Расчет динамической устойчивости сложных систем

При коротких замыканиях в электрической системе с несколькими генераторами (станциями) с нагрузками, соединенными между собой ЛЭП, возникают качания генераторов всех станций. Расчет устойчивости в этом случае, как и при расчете динамической устойчивости для простейшей системы, заключается в рассмотрении трех режимов: нормального, аварийного и послеаварийного.

В нормальном режиме определяют переходные ЭДС всех генераторов, собственные и взаимные углы, собственные и взаимные проводимости и углы потерь и угловые характеристики и мощности предаварийного (нормального) режима каждого из генераторов .

В аварийном и послеаварийном режимах мощности станций определяют также, только с тем отличием, что проводимости и углы потерь определяют в первом случае с учетом аварийного шунта в точке короткого замыкания, во втором - с учетом отключенного поврежденного участка сети. При расчете используется метод последовательных интервалов. Угловые перемещения роторов машин подсчитывают по формулам (4.17), (4.19), (4.20) по избыткам мощности на валу каждого из генераторов в различные интервалы времени.

Расчет проводят в следующем порядке.

1. Определяют мощности каждого из генераторов в нормальном (предаварийном) режиме , абсолютные углы и взаимные углы .

2. Зная углы расхождения роторов машин в нормальном режиме, принимают их для расчета мощностей в первый момент к.з. При к.з. изменяются собственные и взаимные проводимости системы и резко изменяются мощности станций

3. Находят избыток мощности:

4. Вычисляют угловые перемещения в течение интервала времени в первом интервале:

во втором и последующих интервалах:

5. Определяют новые значения углов в конце интервала :

где и т.д. - значения углов в конце предшествующего интервала.

6. Находят новые значения углов расхождения роторов машин (взаимных углов):

Зная новые значения углов расхождения можно перейти к расчету следующего интервала, то есть вычислить мощности машин в начале этого интервала, найти затем избытки мощности и т.д. Для каждого нового интервала времени весь расчет повторяется по п.п. 2 - 6.

В момент отключения поврежденной цепи все собственные и взаимные проводимости ветвей изменяются, в связи с чем отдаваемая машинами мощность также изменяется. Угловые перемещения машин в первом интервале после момента отключения к.з. подсчитываются по формулам, аналогичным формуле (4.20). Угол отключения в этом случае определить невозможно и расчет взаимных углов выполняется для заданного и продолжается после отключения к.з. (рис. 4.11). Если при данном нарушается устойчивость (взаимные углы неограниченно возрастают), то берут другое меньшее значение с учетом возможностей работы релейной защиты.

Рис. 4.11. Изменение взаимных углов роторов машин

при коротком замыкании