Переходные процессы в электрических системах (стр. 3 из 10)

для мощности в конце системы

Радиусы обеих окружностей одинаковы:

Отсчет углов

производится от линии, проведенной из центра окружностей под углом к горизонтали.

Из характерных для четырехполюсников соотношений известно:

где

и – собственные, а – взаимная проводимости системы.

Угловые характеристики для активных мощностей начала и конца передачи определяются по выражениям:

,

,

где

Рис. 4. Круговая диаграмма передачи

2. Построение статической

и динамической

угловых характеристик генераторной станции и определение коэффициента запаса статической устойчивости

При наличии у генератора автоматического регулятора пропорционального типа машина характеризуется переходным сопротивлением

, и действующей за ним переходной ЭДС , величина которой поддерживается постоянной при изменении нагрузки.

Для качественной оценки влияния АРВ на коэффициент статической устойчивости системы рассмотрим упрощенную схему замещения сети, пренебрегая активными сопротивлениями элементов и контуром намагничивания трансформатора.

На рис.5 изображена совмещенная схема замещения системы, в которой генерирующая станция при отсутствии АРВ представлена ЭДС холостого хода

и продольной синхронной реактивностью , а при наличии АРВ – переходной ЭДС за переходным сопротивлением .

Рисунок 5. Совмещенная схема замещения системы

Угловая характеристика генератора при отсутствии АРВ, представленная на рис.6, построена согласно выражению

.

Это – так называемая статическая характеристика синхронной машины при поддержании в ней неизменного тока возбуждения (

).

При изменении нагрузки, например, при ее возрастании угловая характеристика от начального угла

пойдет по другой кривой, соответствующей выражению

.

Входящие в формулы для угловых характеристик выражения

и представляют собой взаимные сопротивления схемы замещения сети (рис.5) при отсутствии и наличии у генераторов АРВ соответственно:

Угловая характеристика

представляет собой динамическую характеристику генератора и имеет место только в переходном режиме, т.е. в процессе изменения передаваемой мощности. Началом динамической характеристики является предшествующий изменению передаваемой мощности установившийся режим, соответствующий углу на статической характеристике . Естественно, что при этом угле статическая и динамическая характеристики будут иметь общую точку, т.е. при , (рис.6). Если сравнить амплитуды угловых характеристик мощностей, полученных при постоянстве и , то нетрудно заметить, что амплитуда динамической угловой характеристики значительно превышает амплитуду статической характеристики и, кроме того, максимум динамической угловой характеристики смещается вправо и превышает угол , соответствующий статическому пределу мощности нерегулируемой системы.

Необходимые для построения угловых характеристик значения ЭДС

и можно определить по векторной диаграмме системы (рис.7) по следующим соотношениям:

Переходная ЭДС

равна проекции вектора ЭДС на поперечную ось машины :

Рисунок 6. Векторная диаграмма системы

Если сравнить амплитуды угловых характеристик мощностей, полученных при постоянстве

и , то нетрудно заметить, что коэффициент статической устойчивости значительно превышает коэффициент статической устойчивости .