43

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

"Псковский государственный университет"

Факультет Вычислительной техники и Электроэнергетики

Кафедра: Электроэнергетики и электротехники

Контрольная работа

Электромеханические переходные процессы

Выполнила:

студент группы №0023-01

Пантелеева О.В.

Проверил:

доцент Бандурин И.И.

Псков 2017

Задача № 1

На рисунке 1 приведена принципиальная схема электрической системы. Требуется составить схему замещения системы и определить ее параметры.

Рисунок 1 - Принципиальная схема электрической системы

Исходные данные

Параметры генератора Г: Р_нГ=100 МВт; cosц=0,85; U_нГ=15,75 кВ; x_dГ=210 %; x_d=35%; x_2Г=30 %; n=3; Т_jГ=9,0 с.

Параметры трансформатора Т: S_нТ=125 МВА; U_нТ=242 кВ; к_Т=242/15,75; U_к=8,3 %; n_Т=3.

Параметры автотрансформатора АТ: S_нАТ=125 МВА; U_нАТ=330 кВ; к_АТ=330/242; U_{к, В-С}= 9%; n_АТ=3.

Параметры линии Л1, Л2: x₀=0,40 Ом/км; l= l₁= l₂=220 км.

Параметры нагрузки: Р_н=195 МВт; Q_н=97,5 МВт.

Решение

Рисунок 2 - Схема замещения электрической системы

Расчет параметров элементов системы выполним в относительных единицах. Примем в качестве базисных величин номинальное напряжение ОЭС U_б=330 кВ и активную номинальную мощность нагрузки S_б=195 МВА. С учетом действительных коэффициентов трансформации получаем следующие значения реактивных сопротивлений генератора:

Индуктивные сопротивления трансформатора и автотрансформатора:

Индуктивное сопротивление одной линии:

Индуктивное сопротивление двух линий:

Сопротивление передающей сети системы в нормальном режиме:

Мощность нагрузки:

Постоянная механической инерции генератора:

Ответ:

Задача № 2

Для электрической системы (рисунок 1) с генераторами без АРВ, с АРВ ПД и АРВ СД требуется:

1. Построить угловые характеристики мощности.

2. Графически определить пределы передаваемой мощности.

3. Рассчитать коэффициенты запаса статической устойчивости.

Передаваемую мощность в ОЭС принять равной мощности нагрузки, т.е. Р_о=Р_н, Q_o=Q_н, а напряжение на шинах приемной системы U=330 кВ.

Исходные данные

Параметры генератора Г: Р_нГ=100 МВт; cosц=0,85; U_нГ=15,75 кВ; x_dГ=210 %; x_d=35 %; x_2Г=30 %; n=3; Т_jГ=9,0 с; .

Параметры трансформатора Т: S_нТ=125 МВА; U_нТ=242 кВ; к_Т=242/15,75; U_к=8 %; n_Т=3.

Параметры автотрансформатора АТ: S_нАТ=125 МВА; U_нАТ=330 кВ; к_АТ=330/242; U_{к, В-С}= 8%; n_АТ=3.

Параметры линии Л1, Л2: x₀=0,40 Ом/км; l= l₁= l₂=220 км.

Параметры нагрузки: Р_н=140 МВт; Q_н=70 МВт; .

Параметры сети: .

Решение

Общее индуктивное сопротивление системы с генераторами без АРВ:

Напряжение на шинах приемной системы в относительных единицах:

Электродвижущая сила:

Угол сдвига вектора ЭДС относительно вектора напряжения системы и в установившемся режиме:

Угловая характеристика мощности без АРВ:

По данному выражению, при изменении угла 5 от 0 до 180° построена угловая характеристика мощности системы с генератором без АРВ (рисунок 3, зависимость 1). Предел мощности достигается при угле и равен P_м1 =1,25.

Рисунок 3 - Угловые характеристики мощности системы

Общее индуктивное переходное сопротивление системы с генераторами, оснащенными АРВ ПД:

Переходная ЭДС:

Угол сдвига вектора ЭДС E' относительно вектора напряжения системы и в установившемся режиме:

Поперечная составляющая переходной ЭДС:

Активная мощность генератора с АРВ ПД:

По данному выражению, при изменении угла 5 от 0 до 180° построена угловая характеристика мощности системы с генератором, оснащенным АРВ ПД (рисунок 3, зависимость 2). Предел мощности достигается при угле и равен P_м2 =1,53.

Напряжение на шинах генератора:

Угол сдвига вектора напряжения генератора относительно вектора напряжения системы в установившемся режиме:

Поперечная составляющая напряжения генератора:

Угловая характеристика активной мощности генератора с АРВ СД:

По данному выражению, при изменении угла 5 от 0 до 180° построена угловая характеристика мощности системы с генератором, оснащенным АРВ СД (рисунок 3, зависимость 3). Предел мощности достигается при угле и равен P_м3 =2,73.

Коэффициенты запаса статической устойчивости системы:

Без АВР:

С АВР ПД:

С АВР СД:

Ответ:

; ;

Таким образом, коэффициенты запаса статической устойчивости по активной мощности удовлетворяют нормативным требованиям статической устойчивости. Расчет показывает, насколько эффективно применение различных типов АРВ. Так, применение АРВ ПД увеличивает коэффициент запаса в 4,7 раза, а АРВ СД - более чем в 9 раз.

Задача № 3

По значениям параметров, определенным в задаче 2.1, требуется построить векторную диаграмму рассматриваемой системы.

Решение

Векторная диаграмма системы строится на основе ранее определенных параметров: ЭДС E_q, Е', напряжений U, U_Г и углов (рисунок 4).

Рисунок 4 - Векторная диаграмма простейшей электрической системы

Величина тока I и его угол находятся из уравнений:

Ответ:

Задача № 4

Характеристическое уравнение простейшей электрической системы при отсутствии регулирования возбуждения имеет вид:

a₀p³+a₁p²+ а₂р+а₃=0

Требуется проверить устойчивость рассматриваемой системы с помощью критериев Михайлова, Гурвица и Рауса.

Исходные данные

Дано: a₀=1,4; a₁=0,45; а₂=1,78; а₃=0,72.

Решение

1. Для определения устойчивости по критерию Михайлова запишем уравнение характеристической кривой:

где .

Пример расчета для первой строки:

электрическая система мощность генератор

Задаваясь от 0,1 до , получим значения и . Результаты вычислений сведены в таблицу 1. При изменении от 0,1 до конец вектора в комплексной плоскости D (j) прочертит годограф или характеристическую кривую, приведенную на рисунке 5.

Таблица 1 - Результаты расчетов составляющих характеристического полинома

	X (щ)
0	0,72	0
1	0,27	0,28
2	-1,08	-8,44
3	-3,33	-35,16
4	-6,48	-88,88
5	-10,53	-178,6
?		-

Рисунок 5 - Характеристическая кривая Михайлова

Данная кривая показывает, что рассматриваемая система устойчива, поскольку вектор при возрастании от от 0,1 до поворачивается на угол , где n - степень характеристического уравнения.

2. Для проверки устойчивости системы с помощью критерия Гурвица составляем матрицу:

Вычисляем определители Гурвица:

Рассматриваемая система не устойчива, поскольку определители и - отрицательны.

3. Для определения устойчивости системы с помощью критерия Рауса составляем таблицу Рауса, где:

,

, ,

Таблица Рауса имеет вид:

Таким образом, рассматриваемая система не устойчива, так как не все элементы первого столбца Рауса положительны.

Ответ: из всех трех критериев следует, что данная система - не устойчива.

Задача № 5

В электрической системе (рисунок 1) возникает КЗ вблизи шин на линии Л-2 в точке 1 или 2. Релейной защитой данная линия отключается. Требуется:

1. Определить параметры схемы замещения системы в аварийном

и послеаварийном режимах.

2. Построить динамические характеристики мощности системы.

3. Рассчитать максимально допустимые угол и время отключения КЗ.

Исходные данные ; ; ; , f=50 Гц,

Решение

Рисунок 6 - Схема замещения системы для токов обратной (верхняя) и нулевой (нижняя) последовательностей

Эквивалентные сопротивления схем обратной последовательности:

Эквивалентные сопротивления схем нулевой последовательности:

Значение аварийного шунта:

Результирующее сопротивление системы в аварийном режиме:

Общее сопротивление системы при отключении одной линии:

Угловая характеристика мощности в исходном режиме:

, тогда

Угловая характеристика мощности в аварийном режиме:

Угловая характеристика мощности в послеаварийном режиме:

По данным выражениям, изменяя угол от 0 до 180°, на рисунке 7 построены динамические характеристики мощности системы для трех рассматриваемых режимов.

Рисунок 7 - Динамические характеристики мощности системы в режимах: P_I - исходном; Р_II - аварийном; Р_III - послеаварийном

Критический угол:

Предельный угол отключения КЗ:

По результатам расчетов заштрихуем площадку торможения и ускорения (рисунок 7). Поскольку геометрически f_y = f_t, следовательно, расчет выполнен правильно. Уравнение движения ротора генератора решим методом последовательных интервалов. Длительность расчетного интервала примем = 0,05 с.

Значение постоянного коэффициента:

Значение электрической мощности в первый момент возникновения КЗ:

Избыток мощности в начале первого интервала:

Изменение угла за первый интервал:

Угол к концу первого интервала:

Второй интервал (0,05.0,1 с):

По результатам дальнейших расчетов на рисунке 8 построена кривая . По ней, исходя из значения , определяем =0,3 с. Таким образом, если действительное время отключения КЗ меньше с, то динамическая устойчивость рассматриваемой системы при данном виде повреждения обеспечивается.

t,c
0,05	33,04
0,1	40,92
0,2	64,84
0,3	98,71

Рисунок 8 - График определения максимально допустимого времени отключения короткого замыкания

Ответ: =0,3 с.

Задача № 6

В схеме, приведенной на рисунке 1, отключаются и затем вновь включаются обе линии электропередачи. Требуется определить предельное время включения линий для сохранения динамической устойчивости и графически изобразить площадки торможения и ускорения в рассматриваемом переходном режиме.

Исходные данные ; ; ; , f=50 Гц,

Решение

При отключении линий передаваемая мощность ОЭС равна нулю, т.е. , тогда критический угол определяется выражением:

Предельный угол включения линий электропередачи:

Определим предельное время включения линий:

Характер процесса при отключении и включении линий показан на рисунке 9.

Рисунок 9 - Характеристики мощности и площадки торможения и ускорения

в режиме отключения и предельно допустимого включения линий

Ответ:

Задача № 6

При отключении выключателя В в электрической системе (рисунок 1) требуется определить критическое напряжение на шинах нагрузки и коэффициент запаса устойчивости по напряжению при условиях:

1. Две линии находятся в работе, генераторы оснащены АРВ ПД.

2. Одна линия отключена, генераторы оснащены АРВ ПД.

3. Одна линия отключена, генераторы не имеют АРВ.

Исходные данные ; ; ; , f=50 Гц,

Решение

Для определения критического напряжения узла нагрузки используем практический критерий устойчивости в виде неравенства: P_н=f₁ (U), Q_н=f₂ (U). Схемы замещения системы электроснабжения потребителей в рассматриваемом режиме показаны на рисунке 10.

Рисунок 10 - Схема замещения системы электроснабжения (а - полная; б - эквивалентная)

При напряжении U₀=1,0:

активная мощность нагрузки P₀ =1

реактивная мощность нагрузки Q₀ =0,5

При снижении напряжения U₁=0,9:

активная мощность нагрузки:

P₁=

реактивная мощность нагрузки:

Q₁=

U2 =0,8	U3 =0,7	U4=0,6	U5=0,5
P2=0,89	P3=0,85	P4=0,82	P5=0,8
Q2=0,39	Q3=0,43	Q4=0,54	Q5=0,7
E2=1,67	E3=1,7	E4=1,99	E5=2,44

Далее на основе расчетов ЭДС Е при U = 0,8.0,5 построена кривая Е=f (U), приведенная на рисунке 11. Критическому значению напряжения соответствует точка перегиба кривой, где U_кр= 0,73.

Рисунок 10 - Зависимость переходной ЭДС от напряжения на шинах нагрузки

Запас устойчивости нагрузки по напряжению:

Ответ: , таким образом, запас устойчивости нагрузки больше нормативного, что позволит нагрузке устойчиво работать.

Задача № 7

К шинам мощной электроэнергетической системы с номинальным напряжением 110 кВ через трансформатор и линию подключены п однотипных асинхронных двигателей (рисунок 12). Требуется определить:

1. Критическое напряжение на шинах питающей системы.

2. Коэффициент запаса по напряжению.

Исходные данные

Двигатель АД: Р_н=0,4 МВт; Р₀=0,45 МВт; cosц₀=0,92; кратность максимального момента b_м=2,2.

Линия: x₀=0,40 Ом/км; l=2,7 км.

Трансформатор Т: S_НТ=25МВА; U_к=10,5 %.

Напряжение на шинах двигателя: U=6 кВ.

Решение

Суммарная установленная мощность асинхронных двигателей:

Рисунок 11 - Схемы системы электроснабжения (а - принципиальная; б - расчетная)

В качестве базисных величин примем; U_б=U=6; S_б=P_нд= 2 МВА, тогда сопротивление трансформатора:

Сопротивление линии электропередачи:

Индуктивное сопротивление рассеяния двигателей:

Активная и реактивная мощности, потребляемые двигателями:

Суммарное сопротивление питающей сети:

Напряжение на шинах системы в исходном режиме:

Критическое напряжение на шинах системы:

Запас устойчивости по напряжению:

Ответ:

Задача № 8

Определить критические напряжение и запас устойчивости нагрузки по напряжению для схемы, приведенной на рисунке 1, при отключении выключателя В по критерию .

Расчеты произвести для случаев:

1. Генераторы без АРВ.

2. Генераторы оснащены АРВ ПД.

3. Генераторы оснащены АРВ СД.

Построить зависимости Q_н=f (U), Q_г=f (U), Q=f (U).

Исходные данные

Параметры генератора Г: Р_нГ=150 МВт; cosц=0,85; U_нГ=10,5 кВ; x_dГ=220 %; x_d=32,9 %; x_2Г=28 %; n=1; Т_jГ=9,0 с.

Параметры трансформатора Т: S_нТ=200 МВА; U_нТ=120 кВ; к_Т=120/10,5; U_к=10 %; n_Т=1.

Параметры автотрансформатора АТ: S_нАТ=240 МВА; U_нАТ=347 кВ; к_АТ=347/115; U_{к, В-С}= 10%; n_АТ=1.

Параметры линии Л1, Л2: x₀=0,41 Ом/км; l= l₁= l₂=175 км.

Параметры нагрузки: Р_н=140 МВт; Q_н=70 МВт.

; ; ; , f=50 Гц, .

Решение

Рисунок 12 - Схема замещения электрической системы

1. Определим суммарное сопротивление электропередачи:

а) генераторы без АРВ:

б) генераторы с АРВ ПД:

в) генераторы с ПРВ СД:

2. Принимаем напряжение на шинах потребителя равным единице. При этом:

а) генераторы без АРВ:

6) генераторы с APB ПД:

в) генераторы с ПРВ СД:

3. Задаемся рядом значений напряжения на шинах нагрузки U=0,1…0 и определяем P_н, Q_н, Q_г,Q.

При напряжении U=1:

P₀ = P_н=1,01; Q₀ = Q_н=0,98; Q_Г= Q₀=0,98; Q=0.

Для U=0,95 по типовым статическим характеристикам нагрузки:

P_н=

Q_н

Мощность, поступающая от генераторов станции к узлу нагрузки:

генераторы без АРВ:

генераторы с АРВ ПД:

генераторы с АРВ СД:

Разность мощностей генерации и нагрузки Q=

генератор без АРВ Q=0,96-0,9=0,2;

генератор с АРВ ПД Q=1,16-0,9=0,26;

генератор с АРВ СД Q=2,29-0,9=1,39;

Аналогичные расчеты проводятся для других значений U. Сведем результаты расчетов в таблицу 1.

Таблица 1 - Результаты расчета

	U	1	0,95	0,90	0,85	0,80	0,75	0,70
	Pн	1,01	1,1	1,04	1,033	1,02	1,01	1,0
	Qн	0,98	0,9	0,883	0,827	0,8	0,73	0,684
Qг	Без АВР	0,98	0,961	0,942	0,921	0,9	0,821	0,733
	АРВ ПД	0,98	0,991	0,985	0,973	0,971	0,952	0,913
	АРВ СД	0,98	1,033	1,031	1,04	1,026	1,012	1,0
Q	Без АВР	0	0,066	0,061	0,033	-0,051	-0,143	-0,21
	АВР ПД	0	0,095	0,1	0,085	0,068	0,038	-0,031
	АВР СД	0	0,135	0,148	0,139	0,135	0,091	0,072

По результатам расчетов построим характеристики (рисунок 15). По ним определяется напряжение U, соответствующее наибольшему значению мощности Q. Это и будет критическое напряжение.

Рисунок 14 - График Q=? (U) без АРВ

Рисунок 15 - График Q=? (U) с АРВ ПД

Рисунок 16 - График Q=? (U) с АРВ СД

Генераторы без АРВ U_кр=0,9, коэффициент запаса:

Генераторы с АРВ ПД U_кр=0,85, коэффициент запаса:

Генераторы с АРВ СД U_кр=0,80, коэффициент запаса:

Ответ: генератор без АРВ: U_кр=0,9,

генератор с АРВ ПД: U_кр=0,85,

генератор с АРВ СД: U_кр=0,80,

Задача№ 9

Для увеличения пропускной способности системы электропередачи (рисунок 1) включается устройство продольной компенсации (УПК) в середине линии (рисунок 16). Параметры элементов системы с генераторами, оснащенными АРВ ПД. Сопротивление УПК х_упк принять равным 0,2.

Требуется определить:

1. Изменение предельной передаваемой мощности системы электропередачи по условию статической устойчивости при включении УПК.

2. Степень компенсации индуктивного сопротивления линии электропередачи.

Исходные данные

Рисунок 14 - Схемы системы электропередачи с УПК (а - принципиальная; б - замещения)

; ; .

Решение

Найдем общее индуктивное сопротивление системы электропередачи без УПК:

Предельная передаваемая мощность системы электропередачи без УПК:

Общее сопротивление системы электропередачи с УПК:

Предельная передаваемая мощность системы электропередачи с УПК:

Изменение предельной передаваемой мощности системы электропередачи при включении УПК:

Степень компенсации:

Ответ:

Генераторы электростанции работают с номинальной мощностью P_г0, вращающегося резерва нет. Нагрузка энергорайона Р_н0, с регулирующим эффектом нагрузки по частоте k_н. В установившемся режиме частота f₀= 50 Гц.

Требуется определить:

1. Аварийное значение частоты f_ав при отключении электропередачи и отсутствии АЧР.

2. Необходимый объем отключаемой нагрузки устройствами

АЧР для восстановления частоты до f_мин = 49,0 Гц.

Исходные данные

P_г0=140 МВт,P_н0=205 МВт,k_н=2,7 о. е.

Решение

При отключении линий электропередачи рассматриваемый энергорайон выделяется на изолированную работу от энергосистемы с дефицитом мощности:

При отсутствии отключения нагрузки установившееся значение частоты в таком режиме составит:

Необходимый объем отключаемой нагрузки для предотвращения снижения частоты ниже минимального значения f_ав = f_мин, будет равен:

Ответ:

Задача № 10

(

В электрической системе (рисунок 1) возникает КЗ вблизи шин на линии Л-2 в точке 1 или 2. Релейной защитой данная линия отключается. Требуется:

1. Определить параметры схемы замещения системы в аварийном

и послеаварийном режимах.

2. Построить динамические характеристики мощности системы.

3. Рассчитать максимально допустимые угол и время отключения КЗ.

Исходные данные

; ; ; , f=50 Гц,

Решение

Рисунок 15 - Схема замещения системы для токов обратной (верхняя) и нулевой (нижняя) последовательностей

Эквивалентные сопротивления схем обратной последовательности:

Эквивалентные сопротивления схем нулевой последовательности:

Значение аварийного шунта:

Результирующее сопротивление системы в аварийном режиме:

Общее сопротивление системы при отключении одной линии:

Угловая характеристика мощности в исходном режиме:

, тогда

Угловая характеристика мощности в аварийном режиме:

Угловая характеристика мощности в послеаварийном режиме:

По данным выражениям, изменяя угол от 0 до 180°, на рисунке 7 построены динамические характеристики мощности системы для трех рассматриваемых режимов.

Рисунок 16 - Динамические характеристики мощности системы в режимах: P_I - исходном; Р_II - аварийном; Р_III - послеаварийном

Критический угол:

Предельный угол отключения КЗ:

По результатам расчетов заштрихуем площадку торможения и ускорения (рисунок 7). Поскольку геометрически f_y = f_t, следовательно, расчет выполнен правильно.

Уравнение движения ротора генератора решим методом последовательных интервалов. Длительность расчетного интервала примем = 0,05 с.

Значение постоянного коэффициента:

Значение электрической мощности в первый момент возникновения КЗ:

Избыток мощности в начале первого интервала:

Изменение угла за первый интервал:

Угол к концу первого интервала:

Второй интервал (0,05.0,1 с):

По результатам дальнейших расчетов на рисунке 8 построена кривая . По ней, исходя из значения , определяем =0,61 с.

Таким образом, если действительное время отключения КЗ меньше с, то динамическая устойчивость рассматриваемой системы при данном виде повреждения обеспечивается.



Рисунок 17 - График определения максимально допустимого времени отключения короткого замыкания

Ответ: =0,67 с.

Задача № 11

()

В электрической системе (рисунок 1) возникает КЗ вблизи шин на линии Л-2 в точке 1 или 2. Релейной защитой данная линия отключается. Требуется:

1. Определить параметры схемы замещения системы в аварийном

и послеаварийном режимах.

2. Построить динамические характеристики мощности системы.

3. Рассчитать максимально допустимые угол и время отключения КЗ.

Исходные данные

; ; ; , f=50 Гц,

Решение

Рисунок 18 - Схема замещения системы для токов обратной (верхняя) и нулевой (нижняя) последовательностей

Эквивалентные сопротивления схем обратной последовательности:

Эквивалентные сопротивления схем нулевой последовательности:

Значение аварийного шунта:

Результирующее сопротивление системы в аварийном режиме:

Общее сопротивление системы при отключении одной линии:

Угловая характеристика мощности в исходном режиме:

, тогда

Угловая характеристика мощности в аварийном режиме:

Угловая характеристика мощности в послеаварийном режиме:

По данным выражениям, изменяя угол от 0 до 180°, на рисунке 7 построены динамические характеристики мощности системы для трех рассматриваемых режимов.

Рисунок 19 - Динамические характеристики мощности системы в режимах: P_I - исходном; Р_II - аварийном; Р_III - послеаварийном

Критический угол:

Предельный угол отключения КЗ:

По результатам расчетов заштрихуем площадку торможения и ускорения (рисунок 7). Поскольку геометрически f_y = f_t, следовательно, расчет выполнен правильно.

Уравнение движения ротора генератора решим методом последовательных интервалов. Длительность расчетного интервала примем = 0,05 с.

Значение постоянного коэффициента:

Значение электрической мощности в первый момент возникновения КЗ:

Избыток мощности в начале первого интервала:

Изменение угла за первый интервал:

Угол к концу первого интервала:

Второй интервал (0,05.0,1 с):

По результатам дальнейших расчетов на рисунке 8 построена кривая . По ней, исходя из значения , определяем =0,69 с. Таким образом, если действительное время отключения КЗ меньше с, то динамическая устойчивость рассматриваемой системы при данном виде повреждения обеспечивается.

Рисунок 20 - График определения максимально допустимого времени отключения короткого замыкания

Ответ: =0,69 с.

Задача № 12

(хш=0)

В электрической системе (рисунок 1) возникает КЗ вблизи шин на линии Л-2 в точке 1 или 2. Релейной защитой данная линия отключается. Требуется:

1. Определить параметры схемы замещения системы в аварийном и послеаварийном режимах.

2. Построить динамические характеристики мощности системы.

3. Рассчитать максимально допустимые угол и время отключения КЗ.

Исходные данные

; ; ; , f=50 Гц,

Решение

Рисунок 21 - Схема замещения системы для токов обратной (верхняя) и нулевой (нижняя) последовательностей

Эквивалентные сопротивления схем обратной последовательности:

Эквивалентные сопротивления схем нулевой последовательности:

Значение аварийного шунта:

Результирующее сопротивление системы в аварийном режиме:

Общее сопротивление системы при отключении одной линии:

Угловая характеристика мощности в исходном режиме:

, тогда

Угловая характеристика мощности в аварийном режиме:

Угловая характеристика мощности в послеаварийном режиме:

По данным выражениям, изменяя угол от 0 до 180°, на рисунке 7 построены динамические характеристики мощности системы для трех рассматриваемых режимов.

Рисунок 22 - Динамические характеристики мощности системы в режимах: P_I - исходном; Р_II - аварийном; Р_III - послеаварийном

Критический угол:

Предельный угол отключения КЗ:

По результатам расчетов заштрихуем площадку торможения и ускорения (рисунок 7). Поскольку геометрически f_y = f_t, следовательно, расчет выполнен правильно.

Уравнение движения ротора генератора решим методом последовательных интервалов. Длительность расчетного интервала примем = 0,05 с.

Значение постоянного коэффициента:

Значение электрической мощности в первый момент возникновения КЗ:

Избыток мощности в начале первого интервала:

Изменение угла за первый интервал:

Угол к концу первого интервала:

Второй интервал (0,05.0,1 с):

По результатам дальнейших расчетов на рисунке 8 построена кривая . По ней, исходя из значения , определяем =0,67 с. Таким образом, если действительное время отключения КЗ меньше с, то динамическая устойчивость рассматриваемой системы при данном виде повреждения обеспечивается.

Рисунок 23 - График определения максимально допустимого времени отключения короткого замыкания

Ответ: =0,69 с.

Размещено на Allbest.ru

...