Работающего на шины бесконечной мощности
При учете переходных электромагнитных процессов, возникающих из-за изменения параметров системы или действия устройств автоматического регулирования возбуждения генераторов, к дифференциальному уравнению электромеханического состояния каждой станции рассматриваемой системы добавляются дифференциальные уравнения ее электромагнитного состояния. В общем случае это могут быть уравнения Горева-Парка, в более простых случаях − упрощенные уравнения, дающие соотношение между переходной ЭДС и ЭДС или и смещением векторов этих ЭДС по отношению к ЭДС других станций (углы ).
Предполагая генератор неявнополюсным и замещая его синхронным индуктивным сопротивлением , можно определить собственную и взаимную проводимости и ветвей генератора в схеме замещения и дополнительные углы и (для схемы с шунтирующим сопротивлением, включенным в расчетной точке КЗ), рис. 3.23.
Рис. 3.23. Схема замещения аварийного режима простейшей ЭЭС
с неявнополюсным генератором
Примем ось отсчета аргументов векторов совпадающей с вектором напряжения шин приемной системы, т. е. . Вектор ЭДС генератора опережает вектор напряжения на угол . Величина ЭДС как в первый момент КЗ, так и в течение всего переходного процесса претерпевает изменения, которые должны быть учтены в расчете. Ток, отдаваемый генератором в сеть, равен
.
Из векторной диаграммы (рис. 3.24) нетрудно найти продольную составляющую тока статора , проецируя вектор тока на направление, перпендикулярное вектору :
.
Подставим это выражение для в известное соотношение
Получаем
или
(3.51)
Рис. 3.24. Векторная диаграмма неявнополюсного генератора
Это уравнение связывает ЭДС и и угол в рассматриваемых условиях.
Кроме того, справедливо общее дифференциальное уравнение (уравнение обмотки возбуждения)
. (3.52)
Это уравнение, решенное в конечных разностях, позволяет найти изменения ЭДС за интервал времени при расчете методом последовательных интервалов:
(3.53)
При этом значения берутся средними в заданном интервале времени и определяются по кривым, соответствующим заданному изменению напряжения возбудителя.
За рассматриваемый интервал времени изменяется также ЭДС и угол . Изменение угла подсчитывают обычным способом.
ЭДС в течение интервала изменяется в связи с затуханием свободных токов, возникших в момент нарушения режима, и появлением токов, наведенных при изменении угла. Значение в начале следующего интервала времени определяется согласно (3.51). При этом значения ЭДС и угла , входящие в это уравнение, должны быть взяты соответствующими началу интервала.
Расчет динамической устойчивости для неявнополюсной машины включает следующие этапы:
1. В нормальном режиме работы определяют значение мощности , угла , продольной составляющей ЭДС за переходным индуктивным сопротивлением , ЭДС и соответствующее ей напряжение на выходе возбудителя .
2. Определяют собственные и взаимные проводимости ветви генератора для аварийной схемы (для генераторов в схеме берется синхронное индуктивное сопротивление ).
3. При наличии в системе возбуждения генератора режима форсировки возбуждения строят кривую изменения напряжения на выводах возбудителя и соответствующих значений вынужденной ЭДС (графики отличаются масштабами, рис. 3.25).
Рис. 3.25. Изменение вынужденной составляющей ЭДС и напряжения возбуждения в течение переходного процесса
4. По уравнению (3.51) определяют значение ЭДС для первого момента нарушения режима работы (значения и берут из нормального режима, т. е. принимая и )
5. По уравнению (3.53) находят изменение ЭДС в течение первого интервала времени, где − среднее значение вынужденной ЭДС за рассчитываемый интервал времени (по графику).
6. Определяют значение в начале следующего интервала времени
.
7. Определяют активную мощность, отдаваемую генератором в начале данного интервала
.
8. Находят избыток мощности генератора
.
9. Определяют изменение угла за рассматриваемый интервал времени:
а) для первого интервала
;
б) для последующих интервалов
;
в) для интервала, в начале которого отключается повреждение
,
где − избыток мощности до отключения поврежденной цепи; − избыток мощности после отключения.
10. Находят угол в начале следующего интервала
.
Таким образом получают значение и угла в начале следующего интервала. По этим значениям можно вновь найти значение ЭДС (пункт 4) и вновь повторить расчет для нового интервала. Все формулы, за исключением формулы изменения угла, остаются неизменными − меняется лишь индекс интервала. Уравнение изменения угла в последующих интервалах (за исключением первого) несколько отличается от указанных. Вид остальных уравнений при отключении аварии остается неизменным, меняются лишь обобщенные параметры − значение собственных и взаимных проводимостей ветви генератора.
Расчеты по выявлению характера переходного процесса очень трудоёмкие, поэтому рассмотренный алгоритм составляется в виде программы для ЭВМ.
Дата добавления: 2022-05-27; просмотров: 168;