Расчет переходных процессов с учетом качания синхронных машин

Рассмотрим схему замещения (Рис.60), где генератор связан с системой через чисто индуктивную сеть, образующую своими участками треугольник. Вся мощность, выработанная генератором, отдается энергосистеме, т.е. в узлах K, N, M нет потребителей.

Рис. 60

Проследим, как изменится ток генератора и напряжение в узлах с увеличением угла δ.

При изменении угла δ будет изменяться ток генератора и напряжения во всех узлах сети. Если угол будет расти, то будет соответственно расти и разность(E_г –U_c) и пропорционально ей будет расти ток генератора, пока угол δ не достигнет 180°. С увеличением тока генератора соответственно будет расти падение напряжения на сопротивлениях сети. Следовательно, напряжение в узлах сети будет уменьшаться. Напряжение будет минимальным при максимальном токе и при угле δ =180°, т.е., когда ЭДС генератора и напряжение системы находятся в противофазе. С уменьшением угла δ концы векторов тока генератора и напряжений в узловых точках будут скользить по соответствующим окружностям. Если развернуть эти окружности, то получим диаграмму изменения токов и напряжений в зависимости от угла δ(рис.61). Здесь, за единицы тока и напряжения каждого узла приняты их величины при δ=0. Из кривых следует, что изменение угла сказывается на изменении напряжения узла К, где последнее падает до нуля. Однако это характерно лишь для принятых исходных условий. Достаточно изменить соотношения между реактивностями схемы или только между величинами Е_г и U_с, чтобы напряжение в этом узле не снижалось до нуля.

Рис. 61

Точку схемы, где напряжение имеет наибольшую величину, называют электрическим центром системы. Его положение может меняться по мере изменения режима системы. Следовательно, чем ближе рассматриваемая точка системы к ее электрическому центру, тем большие отклонения напряжения в ней можно ожидать при качаниях. Ток в месте КЗ будет определяться суммированием взаимных токов от системы и от генератора, сдвинутых на угол δ. Модуль тока в месте КЗ можно определить по выражению:

,

где I_Г– ток от генератора;

I_С – ток от системы.

Рис. 62

Если угол δ между векторами токов ≤ 40°, то погрешность вычислений не превышает 5% , что входит в погрешность расчета. При определении токораспределения в схемах учет существенного сдвига ЭДС (δ>40º) является более важным фактором, нежели учет насыщения, активных сопротивлений и пр.

Литература

1 Ульянов С.А. Электромагнитные переходные процессы в электрических системах. Учебник для электротехнических и энергетических вузов и факультетов. М., “Энергия”, 1970. 520с.: ил.

2 Силюк С.М., Свита Л.Н. Электромагнитные переходные процессы. Учебное пособие для вузов. – Мн.:”Технопринт”, 2000. -260с.

3 Щедрин В.А. Электромагнитные переходные процессы в электрических системах:учебное пособие/ В.А. Щедрин. – Чебоксары : Изд-во Чуваш.ун-та. 2007. – 422 с.

4 Евминов Л.И., Токочакова Н.В. Электромагнитные переходные процессы в системах электроснабжения. Практическое пособие по одноименному курсу для студентов дневного и заочного отделений специальности Т.01.01.00 “Электроэнергетика”. – Гомель: Учреждение образования “ГГТУ им. Сухого”, 2002. – 207 с.

5 Руцкий А.И. Конспект лекций по курсу “Электромагнитные переходные процессы”. – Мн. БПИ. 1969. Рукопись.

6 Силюк С.М. Конспект лекций по дисциплине “Электромагнитные переходные процессы”. – Мн. БНТУ. 2002. Рукопись.