>
де Pm=- максимальна потужність. З іншого боку, точка є граничною, що розділяє стійку та нестійку області роботи генератора.
Необхідно пам'ятати, що межі зміни кута:
d=0? 900 є зоною стійкої роботи синхронного генератора;
d gt; 900 область не стійкою роботи синхронного генератора.
Максимальну потужність Pm=називають ідеальним статичним межею переданої потужності, відповідної постійності напруги U, що не завжди виконується.
У практичних розрахунках, в цілях кількісної оцінки рівня статичної стійкості (стійкості при малих відхиленнях) вводять поняття коефіцієнта запасу статичної стійкості, яка визначається співвідношенням:
(23)
Величина Kc встановлюється в межах не менше:
20% в нормальних режимах,
8% в післяаварійних режимах.
Було встановлено, що стійка робота синхронного генератора забезпечується, якщо знаки збільшень кута Dd і потужності DP=PT ± Pг збігаються. Тоді для відхилень можна написати:
або, переходячи до похідної:, так як PT=пост.
Таким чином, статична стійкість буде забезпечена при виконанні умови
. (24)
Ця умова є математичним критерієм статичної стійкості синхронної машини. Проблема і сутність стійкості при малих збуреннях зводяться до прийняття заходів, при яких ця умова буде виконана. Вони будуть розглянуті далі.
Необхідно відзначити ще раз, що можливість передачі активної потужності по лінії електропередачі пов'язано саме з наявністю кута зрушення d між векторами е.р.с. Eq і напруги приймальної системи U, іншими словами, кута зсуву між векторами напруг по кінцях передачі. Таким чином, зміна впуску енергоносія (пара або води) в турбіни передавальної станції і їх механічної потужності відбивається на електричному режимі передачі зміною кута d, який є величиною, що характеризує і стійкість передачі, і її граничний режим.
Заходи забезпечення запасу статичної стійкості електричної системи
З метою уникнення порушень статичної стійкості електричної системи необхідно виконання наступних умов:
граничні потужності, що передаються по лініях електропередачі не повинні перевищувати гранично-допустимі значення, що рівносильно встановленню граничних кутів зрушень роторів генераторів;
рівні напруг, особливо у вузлах навантаження не повинні знижуватися нижче допустимого.
Забезпечення цих умов здійснюється як у процесі експлуатації електричної системи, так і в процесі її проектування з підбором відповідних обладнань, так як їх параметри повинні бути обрані, виходячи з цих вимог.
Величина запасу статичної стійкості в силу перерахованих вище умов має істотне практичне значення, а її забезпечення і збільшення залежать від багатьох факторів.
Розглянемо найбільш важливі з них.
Нехай задана проста схема електричної системи
Рис 9 Найпростіша схема електричної системи.
Рис 10. Схема заміщення електричної системи
Потужність, що передається від генератора, визначається виразом:
(25)
У разі неврахування активних опорів елементів електричної мережі (ri=0) ця формула спрощується
=Pm? sin d (26)
де
Зі структури формули видно, що впливаючи або змінюючи величини, що входять в Pm, можна збільшити максимум характеристики або, що те ж саме, збільшити гранично-передану потужність і тим самим підвищити запас статичної стійкості, який визначається співвідношенням:
(27)
Розглянемо їх окремо і визначимо можливості їх зміни. Почнемо з індуктивних опорів.
Опору. Опору трансформаторів і їх зміна пов'язані з конструктивними особливостями апарату, тому в період експлуатації працюючий трансформатор в розрахунках статичної стійкості представляється заданих опором, визначеним номінальними даними: потужністю, напругами короткого замикання ступенів і т.д. Опору ліній електропередач входять у формулу, можуть змінюватися у разі відключення одного з ланцюгів, частини і ділянки. Так як Xл входить в знаменник виразу потужності відповідно, змінюється максимум кутової характеристики: при відключенні одного з ланцюгів його значення з Pm1 зменшується до Рm2, а значення кута, що відповідає нормальному режиму збільшується з d 1 до d 2. З...
