ирокому діапазоні зміни навантаження необхідна зміна е.р.с. генератора шляхом зміни його струму збудження. Це завдання успішно вирішується різними типами АРВ, по суті компенсирующими внутрішній опір генератора.
Наприклад, при наявності АРВ-с, внутрішній опір синхронного генератора до шин відправного кінця, включаючи опір трансформатора XT1, може бути компенсовано за рахунок відповідного регулювання збудження генератора, що забезпечує сталість напруги UГ=const. Максимум кутової характеристики в цьому випадку може бути визначений із співвідношення
(28)
Для порівняння наведені кутові характеристики при різних типах АРВ (рис.12)
Рис 12 Кутові характеристики при наявності різних типів АРВ
Як видно з формули активної потужності (28), її величина визначається добутком е.р.с. генератора і напруги системи, або в більш загальному вигляді залежить від квадрата напруги. Тому в першому наближенні можна вважати, що відбувається зростання напруги лінії в два рази рівноцінно збільшенню кількості ланцюгів передачі в чотири рази. Звідси випливає, що підвищення напруги передачі для збільшення гранично переданої потужності є більш економічним, ніж зростання числа ланцюгів передачі.
Поздовжня і поперечна компенсації параметрів лінії електропередачі також є заходами підвищення гранично-переданої потужності і збільшення запасу статичної стійкості.
Поздовжня компенсація означає послідовне включення конденсаторів в лінії, при якому величина опору зменшується з Хл до (Хл-Хс) де Хс - ємнісний опір конденсатора. Цей захід особливо ефективна при довгих лініях електропередачі.
Поперечна компенсація являє собою синхронний компенсатор, підключений до лінії передачі через трансформатор. Підтримуючи напруги в точці підключення, СК по суті дає ефект зменшення довжини лінії і, відповідно, її опору. В даний час застосовуються вельми ефективні, швидкодіючі статичні джерела реактивної потужності (Сірмій) з часом спрацьовування (0,02? 0,06) сек.
Ці пристрої мають регульовані реактор і нерегульований конденсатор, а також систему управління. Вони, крім підвищення потужності, виконують широке коло завдань: здійснюють пофазні регулювання параметрів режиму, пригнічують перенапруження, регулюють напруги в широкому діапазоні, підвищують запас статичної та динамічної стійкості.
Сімейству компенсаторів відносяться також регульовані і нерегульовані реактори, компенсуючі ємність ліній електропередачі і підтримуючі напруга в точці підключення за рахунок нелінійної характеристики насичення сердечника.
Необхідно ще раз нагадати, що критерієм статичної стійкості синхронного генератора є умова і при максимальній переданої потужності Рm синхронізуюча потужність стає рівним нулю.
Тому в практичних умовах передавати цю потужність неможливо, тому найменший поштовх навантаження в ЕЕС викликає випадання генератора із синхронізму, тому нормальна передана потужність P0 повинна бути менше Pmax. І її величина визначиться, виходячи з коефіцієнта запасу статичної стійкості системи.
З вищевикладеного можна укласти наступне:
Ідеальним межею переданої потужності називається максимальна потужність, що передається в систему при допущенні сталості напруги на шинах приймального кінця.
Критерієм статичної стійкості найпростішої системи є позитивність похідною переданої потужності по куту між е.р.с генераторів і напругою приймального кінця передачі.
Коефіцієнт запасу статичної стійкості показує на яку величину можна збільшити передачі потужності від станції в мережу, щоб не допустити порушення стійкості електричної системи.
4. Сучасні автоматичні регулятори збудження (АРВ-с, АРВ-п) можуть компенсувати індуктивні опори елементів, включаючи і індуктивні опори синхронного генератора, за рахунок ефективного регулювання системи збудження в залежності від параметрів режиму електричної системи.
Оцінюючи всі перераховані заходи збільшення статичного межі потужності, можна зробити висновок, що найбільш економічними є заходи, спрямовані на підтримання сталості напруги на затискачах генераторів і на шинах навантаження. Застосування різних типів АРВ на генераторах і сучасних швидкодіючих статичних джерел реактивної потужності є практично найбільш раціональної та економічної заходом підвищення меж переданої потужності і запасу статичної стійкості, як окремої передачі, так і електричної системи в цілому.
Література
Матханов П.Н. Основи аналізу електричних ланцюгів. Лінійні ланцюга: Підручник.- М .: Вища школа, 2000.
