Задача 5.2

Электроэнергетическая система представлена на рис. 5.6. Методом площадей определить размах возникших качаний ротора при включении выключателя Q, построить зависимость .

Рис. 5.6. Принципиальная схема системы

Решение

До включения выключателя система имеет нормальный режим работы, представленный в задаче 5.1.

Составим схему замещения при включении активной нагрузки (рис. 5.7).

Рис. 5.7. Электрическая схема замещения системы с активной нагрузкой

При включении активной нагрузки определим собственное и взаимное сопротивления системы:

;

.

Характеристика мощности при включении активного сопротивления

Характеристики мощности для данного случая приведены на рис. 5.8, где при совмещении синхронно вращающейся оси отсчета с вектором U индексы у взаимного угла опущены: .

Размах колебаний угла :.

Рис. 5.8. Угловые характеристики мощности: влияние подключения активной

нагрузки на динамическую устойчивость системы

Задача 5.3

Электроэнергетическая система представлена на рис. 5.9. Построить площадки ускорения и торможения при включении выключателя Q, который подключает к электропередаче шунтирующий реактор.

Рис. 5.9. Принципиальная схема простейшей ЭЭС

Решение

До включения выключателя система в нормальном режиме работы характеризуется (из задачи 5.1):

,

.

Схема замещения при включении реактивной нагрузки представлена на рис. 5.10.

Рис. 5.10. Электрическая схема замещения системы с подключенным реактором

При включении реактивной нагрузки определим суммарное сопротивление системы

.

Характеристика мощности при включении реактивной нагрузки и поддержании

.

Угловые характеристики мощности приведены на рис. 5.11.

Рис. 5.11. Угловые характеристики мощности: влияние подключения шунтирующего

реактора на динамическую устойчивость системы

В соответствии с методом площадей размах возникших колебаний угла при сохранении динамической устойчивости составил.

Задача 5.4

Электроэнергетическая система представлена на рис. 5.12. Построить площадки ускорения и торможения, определить размах угла при внезапном отключении выключателя Q, который шунтировал резистор R.

Рис. 5.12. Принципиальная схема простейшей ЭЭС

Решение

Проведем исследование, пользуясь способом площадей. Составим схему замещения для нормального режима (Q включен) и определим мощность, которую можно передать в нормальном режиме.

Рис. 5.13. Электрическая схема замещения системы

Суммарное сопротивление системы

.

Характеристика мощности в нормальном режиме определится по выражению

.

При отключении выключателя Q включается резистор, собственное и взаимное сопротивления определятся как

.

Характеристика мощности при дешунтировании резистора

.

Угловые характеристики мощности приведены на рис. 5.14.

Размах возникших колебаний угла составил. Динамическая устойчивость системы сохраняется.

Рисунок 5.14. Угловые характеристики мощности: определение размаха возникших колебаний ротора генератора при отключении выключателя Q