Переходные процессы в электрических системах часть II методические указания по курсовой работе Дисц. “Переходные процессы в электрических системах” Спец. 100100, з/о Киров, 1999 удк 621. 311. 018. 782 (стр. 2 из 8)
В расчетах первого приближения можно использовать типовые характеристики мощности, соответствующие среднестатистическому составу нагрузки.
Таблица 2
| Напряжение в системе на стороне 6 и 110 кВ | Активная мощность в узле нагрузки на стороне 6 и 110 кВ | Реактивная мощ- ность в узле нагрузки на стороне 6-10 кВ | Реактивная мощ- ность в узле нагрузки на стороне 110 кВ |
| относительных единиц | |||
| 1,05 | 1,033 | 1,130 | 1,090 |
| 1,00 | 1,000 | 1,000 | 1,000 |
| 0,95 | 0,969 | 0,900 | 0,930 |
| 0,90 | 0,941 | 0,833 | 0,885 |
| 0,85 | 0,916 | 0,785 | 0,858 |
| 0,80 | 0,898 | 0,751 | 0,844 |
| 0,75 | 0,872 | 0,735 | 0,848 |
| 0,70 | 0,850 | 0,751 | 0,862 |
Погрешность расчета этим методом составляет около 15%.
Более точные результаты (погрешность около 10%) в том случае, когда известен качественный и количественный состав нагрузки и имеется возможность определения ее электрической схемы замещения.
В качестве примера такого рода предлагается провести расчет устойчивости узла нагрузки, состоящей из эквивалентного асинхронного двигателя и осветительной нагрузки. Схема замещения комплексной нагрузки в этом случае имеет вид:
Рисунок 2
Параметры схемы определяется с помощью исходных величин:
- мощность, расходуемая на освещение; 
- мощность эквивалентного асинхронного двигателя;
- коэффициент мощности двигателя; 
- номинальное скольжение двигателя; 
- кратность максимального момента двигателя (1,8 - 2,2); 
- кратность пускового момента (1,1 - 1,7); 
- коэффициент, принимаемый 1,03.Параметры схемы могут быть определены из следующих соотношений:
; 
В этой схеме не определен параметр S, который сам зависит от режима системы.
S можно определить, приняв мощность на валу двигателя неизменной
Тогда из соотношения
(3)получаем параметр S .
Сопротивление осветительной нагрузки:
Сопротивления асинхронного двигателя определяются по выражениям:
; 
(4) 
; 
(5) 
(6) 
(7)Откуда получаем уравнение второй степени
(8)решение которого в устойчивой части имеет вид:
(9)Ход расчета устойчивости в этом случае таков: определив параметры замещения схемы, задаемся последовательно уменьшающимися значениями напряжения, определяем соответствующие им значения скольжения.
Далее определяются:
; 
; 
; 
По формуле (2) находится ЭДС. Построив зависимость
, определяем критическую точку.Важнейшим показателем устойчивости является запас устойчивости по какому-либо параметру, представляющий относительное удаление рабочей (нормальной) точки от критической.
Например, запас устойчивости по напряжению:
,где
- длительно поддерживаемое напряжение в узловой точке энергосистемы;
- критическое напряжение в этой же точке, при котором нарушается статическая устойчивость.По скольжению:
По мощности:
,где
- предельная передаваемая мощность, определенная из условий устойчивости режима;
- мощность, передаваемая в нормальном режиме; 
- номинальное скольжение.Величина запаса устойчивости в первом приближении позволяет судить об устойчивости системы. В нормальном режиме запас статистической устойчивости электропередачи, связывающей электростанцию с энергосистемой, должен быть не менее 20%, в послеаварийном - больше 8%.
II. НЕКОТОРЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ МЕТОДИКИ РАСЧЕТА
РАБОТЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИСТЕМ
Современная электрическая система характеризуется значительной сложностью, которая определяется как структурой схемы электрических соединений системы, так и сложностью физических процессов, связанных с работой системы в нормальных, аварийных и послеаварийных условиях.
Режим работы электрических систем описывается системой алгебраических и дифференциальных уравнений. Число уравнений зависит от количества элементов, связанных в схеме электрической системы процессом производства, передачи и потребления электрической энергии, а также определяется характером исследуемого явления и точностью отражения характеристик элементов системы в расчете.
В основу математических операций или математической модели при расчетах режимов работы электрической системы положена ее схема замещения - представление каждого элемента электрической системы индуктивностями, емкостями или активными сопротивлениями и соединение их в электрическую цепь.
Задача расчетов различных режимов работы электрических систем в настоящее время успешно решается путем применения соответствующих математических методов с реализацией их на ЦВМ, АВМ, гибридных машинах и т. д. Однако даже при применении современных вычислительных средств расчеты режимов с учетом всех или большинства явлений, происходящих в элементах электрической системы, представляют весьма трудоемкую задачу. Поэтому во многих случаях инженерных расчетов вводятся допущения, целью которых является упрощение вычислений и в то же время выделение у исследуемого явления свойства, которое является главным при решении поставленной задачи.
Рассмотрим некоторые допущения, принимаемые при расчетах различных режимов, которые могут быть использованы при выполнении курсовой работы.
1. Электрическую систему, содержащую большое количество элементов, представляют более простой.
В этом случае интересующая инженера часть электрической системы (подсистема) со всеми ее элементами ( генераторы, трансформаторы, линии, нагрузки и т.д.) представляется в реальном виде, а остальная ее часть упрощается с помощью различных методов эквивалентирования и рассматривается в качестве некоторой модели реальной части системы. Поступая таким образом, сложную электрическую систему можно преобразовать в 3-машинную, 2-машинную или простейшую систему ²станция - шины неизменного напряжения².
2. В расчетах ЭДС генераторов принимаются неизменными, не учитываются переходные электромагнитные процессы в статорных и роторных контурах.
3. Не учитывают действие регуляторов скорости турбин, мощности турбин принимаются неизменными.