Расчет динамической устойчивости системы
Заключительным этапом при выполнении курсовой работы является проверка системы на динамическую устойчивость при больших возмущениях в системе, вызванных коротким замыканием вблизи шин передающей станции и последующим его отключением. Расчет динамической устойчивости производится при условии сохранения неизменной величины переходной ЭДС у генераторов станции. Для проверки системы на динамическую устойчивость необходимо на одном графике построить три угловых характеристики передачи, соответствующие нормальному (I), аварийному (II) и послеаварийному (III) режимам работы. Амплитуды указанных характеристик определяются по схемам замещения системы для каждого из указанных режимов работы (рис. 22, 23 и 24). Сопротивление шунта короткого замыкания, входящее в схему замещения системы в аварийном режиме, определяется сопротивлениями схем замещения обратной и нулевой последовательностей, способ соединения которых между собой Рисунок 22. Схема замещения системы в нормальном режиме работы Рисунок 23. Схема замещения системы в аварийном режиме работы
Рисунок 24. Схема замещения системы в послеаварийном режиме работы
определяется видом короткого замыкания. Так, для трехфазного короткого замыкания , двухфазного – , однофазного – и для двухфазного короткого замыкания на землю . Величины результирующих сопротивлений обратной и нулевой последовательностей определяются из соответствующих схем замещения системы (рис. 25, 26).
Рисунок 25. Схема замещения системы обратной последовательности
Сопротивление генератора обратной последовательности подсчитывается по формуле , где – сверхпереходная реактивность генератора и может быть принята для генераторов всех типов равной . . После элементарных преобразований схемы (рис. 25) получаем ; . При определении результирующего сопротивления нулевой последовательности следует иметь в виду, что трансформатор блока имеет схему соединения обмоток . Поэтому генератор может быть исключен из схемы замещения нулевой последовательности, а сопротивление трансформатора можно принять равным его сопротивлению прямой последовательности. Сопротивление нулевой последовательности линии электропередач в значительной степени отличается от сопротивления прямой последовательности и колеблется в весьма широких пределах от в зависимости от конструктивного исполнения передачи. Для данного курсового проекта приняли . Рисунок 26. Схема замещения системы нулевой последовательности
Тогда результирующее сопротивление нулевой последовательности ; , а сопротивление шунта короткого замыкания для двухфазного короткого замыкания на землю подсчитывается по формуле ; . Проводимость шунта короткого замыкания: ; . Сопротивления связи , определяющие амплитуды угловых характеристик для каждого из режимов, определяются по схемам замещения системы (рис. 22, 23, 24): Тогда амплитуды угловых характеристик, представленных на рис. 27, определяются по формулам: ; ; ; ; ; . Рис. 27. Определение предельного угла отключения аварии
Используя правило площадей (рис. 27), можно найти предельный угол отключения аварии , величина которого определяется из условия равенства площадки ускорения площадке торможения . ; . Величину критического угла можно найти из выражения: ; . Тогда ; Зная предельный угол отключения аварии, можно определить максимально допустимое время отключения короткого замыкания. Для этого необходимо решить дифференциальное уравнение движения ротора: . Данное уравнение в силу своей нелинейности может быть решено только численными методами, наиболее предпочтительным из которых является метод последовательных интервалов. Сущность этого метода заключается в следующем. Весь процесс качания машины разбивается на ряд небольших и равных между собой интервалов времени. Обычно продолжительность интервала принимается равной с и для каждого из этих интервалов последовательно вычисляется приближенное значение приращения угла . Возникающий в момент короткого замыкания избыток мощности сообщает ротору некоторое ускорение . Для достаточно малого интервала времени можно допустить, что избыток мощности в течение этого периода остается неизменным. Тогда по формулам равноускоренного движения нетрудно вычислить приращение скорости машины и угла в течение первого интервала: ; . ; Величина ускорения и, следовательно, ; здесь угол выражен в градусах, а время – в секундах. Обозначив ; , получим ; . Зная приращение угла в первом интервале, можно найти абсолютное значение угла в конце этого интервала времени: ; . Для нового значения угла можно определить величину избытка мощности в начале второго интервала времени по формуле ; . Тогда приращение угла на втором интервале ; . Для произвольного -го интервала приращение угла определяется выражением . Получаем, следующие значения (табл.5):
Таблица 5
Применив совместно метод последовательных интервалов и способ площадей, можно найти максимально допустимое время отключения короткого замыкания. Для этого с помощью метода последовательных интервалов вычисляют время, в течение которого ротор достигает угла . Этот промежуток времени и соответствует предельному времени отключения короткого замыкания с (рис. 28). Рисунок 28. Расчет предельного времени отключения аварии Заключение Таким образом, в ходе работы было проведено исследование статической и динамической устойчивости простейшей регулируемой системы, состоящей из генераторной станции, работающей на шины бесконечной мощности через две параллельные линии электропередачи. Анализируя устойчивость системы по алгебраическому критерию Гурвица и частотному критерию Михайлова, выяснили, что система с исходным параметром системы АРВ пропорционального действия – (см. табл.1) неустойчива. Используя D-разбиение, была найдена область допустимых значений . Кроме того, произведен расчет динамической устойчивости системы с определением предельного угла отключения аварии при двухполюсном коротком замыкании на землю одной из параллельных линий вблизи шин генераторной станции. Литература
1. Столбов Ю.А., Пястолов В.В. Электромеханические переходные процессы: Учебное пособие по курсовому проектированию.– Челябинск: ЮУрГУ, 2005. – 47 с.; 2. Веников В.А. Переходные электромеханические процессы в электрических системах.- Москва: ВШ, 1978. – 415 с.; 3. СТП.– Челябинск: ЮУрГУ, 2001.
Популярное: Как выбрать специалиста по управлению гостиницей: Понятно, что управление гостиницей невозможно без специальных знаний. Соответственно, важна квалификация... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (267)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |