Задача 3
Построить площадки ускорения и торможения для случая двухфазного КЗ на землю в начале линии (см. рис. 9.8), которое через некоторое время переходит в трехфазное, а затем отключается. При этом система остается устойчивой.
Решение. Построив для нормального 1, послеаварийного (рис. 9.8, 9.9) II и аварийного III режимов ( при двухфазном коротком замыкании на землю) характеристики P = φ(δ), найдем площадки ускорения и торможения, показанные на рис. 9.13.
Задача 4
Для увеличения пропускной способности электропередачи, показанной на рис. 9.14, в послеаварийном режиме включается последовательная компенсация. Возможны три варианта включения:
1) последовательная компенсация (УПК) включается одновременно с отключением поврежденного участка;
2) УПК включается в момент короткого замыкания;
3) УПК включена до короткого замыкания в нормальном режиме.
Решение. Построив характеристики нормального I, после аварийного II и аварийного III режимов, найдем соответствующие площадки ускорения и торможения, показанные на рис. 9.15, а, б.
Задача 5
Генератор включается на параллельную работу с мощной электрической системой методом точной синхронизации.
Требуется: найти допустимые значения угловой скорости вращения генератора, при его включении, из условий синхронизации в первом цикле качаний. Потери мощности холостого хода принять равным нулю.
Р
ешение.
Воспользуемся
способом площадей. Так как синхронная
машина возбуждена, то в момент включения
она начинает или выдавать (генераторный
режим) или потреблять (двигательный
режим) активную мощность. Характеристики
мощности включаемой синхронной машины
показаны на рис. 9.16. Для получения
зависимости между угловой скоростью
генератора и угла его включения рассмотрим
четыре возможных случая.
а)
∆ω>0; 0<
<1800
(рис. 9.14,
а).
При углах включения 0 - 1800 синхронная машина в момент включения начинает работать в режиме генератора. Для успешного включения необходимо, чтобы энергия торможения, пропорциональная площадке Аторм, была больше кинетической энергии, накопленной ротором в относительном движении, т. е.
или
откуда
;
б) ∆ω>0; -1800< <00 (рис. 9.14, б).
При углах включения от -180 до 00 синхронная машина в момент включения начинает работать двигателем с потребляемой мощностью Р=Рsin . Мощность, потребляемая синхронной машиной , расходуется на ускорение ротора. Таким образом, для успешной синхронизации энергия торможения, определяемая площадкой торможения Атор, должна быть больше суммы кинетической энергии ротора синхронной машины перед включением и энергии, определяемой площадкой ускорения Ауск.
Связь между углом включения и предельной угловой скоростью ротора может быть получена из выражения
При
углах включения 0 – 180 0
синхронная машина в момент включения
начинает работать генератором и выдавать
активную мощность Р = Рmsin
Связь между углом включения и предельной угловой скоростью ротора может быть получена из выражения
;
в) ∆ω<0; -180< <0 (рис. 9.14, г)
При глах включения от 180 до 00 синхронная машина в момент включения начинает работать двигателем и потреблять активную мощность P = P sin .
Рис.
9.14. Характеристики мощности синхронной
машины.
Связь между углом включения и предельной угловой скоростью ротора может быть получена из выражения
В качестве примера рассмотрим случай включения синхронной машины при ∆ω>0. Угол включения меняется от 0 до 1800 (случай «а»).
Параметры электропередачи в относительных единицах:
с.
Максимум угловой характеристики синхронной машины
При
Допустимое скольжение машины s = +2,3%. Для других углов включения имеем
ớ вкл , град. 45 90 135 180
s,% 2,1 1,6 1,0 0,0
На рис. 9.15 приведена кривая допустимых скольжений в функции углов включения.
Рис.
9.15. Кривая допустимых скольжений в
функции углов включения