Задача 5.5

Электроэнергетическая система представлена на рис. 5.1. Происходит трехфазное КЗ в середине одной из цепей линии W, которая отключается выключателями Q1 и Q2. Методом площадей определить предельный угол отключения КЗ.

До аварии система имела нормальный режим, представленный в задаче 5.1.

Составим схему замещения для короткого замыкания в одной из цепей линии (рис. 5.15).

Сделаем некоторые преобразования схемы замещения (треугольника в звезду):

;

.

Рис. 5.15. Электрическая схема замещения системы в аварийном режиме

В результате преобразований найдем суммарное сопротивления системы:

.

После срабатывания выключателей система пребывает в послеаварийном режиме, представленном в задаче 5.1.

Характеристики мощности для всех случаев приведены на рис. 5.16.

Рис. 5.16. Угловые характеристики мощности: определение предельного угла

отключения короткого замыкания

Задача 5.6

В электроэнергетической системе, представленной на рис. 5.17, внезапно отключается один из двух однотипных блоков генератор-трансформатор. Методом площадей оценить устойчивость оставшегося в работе блока.

Рис. 5.17. Принципиальная схема системы

Решение

Составим схему замещения для нормального режима и определим мощность, которую можно передать в нормальном режиме, рис. 5.18.

Рис. 5.18. Электрическая схема замещения системы в нормальном режиме

Суммарное сопротивление системы

.

Характеристика мощности в нормальном режиме определится

.

Составим схему после выхода из работы одного блока (отключился выключатель Q) и определим мощность, которую может передать оставшийся в работе блок (рис. 5.19).

Рис. 5.19. Электрическая схема замещения системы при вынужденном режиме

Суммарное сопротивление системы в вынужденном режиме

.

Характеристика мощности при отключении одного из блоков

.

Характеристики мощности для обоих случаев приведены на рис. 5.20.

Рис. 5.20. Угловые характеристики мощности: поведение системы при

отключении блока генератор-трансформатор

После отключения одного блока схема остается устойчивой. Поскольку мощность генерации уменьшилась вдвое, а параметры электропередачи увеличились в меньшей степени, то образующийся небаланс мощности (моментов) приводит к относительному движению ротора оставшегося в работе генератора в сторону торможения (угол уменьшается, ).

Задача 5.7

В начале линии электропередачи (рис. 5.1) происходит двухфазное короткое замыкание, через некоторое время АРЧВ уменьшает впуск пара в турбину, в результате мощность турбины уменьшается в два раза. Еще через некоторое время происходит отключение КЗ, а после этого восстанавливается первоначальная мощность турбины. Дать анализ динамической устойчивости системы методом площадей.

Решение

Характеристика мощности в нормальном режиме

.

Характеристика мощности при двухфазном коротком замыкании

.

Характеристика мощности при отключении аварийной цепи

.

Характеристики мощности для всех случаев приведены на рис. 5.21.

При двухфазном коротком замыкании мощность генератора изменяется (из точки a в точку b характеристики III), затем некоторое время система находится в этом режиме (b-c). После происходит уменьшение мощности турбины P_T (е-c), затем отключение линии (w-d) и восстановление исходной мощности P₀ (x-q).

На рис. 5.21 площадка ускорения равна

и, соответственно, площадка торможения определяется

.

Рис. 5.21. Угловые характеристики мощности: анализ динамической

устойчивости электропередачи

После отключения одного из блоков генератор-трансформатор и дальнейших мероприятий динамическая устойчивость электропередачи сохранилась: до подхода к критическому углу площадки ускоренияabcea и торможения cwdfmqxc уровнялись.