Смекни!
smekni.com

Расчёт статической и динамической устойчивости системы (стр. 3 из 4)

.

Определяется значение угла в конце первого интервала:

.

2. При новом значении угла d(1) вычисляется разность мощностей в начале второго интервала

о.е. и определяется приращение угла за второй интервал времени:

;

Новое значение угла равно

,

Т.к. на данном промежутке времени происходит отключение выключателя Q1, то на второй аварийной характеристике определяется приращение мощности и ускорение.

о.е.;

;

3. Приращение угла во всех последующих интервалах определяется по формуле

.

При отключении КЗ, когда разность мощностей внезапно изменяется от

до
, приращение угла в n+1 интервале определяется по выражению

.

По этому алгоритму расчёт продолжается либо до начала уменьшения угла d, что свидетельствует о сохранении устойчивости, либо до предельного по условиям устойчивости угла dкр.

Результаты расчёта записываем в таблицу 1.

Таблица 2 – Расчёт динамической устойчивости

t, c d, град. DP, о.е. a Dd, град.
0 16,967 0,638 25,053 1,794
0,05 18,761 0,638 25,053 5,383
0,1 24,144 0,638 25,053 7,68
0,15 31,824 0,046 1,804 6,66
0,2 38,484 -0,597 -23,451 3,301
0,25 41,784 -0,685 -26,883 -0,55
0,3 41,234 -0,671 -26,323 -4,321
0,35 36,914 -0,554 -21,761 -7,778
0,4 29,136 -0,427 -16,747 -10,177
0,45 18,959 -0,072 -2,84 -10,583
0,5 8,376 0,32 12,547 -8,786
0,55 -0,41 0,654 25,668 -5,109

По результатам данного расчёта строим зависимости d=f(t) и a=f(t) с обозначением характерных углов и соответствующих значений времени.


Рисунок 10 – Зависимость угла от времени


Рисунок 11 – Зависимость ускорения от времени


3.4 Уточненный расчет динамической устойчивости

Первый интервал

.

- небаланс мощности в начале первого интервала.

о.е

Под действием

на роторе генератора возникает ускорение которое считается по формуле:

о.е.

Изменение угла

за первый интервал:

.

.

Изменение вынужденной ЭДС к концу интервала, где принимаем

, а t берется равным правой границе соответствующего интервала:

о.е

о.е

о.е

Изменение переходной ЭДС за первый интервал

о.е

Переходная ЭДС к концу первого интервала

Приращение угла стало отрицательным, следовательно, угол будет уменьшаться и машина сохранит динамическую устойчивость. По результатам данного расчёта строим зависимости d=f(t) и a=f(t) с обозначением характерных углов и соответствующих значений времени. К базисным условиям приводится постоянная времени обмотки возбуждения

Задаемся пределами изменения ЭДС

о.е.;


4. Расчёт устойчивости узла нагрузки

4.1 Статическая устойчивость асинхронной нагрузки

В случае отключения выключателя В баланс мощности в оставшейся части системы сохранится. Не изменится также и напряжение на шинах нагрузки, однако теперь оно и будет зависеть от режима работы эквивалентной асинхронной нагрузки. При определении запаса устойчивости в качестве независимой переменной теперь должна рассматриваться ЭДС Ег, зависящая от вида регулирования. Генератор вводится в схему замещения соответствующим сопротивлением

.

Нагрузка представлена в виде комплексного сопротивления

Активное сопротивление схемы замещения

эквивалентного асинхронного двигателя определяется как

Для обеспечения устойчивости асинхронной нагрузки необходимо выполнение прямого критерия устойчивости:

что эквивалентно условиям:


Для генератора без АРВ:

Условие устойчивости может, записано в виде

Условие не проходит, значит, нагрузка статически не устойчива.

По известному значению ЭДС

можно найти соответствующее ей критическое напряжение на шинах нагрузки и определить запас статической устойчивости нагрузки по напряжению

Для генератора с АРВ ПД:

Условия не выполняются - нагрузка статически не устойчива.

Для генератора с АРВ СД:

Условия выполняются - нагрузка статически не устойчива.

По известному значению ЭДС

можно найти соответствующее ей критическое напряжение на шинах нагрузки и определить запас статической устойчивости нагрузки по напряжению

4.2Динамическая устойчивость асинхронной нагрузки

При расчетах динамической устойчивости не учитываются электромагнитные переходные процессы в обмотках двигателей. Изменение скольжения, обусловленное изменением режима, определяется численным интегрированием уравнения движения асинхронного двигателя:

где

- постоянная инерции, приведенная к номинальной мощности двигателя;

- номинальный механический момент сопротивления;