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. 5 из 8)
Рассмотрим определение предельного угла отключения.
Электромагнитная мощность генерирующей станции
имеет вид: 
Чтобы использовать данное выражение для построения характеристик в различных режимах (аварийном и послеаварийном) следует предварительно рассчитать для каждого из этих режимов с учетом сопротивлений нагрузок значения собственных и взаимных проводимостей и углов потерь.
При этом, как уже отмечалось выше, схема замещения нормального режима с дополнительно включенным аварийным шунтом в месте короткого замыкания представляет схему аварийного режима.
Схема послеаварийного режима отличается от схемы нормального режима отключенной поврежденной линией.
При возникновении короткого замыкания система перейдет из точки а с координатой
(нормальный режим) в точку b характеристики 
. Площадь, ограниченная фигурой abcd есть площадь ускорения (энергия ускорения). Если предположить, что в момент времени, соответствующий нахождению системы в точке с 
, произойдет отключение короткого замыкания с переходом на послеаварийную характеристику 
, то площадь фигуры def до угла 
- это площадь торможения (энергия торможения). 
Рисунок 7
Предельный угол отключения данной аварии
(положение точки с) определится из условия равенства площадей ускорения и торможения. Это может быть выполнено или построением, или по формуле 
(18)В этом выражении углы d - в радианах.
Определение предельного времени отключения
при известном значении предельного угла отключения рассчитывается с помощью метода последовательных интервалов:1.
;
;2.
;
;.....................................
n.
где К - постоянная расчета.
, (20)где
- принятый расчетный интервал времени (0,03¸0,05¢¢); 
- постоянная инерции станции, приведенная к базисным условиям.Для генератора
(21)где
- маховый момент генератора, тм 2;n - номинальная скорость, об/мин;
- в КВА.Для станции с несколькими генераторами
При определении времени отключения допускается использование метода номограмм.
Рассматриваемый выше метод применителен к случаю “станция - шины бесконечной мощности”, когда
приемной системы равна бесконечности (система остается неподвижной при аварии).При системе ограниченной мощности предельный угол и предельное время отключения определяются анализом взаимного движения станции и системы.
Определяемое время отключения сопоставляется с нормативным.
V. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДОПУСТИМОЙ ДЛИТЕЛЬНОСТИ
СНИЖЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ В УЗЛЕ НАГРУЗКИ
Ранее было указано, что, в основном, в узлах нагрузки имеются асинхронные двигатели, нагревательные и осветительные нагрузки.
Изменение напряжения в системе влечет за собой изменение скольжения двигателя. С уменьшением напряжения скольжение двигателя увеличивается.
Рассмотрим устойчивость двигателя, работающего при нагрузке, создающей на валу момент
(рисунок 8).Пусть при этом моменте двигатель находится в установившемся состоянии (точка а) и работает со скольжением s0 .
Рисунок 8
Предположим, что в силу каких-либо причин на зажимах двигателя произошло изменение напряжения, которое уменьшилось от
до 
. Электромагнитный момент двигателя снизится при этом в 
раз. 
(22)Уравнение движения ротора будет иметь вид:
(23)Обычно возникает задача: найти, на какое наибольшее время можно понизить напряжение от
до 
с тем, чтобы после восстановления напряжения двигатель, не останавливаясь, мог продолжать свою нормальную работу. При этом скольжение во время понижения напряжения не должно увеличиваться до величины большей s1 , т. к. При s > s1 двигатель попадает на неустойчивую часть характеристики и восстановление напряжения в узле уже не сможет прекратить его торможения и остановки.Из выражений (22) и (23) получаем
(24)После интегрирования левой части в пределах от t0 до t1 , а правой от
до 
найдем время, при котором двигатель достигает скольжения 
. 
(25)где
; 
(26)Выражением (24) лучше всего пользоваться в численном виде, раскрывая его при значениях
и 
, которые находятся из выражения 
, (27)отсюда
(28)Знак “ + ” соответствует
, а знак “ - ” 
.В том случае, если в качестве приводного механизма служит вентилятор или насос, время выбега двигателя определяется по выражению
(29)где
- начальный момент сопротивления (обычно 
); 
- номинальный момент двигателя; 
- номинальная скорость вращения двигателя в относительных единицах; 
- текущее значение скорости вращения двигателя.Время выбега в относительных единицах. Для перевода в именованные единицы необходимо воспользоваться выражением
Полученное время (в секундах) допустимого снижения напряжения необходимо сравнить с критическим временем отключения и дать анализ устойчивости работы двигателя.
Приложение 1
| № п/п | Тип двигателя |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |
| кВт | кВ | об/мин | кг×м2×0,25 | ||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
| 1 | АТД-2000 | 2000 | 6 | 2975 | 0,66 | 95,8 | 0,900 | 5,50 | 0,80 | 2,5 | 300 |
| 2 | АТД-3200 | 3200 | 6 | 2985 | 0,50 | 95,8 | 0,900 | 6,40 | 0,70 | 2,7 | 639 |
| 3 | АТД-4000 | 4000 | 6 | 2985 | 0,50 | 96,2 | 0,910 | 6,30 | 0,70 | 2,6 | 700 |
| 4 | АТД-5000 | 5000 | 6 | 2985 | 0,50 | 96,5 | 0,915 | 5,60 | 0,70 | 2,4 | 738 |
| 5 | АТД-8000 | 8000 | 6 | 2950 | 1,66 | 96,6 | 0,910 | 5,40 | 0,80 | 2,4 | 860 |
| 6 | АН-16-64-16 | 1250 | 6 | 370 | 1,33 | 94,5 | 0,790 | 4,70 | 1,00 | 2,0 | 4950 |
| 7 | А-13-59-4 | 1000 | 6 | 1490 | 0,66 | 94,0 | 0,910 | 6,20 | 1,20 | 2,5 | 250 |
| 8 | А-13-59-6 | 800 | 6 | 985 | 1,60 | 93,5 | 0,900 | 5,30 | 1,00 | 2,2 | 340 |
| 9 | А-13-62-8 | 630 | 6 | 735 | 2,00 | 93,5 | 0,870 | 5,30 | 1,30 | 2,1 | 410 |
| 10 | А-13-62-10 | 500 | 6 | 590 | 1,66 | 92,5 | 0,850 | 4,80 | 1,10 | 2,1 | 470 |
| 11 | АО-13-50-4 | 630 | 6 | 1490 | 0,66 | 93,5 | 0,890 | 6,50 | 1,00 | 3,0 | 210 |
| 12 | АО-13-62-4 | 800 | 6 | 1430 | 0,66 | 94,0 | 0,900 | 6,50 | 1,00 | 2,9 | 260 |
| 13 | АН-14-49-6 | 1000 | 6 | 990 | 1,50 | 94,4 | 0,880 | 6,00 | 1,00 | 2,4 | 590 |
| 14 | АН-14-59-6 | 1250 | 6 | 990 | 1,00 | 94,8 | 0,880 | 6,00 | 1,10 | 2,4 | 690 |
| 15 | АН-15-41-6 | 1600 | 6 | 990 | 1,00 | 94,8 | 0,870 | 6,00 | 1,00 | 2,4 | 1110 |
| 16 | АН-15-51-6 | 2000 | 6 | 990 | 1,00 | 95,2 | 0,880 | 6,50 | 1,00 | 2,4 | 1350 |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
| 17 | АН-14-59-8 | 1000 | 6 | 740 | 2,00 | 94,3 | 0,860 | 5,20 | 1,00 | 2,2 | 810 |
| 18 | АН-15-54-8 | 1600 | 6 | 740 | 1,33 | 94,8 | 0,880 | 5,20 | 1,00 | 2,0 | 1720 |
| 19 | АН-15-64-8 | 2000 | 6 | 740 | 1,33 | 95,2 | 0,880 | 5,50 | 1,00 | 2,1 | 1720 |
| 20 | АН-15-56-10 | 1250 | 6 | 590 | 1,66 | 94,0 | 0,860 | 5,30 | 1,00 | 2,1 | 1900 |
| 21 | АН-16-44-10 | 1600 | 6 | 590 | 1,66 | 94,5 | 0,870 | 5,10 | 1,00 | 2,0 | 3250 |
| 22 | АТД-1000 | 1000 | 6 | 2970 | 0,66 | 94,6 | 0,905 | 5,50 | 0,70 | 2,5 | 122 |
| 23 | АТД-1250 | 1250 | 6 | 2975 | 0,66 | 95,1 | 0,910 | 5,50 | 0,70 | 2,5 | 140 |
| 24 | АТД-1600 | 1600 | 6 | 2975 | 0,66 | 95,6 | 0,910 | 5,50 | 0,70 | 2,5 | 162 |
| 25 | ДАЗО-14-49-6 | 400 | 6 | 992 | 0,80 | 90,0 | 0,850 | 6,40 | 0,90 | 3,0 | 500 |
| 26 | ДАЗО-15-41-8 | 500 | 6 | 743 | 0,90 | 91,0 | 0,850 | 5,60 | 0,80 | 2,6 | 1200 |
| 27 | ДАЗО-15-49-8 | 630 | 6 | 743 | 0,90 | 91,0 | 0,860 | 5,50 | 0,80 | 2,4 | 1400 |
| 28 | ДАЗО-15-59-8 | 700 | 6 | 742 | 1,10 | 92,0 | 0,880 | 5,40 | 0,80 | 2,5 | 1700 |
| 29 | ДАЗО-16-76-8 | 1250 | 6 | 742 | 1,10 | 92,0 | 0,890 | 5,40 | 0,80 | 2,5 | 2200 |
| 30 | ДАЗО-15-59-10 | 630 | 6 | 593 | 1,20 | 91,5 | 0,830 | 4,90 | 0,80 | 2,3 | 1700 |
Приложение 2