Задача 5.9

Определить предельное время включения электропередачи, за которое динамическая устойчивость не нарушается, если внезапно отключаются обе цепи линии электропередачи W в электроэнергетической системе, схема электрических соединений которой представлена на рис. 5.28. Отключение и включение всех выключателей Q1–Q4 происходит одновременно. Построить площадки ускорения и торможения, кривую .

IV

Рис. 5.28. Схема электрических соединений электроэнергетической системы

Обозначения на схеме, типы и параметры элементов ЭЭС:

G – синхронный генератор, СВ-1130/250-48; S_ном = 235 MB·A; U_ном =

= 15,75 кВ; = 0,345; J = 50000 ;n = 125 об/мин; Е′ = const;

Т – трансформатор, ТДЦ-250000/220; S_ном = 250 MB·A; k_Т= 15,75/242;

u_к = 11 %;

АТ – автотрансформатор, АТДЦТН-250000/220/110; S_ном = 250 MB·A; u_к,вн = 32 %; u_к,вс = 11 %; u_к,сн = 20 %; k_АТ = 230/115/38,5;

W – двухцепная линия электропередачи; l = 100 км; = 0,435 Ом/км;

GS – приемная система, U_GS = 115 кВ.

Передаваемая в приемную систему мощность Р₀ = 125 МВт; .

Решение

Расчет выполняется в относительных единицах при точном приведении. В качестве базисной мощности принимается S_б = 235 MB·A.

Базисные напряжения на соответствующих ступенях трансформации, кВ:

;

;

;

.

Схема замещения ЭЭС представлена на рис. 5.29.

Рис. 5.29. Схема замещения ЭЭС

Индуктивное сопротивление гидрогенератора G

.

Индуктивное сопротивление трансформатора Т

.

Индуктивные сопротивления цепей линии W

.

Для автотрансформатора предварительно находим напряжения короткого замыкания каждой обмотки:

%;

%;

%.

Индуктивные сопротивления обмоток АТ

;

;

.

Мощность исходного режима в относительных единицах

,

где.

Напряжение на шинах приемной системы GS

Взаимное сопротивление электропередачи в нормальном и послеаварийном режимах

.

Переходная ЭДС генератора

;

; .

Максимально передаваемая мощность

;

.

Построение площадок ускорения и торможения представлено на рис. 5.30.

δ′

град

А_уск

А_торм

Р₀

III

Рис. 5.30. Угловые характеристики мощности

для нормального, аварийного и послеаварийного режимов

Косинус предельного угла включения определяется согласно выражению

;

.

Постоянная инерции гидрогенератора, с

.

Коэффициент, объединяющий константыданного расчета

.

Приращение углов и углы определяются методом последовательных интервалов:

;

.

Далее приращения углов определяются по выражению

и углы

.

Результаты расчетов приведены в табл. 5.3 и на рис. 5.31.

Таблица 5.3

Результаты расчета изменений угла δ′ методом последовательных интервалов

t, с	, град	, град
0,05	0,33	17,41
0,10	0,98	18,39
0,15	1,64	20,04
0,20	2,30	22,33
0,25	2,96	25,29
0,30	3,61	28,90
0,35	4,27	33,17
0,40	4,93	38,10
0,45	5,58	43,68
0,50	6,24	49,92
0,55	6,90	56,82
0,60	7,56	64,38
0,65	8,21	72,59
0,70	8,90	81,46
0,75	9,53	90,98
0,80	10,18	101,17
0,85	10,84	112,01

Предельное время включения выключателей определяется аналитически, с

и подтверждается графически (см. рис. 5.31).

град δ′

Рис. 5.31. Изменение угла во времени