =(δ) рис.3.

Сделанное выше предположение, что величины мощностей P иQ зависят только от значения угла δ в данный момент и не зависят от того, каким образом достигнуто это значение, означает допущение, что рассматриваемая система является позиционной.

Предположим, что мощность турбины не зависит от изменений угла. Тогда можно записать, что отклонение (небаланс) мощности генератора при каких-либо случайных малых изменениях в системе (изменение э.д.с. Е, напряжения U, сопротивления х или мощности турбины Р_т) будет:

Обозначая dР/dδ = с, можно определить отклонение угла δ при появлении небаланса мощности ΔР:

Δ δ = Δ P/c

При с ≡ 0 будет наступать критический режим, так как при ничтожно малом изменении Δ P изменение угла Δ δ будет получать очень большие значения (Δ δ ≡Δ P/0 → ∞).

Рис. 4. Характеристики мощности

Из рассуждений легко установить, что при положительных значениях с система устойчива, при отрицательных — неустойчива (рис. 3). Таким образом, прямой критерий критического (по текучести, или сползанию) режима простейшей системы запишется как

Из физических соображений очевидно, что при любом из случайных малых изменений в системе она будет возвращаться в исходное положение, как только это малое изменение исчезнет, если при этом с > 0. Условие устойчивости, следовательно, имеет вид

> 0

Дата добавления: 2015-07-08