Материал: Moy_kursovoy_proekt

3. Расчет устойчивости динамического перехода системы

3.1. Расчет характеристики электромагнитной мощности нормального режима

1) Далее произведем расчет исходного ремонтного режима. Некоторые параметры схемы совпадают с параметрами послеаварийного режима. Это сопротивление схемы и сама схема. Активную и реактивную мощность выберем так же как для станции «А».

Исходный ремонтный режим:

2) Определяем ЭДС с учетом сопротивления связи:

3) Построим векторную диаграмму:

Рисунок 23 – Векторная диаграмма ЭДС

Проверка сходится.

4) Рисуем характеристику электромагнитной мощности при исходном режиме:

Рисунок 24 – Характеристика электромагнитной мощности

при исходном режиме

3.2. Расчет характеристики электромагнитной мощности аварийного режима

Далее рассмотрим аварийный режим. В данном случае на некотором расстоянии Lk от станции «А» случилось однофазное КЗ. Схема замещения будет как схема исходного режима за исключением шунта между землей и точкой КЗ.

Рисунок 25 – Схема замещения при аварийном режиме

1) Находим сопротивление обратной последовательности:

Рисунок 26 – Схема замещения обратной последовательности

2) Находим сопротивление нулевой последовательности:

Рисунок 27 – Схема замещения нулевой последовательности

3) Находим сопротивление шунта

Теперь в соответствии со схемой прямой последовательности определяем сопротивление связи Xc2 как преобразования звезды в треугольник.

Рисунок 28 – Схема сопротивления связи в прямой последовательности

4) Рисуем характеристику электромагнитной мощности при аварийном режиме

Рисунок 29 – Угловая характеристика при аварийном режиме

3.3. Расчет характеристики электромагнитной мощности послеаварийного неполнофазного режима

В схеме замещения неполнофазного режима по месту разрыва (продольная несимметрия) включаем сопротивление – продольный шунт, которое состоит из параллельного включения сопротивлений обратной и нулевой последовательностей

Рисунок 30 – Обозначение шунта в схеме

1) Определяем сопротивление обратной последовательности. В схеме присутствует сопротивление генератора обратной последовательности

Рисунок 31 – Схема обратной последовательности

2) Определяем сопротивление нулевой последовательности. В схеме отсутствует сопротивление генератора

Рисунок 32 – Схема нулевой последовательности

3) Находим сопротивление продольного шунта:

4) И наконец, определяем сопротивление связи:

Рисунок 33 – Схема сопротивления связи

5) Далее строим характеристику мощность при неполнофазном режиме

Рисунок 34 – Угловая характеристика при неполнофазном режиме

3.4. Расчет углов коммутации методом последовательных интервалов

Рисунок 35 – Угловая характеристика для трех режимов

Рисунок 35 – График изменения угла во времени

Рисунок 36 – График изменения скорости во времени

3.5. Расчет площадок ускорения и торможения генераторов

1) Вспомогательные вычисления для изображения точек и закраски площадей ускорения и торможения:

Рисунок 37 – Графики активной мощности

2) Сепаратриса будет находиться так:

Рисунок 38 – График фазового портрета

4. Обоснование мероприятий по повышению статической устойчивости системы

1) Основным соотношением для анализа устойчивости служит электромагнитная мощность

,

из которого следует, что, влияя на сопротивление связи – х, можно увеличить запас устойчивости.

2) Сопротивление связи может быть уменьшено с помощью включения в рассечку линии устройств продольной компенсацией (УПК), при этом сопротивления связи сокращается на величину емкостного сопротивления:

3) Если учитывать влияние АРВ, то можно считать, что напряжение на выходе генератора не изменяется.

4) Увеличим запас устойчивости на 20% и получим новые параметры схемы:

5) Новое значение мощности определяется соотношением:

Проверка была прошла успешно.

6) Находим сопротивление УПК и емкость, учитывая, что УПК находится в IV ступени:

7) Учитывая, что УПК находится в четвертой ступени, переходим к именованным единицам и получаем:

8) Далее построим угловую характеристику для исходного режима и режима с повышенной устойчивостью.

Рисунок 39 – Угловая характеристика мощностей P₁ и Р_С

Вывод из данного пункта:

К мероприятиям по повышению статической устойчивости системы можно отнести установку устройств продольной компенсации. Недостатком таких устройств является низкое быстродействие.

Заключение

При выполнении курсовой работы по дисциплине «Электромеханические переходные процессы в электрических сетях» были приобретены навыки практических расчётов статической и динамической устойчивости систем и узлов нагрузки.

В ходе выполнения данной курсовой работы были рассмотрены переходные процессы в системе. По расчетам видно, что система более устойчива при применении АРВ СД, чем АРВ ПД. Были сформированы базовые знания о физике электромеханических переходных процессов в современных автоматически регулируемых электроэнергетических системах.

Рассмотрено поведение системы при коротком замыкании. Рассчитан предельный угол. Изучено поведение системы в аварийной ситуации. Проанализирован динамический переход.

В четвертом и заключительном пункте курсового проектирования были проведены мероприятия по повышению статической устойчивости за счет изменения сопротивления путем введения устройства продольной компенсации (повышением на 30%).

Список использованной литературы

1. Веников В.А. Переходные электромеханические процессы в электрических системах: Учеб. для электроэнерг. спец. вузов. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 1985. – 536 с

2. Жданов П.С. Вопросы устойчивости электрических систем / Под ред. Л.А. Жукова. – М.: Альянс,2015. – 456 с.

3. Хрущев Ю.В. Электромеханические переходные процессы в электроэнергетических системах: учебное пособие / Ю.В. Хрущев, К.И. Заподовников, А.Ю. Юшков; ТПУ. – Томск: Изд-во ТПУ, 2014. – 154 с.

4. Шабад В.К. Электромеханические переходные процессы в электроэнергетических системах: учеб. Пособие для студ. Учреждений высш. проф. образования / В.К. Шабад. – М.: Издательский центр «Академия», 2013. – 192 с.