Sh2

1.электрической системой - часть эл.энер. системы, в к-й ген-ется, преобразуется, передается и потребляется электрическая энергия. Совокупность процессов, существующих в системе и определяющих её состояние в любой момент времени или на некотором интервале времени- режимом системы. Режим зависит от схемы соединения и характера работы элементов системы. Режим характеризуется параметрами режима, к которым следует отнести: мощность, напряжение, ток, угол сдвига векторов ЭДС, напряжений, токов, частоты и т.д. Параметры режима тесно связаны с параметрами системы. К параметрам системы относятся полные, активные и реактивные сопр, проводимости элементов, собственные и взаимные сопротивления, коэффициенты трансформации, постоянные времени и т.д. Режим электрической системы может быть установившимся или пере-ходным (неустановившимся). В установившемся режиме реальной электрической системы параметры режима не постоянны: они непрерывно изменяются, но эти изменения, проис-ходящие около некоторого среднего значения, могут быть настолько малыми, что режим практически допустимо считать установившимся. Различают следующие основные виды режимов электрических систем: а) нормальные установившиеся режимы, применительно к которым проектируется электрическая 5.Характеристики системы, содержащей любое число линейных элементов Статические характеристики, т.е. выражения для определения активных и реактивных мощностей, токов и напряжений в любом элементе линейной сис-темы при установившемся или очень медленном изменении режима легко най-ти с помощью метода наложения. Для этого необходимо, чтобы все синхронные машины были представлены некоторыми постоянными сопротивлениями с приложенными за ними ЭДС, а асинхронные двигатели нагрузки – пассивными элементами. Такое представление генераторов и двигателей возможно для пе-реходных процессов только для какого-то одного момента времени. Пользуясь методом наложения, заменяем рассмотрение этой схемы по-следовательным рассмотрением ряда подсхем, количество которых должно быть такое же как число ветвей, содержащих ЭДС. Ток в любой ветви, согласно методу наложения равен: I1 = I11 – I12 – I13 – I1n – I1k где I11 – собственный ток ветви I. I12, I13, …, I1k взаимные токи. Собственный ток: I11 = E1 • Y11, где Y11 – собственная проводимость. Аналогично Inm = Em • Ynm Inn = En • Ynn I12 = E2 • Y12. Взаимные проводимости определяются по выражению Yn2=1/Zn2 Собственная проводимость: Y=g-jb=ye^-jпси=ye^-j(90-альфа)=-jye^ja 8.Заземление нейтрали трансформаторов. В высоковольтных электрических сетях нейтрали трансформаторов глухо заземляются. Если нейтрали тр-ров заземлить через небольшое сопротивление, не повышающие заметно напряжения на нейтрали, то условия работы изоляции не меняются, а устойчивость систем при несимметричных КЗ существенно увеличивается. Увеличение сопротивления аварийного шунта, вводимого в комплексную схему, приводит к уменьшению сброса мощности во время КЗ и, следовательно, к улучшению динамической устойчивости. В нормальном режиме максимальная передаваемая мощность PmI=E*U/X12I, при однофазном КЗ без активного сопротивления в нейтрали трансформаторов: PmIII=E*U/X12III, X12III=Xa+Xb+Xa*Xb/Xд, Хд=Х2сум+Х0сум, Х0сум=Хт1*(Хл+Хт2)/(Хт1+Хл+Хт2).В случае заземления нейтрали через активное сопротивление Rто: PIII=E^2*y11III*sina11III+E*U*y12III*sin(б12-a12III), где y11III и y12III - проводимости, содержащие активное сопротивление Ro. Система , неустойчивая в результате однофазного КЗ и отключения цепи при глухом заземлении нейтрали, может стать устойчивой при заземлении нейтрали через активное сопротивление, выбранное надлежащим образом. Включение активного сопротивления положительно сказывается на устойчивости, увеличивая амплитуду PmIII. При решении вопроса о 10.Влияние напряж-е электропередачи.Напряжение ЛЭП существенным образом влияет на её пропускную способность, в значит мере определяя возможности передачи. Предельную мощн можно записать так: Рпр=(Eq*U)/(a+b/U^2л.ном),где а=Xd+Xт1+Хт2, b=Xл*Sб Рассмотри,как изменяется зависимость Рпр при изменении U от 0 до бесконечности при Uл.ном стремящемся к 0, значение Рпр стремится к 0; при Uл.ном стремящемся к бесконечности,значение Рпр стремится (Eq*U)/a По хар-ке видно,что при длине электропередачи 200км повышение напряж-я до 220кв приодит к значит-му увеличению Рпр.Дальнейшее повыш-е напряж-я уже мало эфф-но,поскольку в области достаточно больших значений Uл.ном относительное сопротивление линии становится малым по сравнению с сопротивлениями ген-ра и тр-ов,значения кот-ых в этих условиях почти полностью определют предел мощности.При больших длинах(800км)оказывается эфф-ым бОльшие увеличение напряж-я линии. Конструктивные изменения ЛЭП,снижающие реакт сопр.В наст время принят только один путь такого уменьшения-применение расщеплённых проводов.Этот путь особенно эфф-ен при дальних электропередачах,где даже при весьма высоких напряж-ях пропускная способность электропередачи была бы недостаточной. Выключатели.Быстрое откл кз на линиях выс напряж-я имеет	система и определяются основные технико-экономические показатели характеристики; б) нормальные переходные режимы, во время которых система переходит от одного рабочего состояния к другому; в) аварийные установившиеся и переходные режимы, для которых определяются технические характеристики, связанные с необходимостью ликвида-ции аварии и выяснения условий дальнейшей работы системы; г) послеаварийные установившиеся режимы с изменением нормальной схемы системы, например, отключением какого-либо элемента системы или ряда элементов. В послеаварийном режиме система может работать с несколько ухудшенными технико-экономическими характеристиками по сравнению с нормальным режимом. Стат. устойчивость - это способность системы восстанавливать исходный режим или режим, весьма близкий к исходному, после малого его возмущения. Дин. устойчивость - это способность системы восстанавливать исходный режим или близкий к исходному при резких его возмущениях. Если после большого возмущения синхронная работа системы сначала нарушается, а затем после некоторого допустимого по условиям эксплуатации перерыва вос-ся, то система считается имеющей резуль-щую устойчивость. где пси=arctgb/g a=90-пси g, b – вещественная и мнимая части проводимости У=корень из(g^2+b^2) S1=E^2Y11-E1E2Y12-...-E1EkT1k Pi=Ei^2Yiisinaii+СуммаEiEnYinsin(бin-ain) Q1=E1^2Yiicosaii-СуммаEiEnYincos(бin-ain) 6.Послед-ная (продольная) компенсация реакт.сопр-я ЛЭП.Уменьшение реакт сопр-я ЛЭП можно получить, включая послед-но в линию статич. Конден-ры.Прим-е промежуточных (подпорных) СК и управляемых кондеров для обеспечения высокой способности сверхдальних ЛЭП.Эл.передачи должны выполняться с устр-ми поперечной компенсации. СК относ. дешёвыми,т.к. обеспечивают высок. пропускну.способность эл.передачи,связь местных систем и улучш кач-во эл.снаб. прилегающих р-ов. Промежуточные СК, устанавливаемые на П/С, должны обеспечивать поддержание напряж-е на линии при изм-ях режима эл.передачи и тем самым повышать её устойчивость. Промежуточные СК м.б. особенно эфф при установ. на них автоматич регул. возбуж-я без зоны нечувств. СК,установленные на промежуточных П/С, делят линию на самостоят. уч-ки, поддерживая напря-я в начале и конце каждого уч-ка.При резких изм-ях режима, вызванных кз, регул-ры возбуж-я не могут достаточно быстро обеспечить пост-во напряж-я,что приводит к огран-ю вел-ны перед-й мощ-ти. заземлении нейтрали повышающих и понижающих трансформаторов необходимо иметь ввиду, что вседствие большой величины реактивного сопротивления 0й последовательности ЛЭП характер заземления нейтрали повышающих тр-ров не оказывает почти никакого влияния на устойчивость при замыканиях на землю в конце ЛЭП и, наоборот, играет большую роль при замыканиях в начале. Точно так же заземление нейтрали понижающих тран-ров существенно лишь при замыканиях на землю в конце линии. При замыканиях в конце линии потери мощности в заземляющем сопротивлении ложатся в значительной мере на местные генераторные станции приёмной системы. При небольшой постоянной инерции станций это может привести иногда не к улучшению, а к ухудшению устойчивости системы в целом.Заземление нейтрали через активные сопр-я приводит к повышению устойчивости и при двухфазных замыканиях на землю, хотя и значительно меньшему, чем при однофазных. Оптимальная величина активных сопротивлений в случае двухфазных замыканий на землю значительно выше, чем при однофазных. Заземление нейтралей всех трансформаторов через реактивные сопротивления, как правило, менее эффективно, чем заземление через активные сопр-я. первоочерёдное,решающее значение для улучшения динамич.устойчивости.Уменьш времени откл кз явл-ся благоприятным и с точки зрения локализации аварии,уменьш тех опасных явл-ий,кот могут вызвать токи кз с их тепловыми и мех эффектами в оборудовании эл.систем.Время,проходящее от появления кз до откл-я аварийн участка,складывается из собственного времени выключ-ля и времени,необходимого для работы РЗ.ПРименяемые в наст.время воздушн выкл-ли имеют собсвт время,т.е.время от момента подачи импульса РЗ до расхождения контактов выключ-ля и погасания на них дуги.Время отклю-ся кз при расчётах ПП и устойчивости принимается порядка 0.1-0.12с	2.Отключение части ген-ов в после авар.режиме 3хф и пофазное АПВ Непрерывный контроль состояния системы(диагностич.контроль) Изменение сх коммутации системы Деление системы на несинхронно работающие части и ресинхронизация Распределение нагрузки между станциями с учётом требований улучшения устойчивости и качества ПП Авто откл части потребителей, авто разгрузка при снижении частоты и напряж-я Выбор сх эл. системы с учётом требований улучшения устойчивости и качества ПП. 3.Структурные схемы систем не отражают физической природы рассматриваемых явлений, они дают символическое изображение последовательности соединений элементов системы и показывают те изменения, которые претерпевают параметры режима в этих элементах. Параметр режима на выходе каждого элемента Х2 представляется как функция параметра режима на его входе X1. 7. Максимальные и предельные нагрузки Максимальная мощность электропередачи, представленной в схеме за-мещения чисто реактивным сопротивлением Х: Рm=(U1*U2*sinбm)/X Эта мощность достигнет своего максимального значения при угле пере-дачи ?m = 90. Если линия представлена полным сопротивлением Zл, то максимальная мощность, определённая по генераторному концу: Рm=(U1^2/Zл)*sina+(U1*U2)/Zл при этом угол бm=90+а Если величина мощности, передаваемая по ЛЭП, ограничена температур-ным режимом оборудования, изменением напряжения у нагрузок и т.д., то, в этом случае, наибольшая мощность, передаваемая по ЛЭП, называется пре-дельной нагрузкой. При учёте сопротивления генераторов максимальная мощность электро-передачи будет меньше максимальной мощности линии за счёт роста сопротив-ления: Z=Zл+Zг;Рm>P=(E^2*sina)/Z+(E*U^2)/Z В системе электропередачи, имеющей пассивные нагрузки (АД), макси-мальная мощность генератора составит: 9.Осуществимость или условия существования установившегося режима Режим, который должен установиться после возмущения и последующего переходного процесса, требует для своего осуществления баланса мощности. Активная мощность, вырабатываемая генераторами системы Рг, должна быть равна мощности, потребляемой в нагрузках Рн и потерь мощности во всех эле-ментах системы ?Р: Рг = Рн + ?Р (1) Qг + Qз.ЛЭП = Qн + ?Q (2) Активная и реактивная мощности связаны соотношением: S^2 = P^2 + Q^2, где S – полная мощность. Поэтому уравнения (1) и (2) нельзя рассматривать как независимые. Известно, что: 1)изменение активной мощности, вырабатываемой генераторами, влияет в основном на изменение частоты в системе, оказывая сравнительно не-большое влияние на напряжение. 2)изменение реактивной мощности влияет, главным образом, на из-менение напряжения в системе. Необходимость баланса активной и реактивной мощностей приводит к следующему правилу. В установившемся режиме 12.Осуществимость (условия существования) установившегося режима. Режим,кот должен наступить после возмущения и по след.перех.процесса требует для своего осуществления баланса мощности Акт.мощн.вырабатываемая генерами д.б.равна мощности,потребляемой нагр-ой и покрытыми потерь акт.мощности во всех эл-ах системы: Рг=Рн+дельта Р Qг=Q3л+Qн+дельта Q измен.акт.мощности вырабат.генерами влияет в основном на изменение частоты в системе,оказывая сравнит.небольшое влияние на напряжение. Напряжение регулируется на ЭС путём изменения тока возбуждения,кот.способствует выработки реакт.мощности.Необходимость баланса мощн.в энергосистеме приводит к след. правилу:В установивш. реж. представл. графич. завис-сти: Pг=ф(П), Pн=ф1(П), Qг=f(П), Qн=f1(П), где П некотор.определяющий параметр режима всегда имеющий общ.точку между собой или хоты бы касаясь друг друга при П=П1.	4.Установки для эл-го торможения ген-ов во время аварии.Для повышения устойчивости при симм кз м.б. использованы акт сопр-я,включ-ые или последовательно с каким-либо звеном передачи, или параллельно ему.Наиболее эфф включ акт сопр-ий паралл ген-ам или тр-ам передающей станции.В этом случае действие нагрузочного сопрот-я продолжается и после отключ-я кз,а в ряде случаев может только начинаться после отключ-я кз.Если мощность приёмной системы велика сравнит с мощностью передающей станции,то при помощи нагрузочных сопр-ий можно достигнуть благоприятных рез-ов. Автоматич разгрузка.Отключ части потребитлей.т.е.автоматич разгрузка системы,проводимая в зависимости от уронвя частоты и напряж-я в сист с учётом динамики изменения частоты,явл-ся весьма эфф средством улучшения устойчивости при тяжёлых авариях. Pm=E^2Y11sina+EU2Y12sin(б12-ф12) при бm=б+а12=90 Кроме понятий максимальной и предельной нагрузки вводят понятие пропускной способности элемента системы (линии, трансформатора и т.д.), оп-ределяя её как ту наибольшую мощность, которую с учётом всех факторов (устойчивость, нагрев и т.д.) можно передать через данный элемент. Пропускная способность элемента системы определяется также как и предельная нагрузка. представленные графические зависимости Рг = ?1(П) и Р = ?2(П), Qг = ?1(П) и Q = ?2(П) (где П – некоторый определяющий параметр режима) всегда имеют общую точку между собой или хотя бы касаясь друг друга при П = П1. Пример: изобразим графически изменение активной мощности генерато-ра и нагрузки в зависимости от напряжения. 16. Величина пускового момента пропорциональна активному сопртивлению ротора. С этой целью поверхностный слой ротора выполнен из металла, имеющего большое активное сопротивление. В момент пуска из-за явления поверхностного эффекта ток в роторе протекает по поверхностному слою из-за значительной частоты в роторе (fн=50Гц). По мере разгона двигателя частота в роторе уменьшается, соответственно уменьшается и величина активного сопротивления, кроме того пусковой момент можно увеличить путём увеличения числа пар полюсов.
13.Динамическая устойчивость. При больших возмущениях таких, как КЗ, набросы и сбросы мощных нагрузок, включение генераторов в режиме самосинхронизации, приходится учитывать нелинейность основных характеристик системы Р=ф(б), Q=f(б) и рассматривать линейность системы учитывая её инерционные параметры, определяющие скорости изменения параметров режима. В данном случае рассмотрению подлежит динамическая устойчивость. дМ=Мт-М=Тj*diu/dt, домега=ф(t), б=f(t). Пусть в норм. режиме работы генератор передавал мощность Ро в энергосистему по двум ЛЭП, что соответсвует рабочей точке 1 на графике. Вследствие КЗ была отключена одна линия и Ро стала предаваться по одной ЛЭП. Рабочая точка 1 переместилась на угловую характеристику мощности II в точку 2. Под действие небаланса мощности (момент турбины прежний, электромагн.момент ген-ра уменьшается), ротор ген-ра начинает ускоряться и в точке 3 будет равенство момента турбины и эл.магн.момента ген-ра. В данном случае либо перех.процесс заканчивается, либо ротор ген-ра ускоряясь пройдёт точку 3 и выйдет из синхронизма. Для того чтобы определить, будет ли сохранена дин. устойчивость системы, необходимо решить диф. уравнение движения ротора генератора дМ=Мт-М=Тj*dомега/dt. Судить о динамической устойчивости можно только построив зависимости домега и б=f(t).	14.Влияние постоянной инерции на дин. устойчивость необходимо рассмотреть с точки зрения влияния на время отключения при заданном угле отключения (не зависящим, как это следует из способа площадей, от величины постоянной инерции) и на запас дин.устойчивости. В этом случае изменение угла определяется соотношением: (б-бо)/Ро=(360*f/(2*Tj))*t^2. Очевидно, что для повышения в n раз предельного времени отключения аварии постоянную инерции при том же критическом угле (при том же запасе устойчивости) следует увеличить в n^2 раз. Предельное время отключения 3ф-ного КЗ: t=кор(2*Tj*(боткл-бо)/(360*fo*Po)). Таким образом, удвоение постоянной инерции машины повышает предельное время отключения на 40%. Обычно при изменении постоянной инерции изменяются и другие параметры генераторов.	18. Осн. мероприятия, изм-щие параметры оборудования: Ген-ры:1) уменьшение реак сопр-й,2) увел мех постоянной инерции, 3) прим-е быстродейс-й системы возб-я (умень постоянной времени возб-ля, увел потолочного напря-я возбудителя), 4) использование регул возб-я (СД, кибернети-ческого типа,цифровых), 5) уст-во переключения фаз на ген-рах и трансф-рах, выполнение ген-ров как синхронно-асинхронных (с двумя обмотками, повор-ми поле),6) применение криогенных и сверхпроводящих обмоток на ген-рах и транс-рах; Электропередачи: 1) повышение напр-я ЛЭП,2) расщипление проводов в каждой фазе на несК-ко параллельно идущих,3) применение защиты и выключателей с увеличенной скоростью откл КЗ, 4) создание лэп нового типа (управляемых, полуразомкнутых). Дополнительные мероприятия: 1) сооружение переключающих пунктов на электропередачах, 2) установка преобразовательных устройств связи систем (тиристорных или электромеханических),	3) заземление нейтралей трансформаторов через активное или реактивное сопротивление, 4) применение дополнительной емкостной компенсации индуктивного сопротивления электропередач с помощью статических конденсаторов, 5) применение поперечной компенсации с помощью: а) синхронных компенсаторов на промежуточных подстанциях, б) шунтовых конденсаторных батарей, в) управляемых конденсаторов и подмагничиваемых реакторов, г) тиристорных источников реактивной мощности. 6) использование автоматической аварийной разгрузки генераторов, 7) использование автоматического электрического торможения.
15.ВД ген-в.Рассмотрим работу простейшей эл. системы-ген-ра, работающего ч/з сеть на шины неизмен-го напряж-я и частоты. Интересующие хар-ки м. б. получены с помощью векторных диаграмм, представленных для неявнополюсной (турбоген-ра) и явнополюсной (гидроген-ра) машин. ВД для неявнополюсных ген-ров .ЭДС Eq пропорциональна (если не учитывать насыщение) току ротора и поэтому в машине с нерегул-мым возбуж. она остаётся постоянной при любом медленном изм-и режима. При резких изм-ях режима эта ЭДС также резко изм-ся, повторяя изм-я тока ротора Электродвижущая сила Е' обусловлена резуль-щим полным потокосцеплением обмотки возб-я; поперечная составляющая этой ЭДС Е'q остаётся неизм-ной в первый момент времени при любом резком изм-и режима работы ген-ра. Эта переходная ЭДС, непосредственно не имеющая физ смысла и являющаяся расчётной величиной, весьма широко прим-ся при анализе переходных процессов: её неизменность в момент резкого изм-я режима Е'q=const при t=0 позволяет связать состояние (режим) системы, предшествовавший его нарушению, с новым при изменении режима. Поэтому выражения мощности (5,6) приходится считать неск-ко искусственными. Однако нетрудно получить аналогичные выраж-я, содержащие угол б. 19. Для упрощения исключим из рассмотрения актив потери в статоре двигателя, пренебре-жём актив сопр цепи статора и потерями активной мощности, связанные с намагн-м. Представим двигатель Г-образной схемой замещения. Р=I'2^2*R2'/S, Q=Qм+Qs, Qм=U^2/Xм=Iм*U-реак мощность намагн-я, Qs=I'2^2*Xs-реак мощность рассеяния. Стат хар-ки:Активная мощность, опр-я в зависимости от напр-я и скольжения, I'2=U/((R'2/S)+Xs), P=U^2*R'2*S/((R'2)^2+(Xs*S)^2).Из приведённых хар-к видно, что при данной мех. нагрузке РмехУ каждого двигателя есть опр-й критический режим. Напр-е Uкр и скольжение Sкр, при к-х этот режим наступает, называют критическим. математически определить значения максимального момента или мощности и критического скольжения.Продифференцировав выражение мощности и приравняв его нулю, найдём: Sкр=R'2/Xs (*), Pmax=U^2/(2*Xs). Величина критического скольжения м. б. опр-на ч/з ном. скольжение Sн и кратность макс-ного момента: Sкр=Sн*(bн+кор(bн^2-1)) (**). bн=Mm/Mн. Пользуясь (*) и (**) можно определить: Р=2*Pm/((S/Sкр)+(Sкр/S)), М=2*Мm/((S/Sкр)+(Sкр/S)) - формулы Клосса. При снижении напр-я или увел мех вращающего момента двигатель может оказаться в критическом режиме.	состоянием, наступающим после нарушения. ВД явнополюсного ген-ра. Не имеет физ.смысла и не м б замерена обычными приборами фиктивная расчётная ЭДС ЕQ. Она позволяет искусственно ввести в схему замещения системы явнополюсную синхронную машину, и поэтому удобна для расчётов. В качестве расчётной величины прим-ся и поперечная составляющая напр-я ген-ра Uгq. Отдаваемую ген-ром активную мощность можно выразить ч/з различные ЭДС. Так, на основании векторной диаграммы можно записать: Eq*sinб=Ia*Xdсум, E'*sinб'=Ia*X'dсум, Uг*sinбг=Ia*Xс, где Ia–активная составляющая тока генератора Ia=I*cos?, Xdсум=Xd+Хс, X'dсум=X'd+Хс. Определив Ia и подставив его в выражение для активной мощности, получим: Р=U*Ia, Pеq=Eq*U*sinб/Xdсум (4), Pе'=E'*U*sinб'/X'dсум (5), Puг=Uг*U*sinбг/Xс (6). Угол б в (4) характеризует положение ротора в пространстве. Угол б не может меняться скачком. Его измененияопределяют относительную мех. скорость и ускорение ротора.поэтому выраж-я мощности, к-е содержат угол б, наиболее удобны при исследовании эл.мех. перех процессов. Углы б', бс, бг отражают главным образом эл.магн. режим: их изм-е не связано с пространственным положением ротора и его инерцией. В отличие от угла б они могут меняться скачком При дальнейшем снижении напр-я точка, хар-щая режим, перейдёт на спадающую часть хар-ки; двигатель будет тормозиться, ток и реакт мощность будут резко расти, а затем двигатель остановится – «опрокинется». Обычно двигатели работают с большим запасом устойчивости. Их рабочее скольжение значительно меньше критического, а максимальный вращающий момент много больше рабочего (1,5–1,7 Мн). В этих условиях колебания напр-я не опасны с точки зрения устойчивости двигателей и только очень большие снижения напр-я на их шинах (порядка 20-40%) приводят к опрокидыванию. Влияние изм-я частоты на устойчивость двигателя: М=3*Uф2*r'2^2*P/(омега*S2*((r1+c1*r'2/ Р=омега*М s2)^2+(x1+c1*x'2)^2)). . Снижение частоты приводит к умень скольжения, к-е нужно найти из выражения: Sкр=R'2*омега0/(Xs*омегаi), Qм=U^2*омега0/(Хм*омегаi) реакт мощность намагн-я увел при умень частоты, Qs=I'2^2*Xs*омегаi/омега0 реак мощность рассеяния умень. Определим изм-я актив и реак мощностей при изм-ях частоты, но при неизменной величине U в предположении, что механический момент Ммех на валу двигателя остаётся постоянным. При этом активная мощность, потребляемая двигателем, изменяется пропорционально частоте согласно выражению.	20.Для проведения расчетов дин.устойчивости узлов эл. нагрузки необходимо: 1) определить точку с неизменным напря-ем в сетях 6-110 кВ. Это необходимо для того, чтобы знать, в какой точке напр-е останется постоянным на протяжении всего переходного процесса, т.к. величина внешнего сопр, оказывающая сущ-ное влияние на дин. устойчивость узла нагрузки, опр-ся, начиная от точки с неизменным напряж; 2) на основе элементов теории вероятностей произвести выбор схемы замещения узла нагрузки по известным величинам общего количества эл.приемников и эл.приемников, работающих в установившемся и переходном режимах. Это позволит выбрать конкретную схему замещения и, след-но, более точно выявить воздействие целого ряда факторов, оказывающих сущ-ное влияние на уст-сть нагрузки;3) на основе схемы замещения узла нагрузки опр параметры всех эл.приемников, участвующих в переходном процессе, причем все эл. двигатели, имеющие одинаковый характер момента сопр объед-тся в один экв; 4) произвести выбор пред доп мощности 25.Комплексная нагрузка состоит из отдельных элементов освет и бытовой нагрузок, нагрузки двигателей, инверторов и выпрямителей, потерь в тран-рах и кабелях. Комплексная нагрузка имеет также стат и дин хар-ки. Рассмотрим только стат хар-ки, т.к. дин хар-ки м. б. приближённо получены из серии стат. Изм-е мощ, потребляемой нагрузкой, с изм-ем напр-я и частоты м. б. при небольших изм-ях представлены выраж: /_\Р=(dP/dU)*/_\U+(dР/df)//_\f /_\Q=(dQ/dU)*/_\U+(dQ/df)//_\f dP/dU=a(u);dQ/dU=в(u);dP/df=a(f);dQ/df=в(f)-наз-ся регулирующими эффектами актив и реакт мощностей нагрузки по напря-ю и частоте.Регул эффект комплексной нагрузки при изм-и напря-я (при линеаризации вблизи ном напря-я), выраженный в о.е. обычно составляет 1,5-3,5 для реакт мощности и 0,3-0,75 для актив мощности. Регул эффект комплексной нагрузки при изм-и часто-ты (при линеаризации вблизи ном. частоты) составляет 1,5-3 для ак-тивной и от 1 до 5-6 для реакт мощностей. Величина регул эффекта изм-ся с изм-ем напр-я или частоты. Изм-я частоты обусловлены появлением небаланса м/у эл мощ, отдаваемой ген-ми в сеть и мех	(свар тран-ра) дуговой печи и двигателя толчкообразной нагрузки в зависимости от доп. вел колеб напря-я узла нагрузки с учетом сохранения дин устойчивости; 5) составить системы дифференциальных уравнений Парка-Горева для экв. пускаемого двигателя, а также для экв двигателей с одинаковым хар-м момента сопр, раб-х в установившемся режиме, и на их основе произвести расчет переходного процесса узла эл.нагрузки;6) напря-е в узле нагрузки при перех процессе не остается постоянным, а изм-ся в зависимости от изм-й параметров пускаемого эл.приемника. Поэтому необходимо опр-ть напр-е в узле нагрузки на протяжении всего перех проц и ч/з заданный интервал времени интегрир-я подставлять найденное знач-е напря-я в системы диф ур-й как пускаемого эл. двигателя, так и в экв. двигатели, раб-е в установившемся режиме;7) рас-ть меро-я, направ на повыш уст-сти узлов нагрузки . мощн их первич двиг. Эти изм-я приводят к изм-ям реак мощн, потреб нагрузкой, изм-ем потерь актив и реакт мощ в сетях и, след-но, изм-ям напря-я. Так умень частоты влечёт за собой сниж напря-я.Рассмотрим асинх нагрузку. При сниж частоты макс. момент двигателя увел, крит сколь-е увел, а рабочее скольжение при заданном моменте сопр (Ммех = const) умень. соотношения. СД увел выработку реак мощности при сниж напря-я в системе и умень-ют его при сниж частоты, поэтому при одновременном сниж напря-я и частоты СД благоприятно.Сниж частоты, след-но, влияет на уст-сть работы двигателя аналогично повыш напр.возможность устойчивой работы в области более низких напря-й, чем при нормал частоте. Полученные выводы сделаны в предположении, что комплекс. нагр. состоит только из АД. Выводы не изм-ся при учёте в составе комплексной нагр и др. сос-х. Освет и выпрям нагрузки не изм полученные влияют на уст-сть нагр в целом, как и АД.
23. Ном мощ на валу двигателя Р2н, ном напр-е Uн, ном КПД пн, коэф мощности cosфн, ном число оборотов минуту nн, кратности макс момента bн=Mm/Mн и пускового тока Кп, кратность пускового момента mп=Mп/Мн, ном скольжение Sн=(no-nн)/no. Акт сопр обмотки статора: r1=Uн^2*(1-Sн)*(1,5-1,8)/(2*С1*(Р2н+дРмех)*bн*(1+C1/(Sн*(bн+кор(bн^2-1))))), дРмех=0,01*Р2н, С1=1+Iм/(2*Iп), Iп=I1н*Кп, I1н=Р2н/(кор(3)*Uн*пн*сosфн), Iм=I1н*(sinфн-cosфн/(2*bн)). Коэф (1,5-1,8) используется для двигателей до 1000 В. Актив потери в обмотке статора (в меди): Р1м=3*I1н^2*r1. Актив потери в обмотке ротора: Р2м=Рэм*Sн. Эл.магн мощность равна: Рэм=(Р2н/пн)*(1,01*пн+0,005)*1/(1-Sн). Потери в стали: Рс=Р1н–Р1м–Рэм, где Р1н=Р2н/пн. Актив сопр цепи намагн-я: rc=Pc/(3*Iм^2). Актив сопр ротора при скольжении S=0: r'2=P2м/(3*I'2^2), I'2=кор(2*bн/(bн+кор(bн^2-1)))*I1н*cosфн. I'2<I1н на 5-10 %. При скольжении S=1: r'2=(P2н+дРмех)*mп/(3*(1-Sн)*Кп^2*I1н^2). Определяются сопрХ1, X'2 и Хм при S=1: Х1+Х'2=кор(Zk^2-(r1+r'2)^2), X1=r1*X'2/r'2, C1=1+X'2/Xм, С1=1+Iм/(2*Iп), Zk=Uн/(кор(3)*Iп). При S=0: Х1+С1*Х'2=Uн^2*(1-Sн)/(2*С1*bн*(Р2н+дРмех))-r1. Опр параметров СД. S2ном, Uном, пном (КПД), cosфопереж, G*D^2, mп, 27. Самозапуском -процесс, восстановления норм работы двигателей после кратковременного нарушения эл.снаб, приводящего к временному сниж или полному исчезновению напр-я на сборных шинах. Самозапуск в отличие от пуска двигателей характерен тем, что:а) одновременно пускается целая группа ЭД; б) в момент восстановления эл.снаб и начала самозапуска часть двигателей или все двигатели вращаются с нек-й скоростью;в) самозапуск, как правило, происходит под нагрузкой.Самозапуск будет успешным если при пониж напря-и избыточный момент ЭД достаточен для доведения мех-в до ном скорости и если за это время нагрев обмоток не превысит допустимую величину.Допустимое сниж напря-я на общих шинах при пуске или самозапуске двигателя опр-ся с учетом характера нагрузки. Напряжение на общих шинах в момент пуска двигателя будет равно: U=U1*Zпн/кор((Zпн*cosфк)^2+(Zвн+Zпн*sinфк)^2), U=U1/кор((cosфк)^2+((Zвн/Zпн)+sinфк)^2). cosфк=Sп*cosфп+Sн*cosфн/Sпн, Sп=Р2н*Кп/(пн*cosфн), cosфп=2*mп*пн*cosфн/Кп, Zпн=Uн^2/Sпн, Sпн - условная пусковая мощность цепи двигателя и нагрузки: Sпн=кор((Sп*cosфп+Sн*cosфн)^2+(Sп*sinфп+Sн*sinфн)^2). Можно опр сопр двигателя как из полностью, так и из частично-заторможенного состояний. 33. Выделим из системы одну генераторную ветвь (рис.) и предположим, что постоянна частота в системе (W=const) и напряжение в узловой точке H (U=const). Из векторной диаграммы легко получить значение активной мощности, отдаваемой генераторам (Р=Pг) и реактивной мощности в начале (Qг) и в конце (Q) передачи: Р=E*U*sinб/X (2), Qг=E^2/X-E*U*cosб/X (3), Q=-(U^2/X-E*U*cosб/X) (4). Предполагая, что угол б меняется при неизменных значениях Е и U, согласно (2) и (4) построим серию характеристик Р=ф(б), Q=ф(б) и Qг=ф(б).Предположим, что мощность турбины не зависит от изменения угла, тогда отклонение (небаланс) мощности генератора при каких–либо случайных малых изменениях в системе (изменение ЭДС, U, X, Pт) ,будет равно: дР=dP*дб/dб. Обозначив dP/dб=с, можно определить отклонение угла б при появлении небаланса мощности дР. дб=дР/с.Согласно этого выражения можно утверждать, что при с=0 будет наступать критический режим, т.к. при ничтожно малом изменении дР изменение угла дб будет получать очень большие значения (дб=дР/0->бесконечность). При положительных значениях система устойчива, при отрицательных – неустойчива. Таким образом, прямой критерий критического режима простейшей системы равен: с=dP/dб=0. Условия устойчивости имеет следующий вид: с=dP/dб>0. 36. а) Самый простой и самый надёжный это прямой пуск двигателей. Двигатель включается на напр-е сети через выключатель. Знач-е преимущество прямого пуска - это отсутствие сложных пусковых устройств, простота схемы и сокращение временя пуска. б) Автотран-рный пуск осуществляется по схеме. При пуске сначала включается выключатель , после чего включается выключатель , присоединяющий автотран-р к сети. Так как двигатель подключён к пониженному напр-ю, то он разгоняется, потребляя незначительный ток. После того как двигатель достигает подсинхронной скорости, включается возбуждение и двигатель входит в синхронизм; выключатель 1 отключается и включается шунтирующий выключатель 3, который подает на двигатель номинальное напряжение. Недостаток: наличие автотрансформатора часто служит причиной аварий, кроме того такая установка дорога и создает толчки тока при переключении автотран-ра.в) Реакторный пуск осуществляется по следующей схеме (рис.). Пусковой реактор ограничивает вел пускового тока и снижает напр на двигателе при пуске за счет падения напр в реакторе. В начале пуска шунтирующий выключатель 2 отключается. С помощью выключателя 1 двигатель подключается к сети через реактор. По мере разгона двигателя ток снижается. Это приводит к уменьпадения напряжения в реакторе и следовательно, напряжение на двигателе повышается. При 38. Такое положение может сложиться в условиях, когда в дефицитной части энерго-обьединения имеются линии с большой зарядной мощ-ю, а знач часть нагрузки оказывается откл в результате сраб АЧР. При этом напр-е в эл.сети повыш, а возбуждение СГ снижается в результате действия АРВ до значений, опасных для устойчивости паралл работы, или до потери возбуждения. Это может привести к их откл (к доп потере генерирующей мощности) и повторному развитию лавины частоты. Во избежании подобных ситуаций необходимо откл часть ЛЭП, имеющих большую зарядную мощ-ь, по признаку опасного напр-я, наступающ-его вслед за лавиной частоты и вкл резервные ген-ры для повыш потреб реак мощ в режиме недовозбуждения. Откл линии с обеих сторон производится комплектами, имеющими в качестве пусковых органов реле макс напр-я.Учитывая, что быстрое повыш напр может привести к одновременному откл многих линий, уставки различных комплектов должны отличаться по напр-ю и времени (0,5 – 2 с). При наличии паралл линий; чтобы ускорить ликвидацию аварии, желательно сохранить единство дефицитной части энергосистемы, а поэтому предпочтительно откл одной из паралл цепей. С точки зрения пропускной способности эл сети, это обычно безопасно, т.к. нагрузка отключённых потребительских линий после их вкл в работу вос-ся не сразу из-за отпавших магнитных пускателей.Откл ЛЭП с большой зарядной мощ-ю 40. Уравнения Парка-Горева АД ПП в узлах нагрузки рассм-ся с двух точек зрения: 1)Поведение нагрузки при ПП и влияние этих процессов на работу потребителей. 2)Влияние ПП, обусловленных нагрузкой на режим системы. При математическом описании процессов, происходящих в эл. машинах, составляются ур-я равновесия напр-я обмоток статора и ротора и ур-я равновесия моментов на валу машины. Для получения диф. Ур-я равновесия напр-й с постоянными коэф при неизвестных, применяют ортогональную систему координатных осей, в кот. преобразованные контуры обмоток статора и ротора взаимо неподвижны. Например, для синхронных машин преобразованная система координат неподвижна относительно осей d, q, жёстко связанных с ротором. Для асинхронных двигателей кроме системы d, q возможны ортогональные оси X, Y, вращающиеся с произвольной скоростью Wx=dлям.ах/dt.лям=Wx*t+лям0; лям.ах – угол между осью фазы А и координатной осью Х. 47. угол дельта изм-ся: кривая синусоида, угол растет при выходе из синхронизма угол достигает 180 градусов 43 Метод последовательных интервалов.Уравнение относительного движения синхронной машины при небалансе момента турбины и электромагнитного момента генератора может быть выглядит: d(2)дельа/dt(2)=(360*f0*(изм-е)М)/Tj=альфа изм-еМ=Ммех-М При скорости движения ротора много меньше синхронной упрощённо принимаем, что мощность численно равна моменту, тогда: альфа=(360*f0*измР)/Tj приращение скорости: измw>=1,5-2,0% Рассматриваtv метод последовательных интервалов Строят зависимости: P=f(дельта); альфа = f(t); дельта = фи(t). Откладывают равные промежутки времени и получают приращение угла дельта и ускорения альфа. Откладывают приращения угла дельта (изм.дельта1,2 и 3) получим приращение мощности измР0,1,2 и 3 Разобивают весь ПП на малые интервалы времени измt и рассматривают последовательно от интервала к интервалу. Выбирая одинаковые интервалы времени есть неодинаковые интервалы по углу Каждый интервал может характеризоваться некоторыми значениями начальных и конечных величин угла, скорости, ускорения и средними значениями скорости и ускорения. Интервал выбирается от 0,02 до 0,1 сек. Изменение угла будет происходить по закону равномерно ускоренного движения. Приращение угла к 45 Жёсткость энергосистем. Связи между несинхронно работающими частями энергосистем могут различаться по жёсткости. Жёсткость связей характеризуется отношением сопротивления ЛЭП, на которой возникает асинхронный режим, к эквивалентному сопротивлению соединяемых энергосистем: хл1/х1сум ? 1; хл2/х1сум > 1 Если жёсткость внутрисистемных связей недостаточна, то нарушение устойчивости на одной из ЛЭП может приводить к глубоким снижениям напряжения вблизи основной схемы энергосистемы. Если нарушилась устойчивость. Электрический центр качаний м.б быть расположен вблизи узла 1. К этому узлу примыкают ЛЭП Л2. В результате глубоких снижений напряжения в узле I уменьшается предел передаваемой мощности от Ст2, Р=(Е2*U1/Xл2сум)*sin(дельт) Если по ЛЭП передавалась значительная мощность , то Ст выпадает из синхронизма относительно остальной части энергосистемы. Асинхронный режим Ст2 и Ст1 относительно остальной части энергосистемы образуют ещё два электрических центра качания, которые могут быть расположены вблизи центра II. К данному узлу примыкает ЛЭП Лз от Ст3. Глубокие снижения напряжения в узле 2 могут привести к выпадению из синхронизма Ст3. Далее возникает электрический центр качания вблизи узла III и т.д. Если в процессе асинхронного режима разность частот приближается к резонансной 49.Рассмотрим два хар-х случая.Предположим, что произошло сниж напр-я до U1 или U2. Процесс будет опр хар-ками.При сниж напр-я до U1 система остается устойчивой, как бы долго ни продолжалось это снижение. Новый установившийся режим (точка с) наступает после цикла качаний. Аналогично происходит процесс при увеличении момента нагрузки от Ммех0 до Ммех1 (рис.б). Такое увеличение может продолжаться сколь угодно долго. В обоих случаях площадка ускорения abca меньше площадки торможения cdec. При снижении напряжения до U2 (рис.а) или увеличении механического момента до Ммех2 (рис.б) система оказывается неустойчивой. В обоих случаях площадка ускорения ab1с1a больше площадки торможения с1d1e1с1.Для сохранения устойчивости надо при угле боткл (точка k) восстановить исходные условия (поднять напряжение до Uо в случае а, снизить механический момент до Ммех0 в случае б). Угол боткл надо подобрать так, чтобы сумма площадок ускорения и торможения была равна нулю.Опр угла боткл при к-м (или меньшем) надо восстановить напр-е (случай, показанный на рис.а), производится с помощью выражения.Полагая Р=М и вводя новые обозначения PmII=Mm[0], PmIII=Mm[1] будем иметь: cosботкл=((бкр-бо)*Мо+Мm[0]*cosбкр-MmI*cosбо)/(Mm[0]-MmI). Случай наброса момента от Мo до МoI Приравнивая площадку ускорения и 51.Опр напр в узле нагрузки при пуске или самозапуске дви-гателей имеет решающее значение при выборе схем пуска, допустимой мощности самозапускаемых двигателей и опр возможности работы двигателей в установившемся режиме.При опр напр-я в усл пуска или самозапуска двигателя следует рассматривать случай, когда двигатель включается ч/з сопр тран-ра или реактора, присоед-х к источнику питания бесконечной мощности (по сравнению с мощностью самого двигателя) При питании от источника бесконечной мощности ч/з сопр можно пренебречь перех проц в ген-рах системы и опр напря-е в узле нагрузки при постоянных значениях U1 и Х1.Напр-е в узле нагрузки в момент пуска двигателя U=(U1Zпн)/(корень квадр из(Zпн*cosfi)^2+(Zвн+Zпн*sinfi)^2)или U=(U1)/(корень из(cosfi)^2+(Zпн+sinfi)^2) Zпн=Uн^2/Sпн Sпн=корень из (Sн*cosfi+Sнач*cosai)^2+(Sп*sinfi+Sнач*sinfi)^2) где Sп*cosfi-коэфф мощн и пусковая мощн двиг-ля в момент пуска cosfiнач,Sнач-коэфф мощн и полная мощн нагрузки Sп=Кs*S1н S1н=корень из 3*Uн*I1н где I1н-ном ток двиг-ля cosfik=корень из(1-sinfik) sinfik=(в*sinfi)/(корень из(а*cosai)^2+(в*sinfi)^2) где а и в-коэфф учитывающие сопр-е линии м\у узлом нагр-ки и двиг-ля а=1+(rдоб*Sп)/(U1^2*cosfi) в=(1+хдоб*Sп)/(U1^2*sinfi) где rдоб, хдоб – сопр линии м/у узлом и двигателем; cos?н.д. – ном.значение коэф мощности двигателя. 52. согласно ГОСТ 13109-67 для осветительных установок и радиоприборов допустимые колебания напряжения составляют: Vt%=1+6/n, где n – число колебаний напряжений за 1 час.При использовании дуговых печей n=1 и более в секунду, т.е. несколько тысяч колебаний в течение одного часа.При таких частотах значение колебаний напр-я не должно превышать 1 %. Допустим, что все потребителя, кроме свар тран-ра, имеют неизменную нагрузку, тогда колебания фазного напр-я: Vt=дIф*(rвн*cosфт+xвн*sinфт) где дIф – бросок фазного тока в линии, питающей свар тран-р;rвн=rо*l+rт; xвн=xо*l+xт – актив и индук сопр фазы м/у источником питания и узлом нагрузки;rо, xо – удельное актив и индук сопр линии Ом/км; l – длина линии, км; rт, xт - активное и индукт сопр силовых тран-в; фт – угол м/у векторами тока дIф и напр-м Uф. При работе одно- , двух- и трёхфазного свар.тран-в: дIф(1)=Sст/Uф, дIф(2)=Sст/(кор(3)*Uф), дIф(3)=Sст/(3*Uф) (2) Vt%=Vo*100/Uф (3). Подставим (2) и (3) в (1): Sст(1)=10^-2*Vt%*Uф^2/(rвн*cosфт+хвн*sinфт), Sст(2)=10^-2*кор(3)*Vt%*Uф^2/(rвн*cosфт+хвн*sinфт), Sст(3)=10^-2*3*Vt%*Uф^2/(rвн*cosфт+хвн*sinфт). Если известна мощность короткого замыкания Sк, то индуктивное сопротивление можно определить по выражению: Хвн=3*Uф^2/Sк. 53.Переходные процессы в асинхронных двигателях представляют собой со-вокупность электромагнитных переходных процессов, происходящих в обмот-ках двигателя, и механических переходных процессов, обусловленных измене-ниями скорости вращения машин (двигателя и производственного механизма). Скорость затухания электромагнитных переходных процессов зависит от пара-метров обмоток, а механических - от момента инерции вращающихся масс и величины нагрузки. При этом может быть два случая: 1) Электромагнитные переходные процессы затухают значительно быст-рее по сравнению с изменением скорости вращения ротора; 2) Постоянные времени затухания электромагнитных и механических пе-реходных процессов соизмеримы. В первом случае влиянием электромагнитных переходных процессов можно пренебречь и рассматривать механические переходные процессы на ос-нове уравнения движения ротора. Во втором случае необходимо рассматривать электромагнитные и меха-нические, т.е. электромеханические переходные процессы, т.к. пренебрежение электромагнитными переходными процессами часто приводит к неправильной оценке моментов, действующих в системе электропривода, и, следовательно, к существенным ошибкам Объясняется это тем, что при 62 Опрокидывание двигателей. При значительном снижении напряжения на зажимах асинхронного двигателя, возможно его «опрокидывание», т.е. резкое падение вращающего момента на его валу и значительный рост тока в обмотках статора, что может привести к его возгоранию. Из сказанного следует, что у асинхронного двигателя имеется только одна область устойчивой работы – область, лежащая между номинальной скоростью и критическим скольжением. Область между критическим скольжением и скольжением, равным единице, является неустой-чивой (рис. 7.а). В нормальных условиях двигатель работает устойчиво на участке а1-а’1 при скольжении меньше критического. Однако при снижении напряжения или увеличении механического вращающего момента двигатель может оказаться в критическом режиме (точка а2). При дальнейшем снижении напряжения точка, характеризующая режим, перейдёт на спадающую часть характеристики (точка а3 и а4); двигатель будет тормозиться, ток и реактивная мощность будут резко расти, а затем двигатель остановится – «опрокинется». При неизвестном напряжении равным критиче-скому, процесс остановки идет так, как это показано на рис. б, в. Обычно двигатели работают с большим запасом устойчивости. Их рабо-чее скольжение значительно меньше критического, а максимальный вращающий	ms0,05 (момент вхождения в синхронизм), Xd, X'd, Xq. Определим сопр r1: r1=Uн^2/(2*C1*bн+дРмех)*bн*(1+C1/Sкр) - актив сопр статорной обмотки. bн=(Sн/(2*Р2н))*(Кп-2/(Xd*Xq)), Sкр=bн/mэ=кор((by/mп)^-1). При S=1, r2-актив сопр роторной обмотки: r'2x=mп*(P2н+дРмех)/(3*Кп^2*I1н^2), r'2o=Sкр*(x1+C1*x'2o)/C1. X1+X'2k=кор(Zk^2-(r1+r'2k)^2), X1=r'2k*x'2k/r1, C1=1+Iм/(2*Iп), Х1+С1*Х'2o=Uн^2/(2*C1*bн*(P2н+дРмех))-r1. В узле нагрузки, как правило, сосредоточена целая группа двигателей. Для упрощения расчётов и проведения исследований целесообразно группы двигателей, имеющие одинаковый хар-р произв-ного мех, объединить в один экв. При этом необходимо принять след. допущения: 1) сопр обмоток рассматриваемых двигателей при изм-и скольжения от ном до крит остаются неизм, 2) все двигатели работают с ном нагрузкой,3) момент сопр производственных мех не зависит от частоты вращения,4) напря на зажимах двигателей постоянно и равно ном. С учётом принятых допущений в о.е.: r1э=Р1мэ/(3*I1нэ^2), Р1мэ=(1/Sб)*сум(Р1мi), I1нэ=(1/Iб)*сум(I1нi). r'2э=Р2мэ/(3*I'2э^2), Р2мэ=(1/Sб)*сум(Р2мi), I'2э=(1/Iб)*сум(I'2i). Ном экв. скольжение: Sнэ=3*I'2э^2*r'2э/Рэмэ. 30. Изм-е напря-я питающей сети или мех нагрузки на валу двигателя одинаково вызывает изменение скольжения. С уменьшением напря-я или ростом момента скольжение увел. Если при этом мех момент Ммех окажется больше максимального Ммех>Мm, то двигатель будет увел свое скольжение до s=1, т. е. до остановки. Во избежание этого надо своевременно восстановить напряжение (или уменьшить механический момент на валу). Рассмотрим сначала устойчивость асинхронного двигателя, работающего при нагрузке, создающей на валу момент Ммех=Ммехо=const (рис.). Пусть при этом моменте двигатель находится в установившемся состоянии (точка а на рис.а) и работает со скольжением Sо. Предположим, что в силу каких-либо причин на зажимах двигателя произошло изменение напряжения, которое от Uо уменьшилось до U1. Электромагнитныи момент двигателя упадет при этом в (Uo/U1)^2 раз: М1=Мо*(U1/Uо)^2=2*Мm*(U1/Uо)^2/(S/Sкр+Sкр/S). Уравнение движения будет иметь вид: Ммехо-М1=Тj*ds/dt. При уменьшении электромагнитного момента с Мо до M1 двигатель будет тормозиться и остановится. Время, в течение которого двигатель будет останавливаться, и изменение скольжения во времени можно найти, интегрируя уравнение движения. 34. Самовозбуждение может возникнуть под действием простого и дин моментов явнополюсности и гасится подбором емкости в цепи статора.Самовозбуждение АД может произойти в процессе пуска и при установившемся скольжении. При самовозбуждении АД в системе кроме токов основной частоты возникают токи меньшей частоты, зависящей от параметров системы, т.е. АД на частоте самовозбуждения работает асинхронным генератором. Вследствие наличия двух токов разной частоты результирующий ток и напряжение имеют вид биений.В режиме самовозбуждения на частоте свободных колебаний АД развивает генераторный (тормозной) момент, а на основной частоте - двигательный. При увел тормозного момента выше двигательного частота вращения АД умень, а затем при исчезновении самовозбуждения, начиная с нек-й величины, вновь увел. Такой режим, выражающийся в периодическом колебании частоты вращения ротора машины, получил название самораскачивания. Непременным условием самовозбуждения асинхронного генератора является наличие остаточного магнитного потока в стали ротора. Одним из эффективных средств умень потерь напря-я в сети, питающей двигатели, является применение последовательной емкостной компенсации подсинхронной скорости двигатель получает возбуждение и входит в синхронизм, после чего включается шунтирующий выключатель 2 выключая пусковой реактор. При этом двигатель оказывается подключенным непосредственно к сети. Вел сопр реактора Хр=Uн*(1/Iпускmin-1/Iпускmax), Iпускmin-вел до к-й необходимо ограничить пусковой ток, с помощью реактора; Iпускmax-пусковой ток двигателя при номинальном напряжении Uн на его зажимах. Iпускmax=Кп*I1н. Величина допустимого напряжения Uдоп на зажимах двигателя при пуске должна быть не менее: Uдоп>=0,5*Uн, Uдоп=Uc*Xпуск/(Хпуск+Хр), Хпуск=1/Iпускmax. г) Частотный пуск. Применяется для двигателей большой мощности. д) Пуск с помощью разгонного двигателя. можно производить крат-ковременно, на время, пока отключена большая часть потребителей и ещё не включены резервные ген-ры. Затем они м.б.вкл в работу по признакам, сопутствующим вкл потребителей, т.е. при сохранении норм частоты в течении времени tАВР и нормализации напр-я. К этому времени оказывается включёнными как часть нагрузки, так и резервные ге-ры. Т.о., к моменту восстановления эл.снаб. потребителей, оказывается восстановлена и схема энергосистемы. Лавины понижения напряжения могут возникать в узлах нагрузки при откл ЛЭП большой пропускной способности, питающей узел нагрузки.При этом мощ-ь перераспределяется на паралл в связи меньшей пропускной способности, в результате чего могут возникать глубокие снижения напр-я.Вкл основной ЛЭП в работу сопровождается восстановлением напря-я, при к-м автоматически восстанавливается эл.снаб потребителей. 42 При асин режиме возникает скольжение. Оно обусловленно разностью угловых скоростей вращения роторов ген-в энергосистемы и рассматриваемой электростанции. Кроме того, при асинхронном режиме углы между эквивалентными ЭДС генераторов, работающих по концам электропередачи, изменяются. В функции углов изменяются и другие параметры электрического режима. Р= (ЕUc/Xсумм)*sin (дельта). Дельта-угол м-у Е и Uc Скорость (частота) с кот. вращается вектор Е1 : Пусть у выпавшего из синхронизма генератора скольжение S достигает 2 %, что составляет 1 гц от fн = 50 гц. Следовательно, вектор Е1 вращается со скоростью 1 гц в секунду по отношению к вектору напряжения системы. Из-за сброса активной мощности и возникновения небаланса мощности между моментом турбины и электромагнитным моментом генератора ротор генератора ускоряется, возрастает угол дельта и повышается частота в отправной части энергосистемы, т.е. на генераторном конце. (гр-к Р=f(дельта) В приёмной части энергосистемы, в направлении которой прекратилась передача мощности, может возникнуть снижение частоты ( т.к. дефицит активной мощности), S=(fs-f0)/f0; fc=fi-f0 Изменение напряжения по ЛЭП, в которой возник асинхронный режим, будет концу интервала составит: Изм.дельт1=0.5*альфа0*измt(2)=0.5*360*f0*(изм*Р0/Тj)*измt(2) Зная, что время изменилось на измt, а угол на изм.дельта1, можно определить приращение мощности измР1 , т.е. небаланс мощности в конце первого интервала, или начале второго. По приращению мощности легко определяют ускорение. Альфа1=(измР1/Тj)*360*f0 Во втором интервале изменение угла зависит от скорости измW1, которую получил ротор в первом интервале и ускорения, действующего в начале второго интервала, обусловленного избыточной мощностью ?P1. Во втором интервале приращение угла будет равно: изм.дельа2=изм.W*измt+0,5*альфа1*измt(2) Значение скорости на протяжении первого интервала непостоянно. Можно получить выражение для приращения угла в третьем, четвертом и любом последующем интервалах. приращение угла в электрических градусах. Система: изм.дельта1=к*0,5*измР0 Изм.дельта2=изм.дельта1+к*измР1 Изм.дельта n =изм.дельта n-1 +k*измР n-1 к=(360*f0(Гц)/Tj(сек))*изм t(2) частоте для синхронно работающих частей энергосистем, то проявляется электромеханический резонанс с возможностью возникновения нарушения устойчивости, т.е. энергосистема будет работать с так называемой субгармонической частотой, отличной от синхронной, и ,следовательно, агрегаты (генератор- турбина) будут вращаться с субгармонической частотой. Если к участкам электрической сети, на которых при асинхронном режиме наблюдаются глубокие снижения напряжения, не примыкают электростанции и отсутствуют узлы с ответвлёнными потребителями , например точка а , рис 3, то асинхронный режим может оказаться допустимым в течение некоторого времени в предположении вероятной ресинхронизации асинхронно работающих частей энергосистемы. площадку торможения, имеем:интегралотбодоботкл(РоIPm[0]*sinб)dб=интегралотботклдобкр(Ро-Pm[0]*sinб)dб. откуда, переходя к обозначениям рис.б, получаем: боткл=(МоI*бо-Мо*бкр-Mm[0]*(cosбкр-cosбо))/(МоI-Mo).Время соответствующего наброса, т.е. время, в течение которого допустимо понижение напряжения или увеличение механического момента, определяется с помощью метода последовательных интервалов или упрощенно, аналогично при аппроксимации синусоиды прямой, проходящей через точки, соответствующие углу боI и углу боткл. Время t1 тогда определится как: t1=кор(Tj*(боткл-боI)/(MmI*(sinботкл-sinбоI)))*arccos((Mo/MmI-sinботкл)/(Mo/MmI-sinбоI)). В частном случае при периодически меняющейся нагрузке, график которой изображен на рис., будем иметь при Ро=0, Мо=0, МоI=Рo=Рm. Предельный угол (при котором сохраняется устойчивость) снятия наброса, при бmax=п: Следовательно, при Рo=Рm предельный угол б1=2, или 114градусов, а при Ро=2Рm б1=1, т.е. 57градусов. Время, на которое может быть разрешен наброс нагрузки на двигатель, работавший до этого вхолостую, может быть определено или с помощью способа последовательных интервалов, или опять-таки упрощенно, надлежащим образом модифицированному. Коэф мощности двигателя в момент пуска, без учёта линии, соед-й узел нагрузки и двигатель, опря по выражению: cosfi=(1.15(Р2н+/_\Рмех)*m(n))/((1-Sн)*Кн*Uн*Iн) Коэф мощности двигателя и нагрузки : cosfi=(Sп*cosfi+Sнач*cosfi)/Sпн sinfi=корень из(1-cos^2fi) Мощность ЭД при различных значениях скольжения м.б. определена по выраж: Sc=(P2н*Кs)/(кпд(н)*cosfi) где Р2н – ном мощ-ь двиг; Ks – кратность тока при скольжении S, соответствующем началу пуска (самозапуска). Ks=(1+Sкр^2)*Kп/(1+Sкр/Si)^2) где Кп – кратность пускового тока двигателя; S – текущее значение скольжения двигателя. Время, в течение к-го двигатель изменил скольжение от S1 до S2, можно опр из выражения: t=-Ti*интеграл от S1доS2(dS/m) где TI – мех постоянная времени двигателя; TI=(G*D^2n(о)*n(н))/(364*Р2н),сек,где GD^2 – маховой момент двигателя и приводного механизма, (кг, м2);n0, nн – синхронная и ном скорость вращения двигателя; m(u3)=(M-Mc)/Mн где М, Мн – эл.магн и ном момент двигателя; Мс – момент сопр производ-ного мех.При изм-и скольжения от S1 до S2 по вышеприведенным выражениям можно опр не только величину напр-я в узле нагрузки, но и время, в течение к-го произошло изм-е этого скольжения. С учётом этого: Sст(1)=10^-2*Vt%*Uф^2*Sк/(Sк*rвн*cosфт+3*Uф^2*sinфт), Sст(2)=10^-2*кор(3)*Vt%*Uф^2*Sк/(Sк*rвн*cosфт+3*Uф^2*sinфт), Sст(3)=10^-2*3*Vt%*Uф^2*Sк/(Sк*rвн*cosфт+3*Uф^2*sinфт). Резкие колебания тока дуговой печи или сварочного трансформатора обусловлены изменением длины дуги: Rд=1000*lд/Iд, где lд – длина дуги; Iд – действующее значение тока дуги. У сварочных тр-ров ток колеблется от 600 до 1200 А. Длина дуги 3-5 мм, тогда Rд=0,004-0,01Ом. Поскольку активное сопротивление дуги мало, броски тока имеют индуктивный характер и угол фт между векторами дIф и Uф близок к 90*, а cosфт=0 тогда Vt=дIф*хвн. В этом случае предельная мощность сварочных трансформаторов: Sст(1)=Vt%*Sк/100, Sст(2)=Vt%*Sк/173, Sст(3)=Vt%*Sк/300. При совместном питании силовой и осветительной нагрузок колебания напряжения не должны превышать 1%, тогда мощность одно-, двух- и трёхфазных сварочных трансформаторов соответственно составляет 0,33, 0,58 и 1% мощности КЗ узла нагрузки. таком допущении не учитывается влияние свободных составляющих токов, возникающих в обмотках электрической ма-шины во всяком переходном процессе. В результате влияния свободных токов электромагнитный момент вращения асинхронного двигателя в течение пере-ходного процесса может быть как больше, так и меньше момента, определяемо-го статической механической характеристикой. Во время переходного процесса скорость вращения ротора не остается постоянной. Быстрое изменение скорости вращения сказывается на величине токов в обмотках и оказывает влияние на величину момента вращения. Чтобы более глубоко и точно произвести анализ переходных процессов в асинхронном двигателе, необходимо учитывать не только изменение энергии магнитных полей, но и изменение кинетической энергии маховых масс приво-да, т.е. необходимо рассматривать электромеханические переходные процессы. Под динамической мех.хар-й понимается мех. хар-ка двигателя, определенная с учетом электромагнитных переход-ных процессов. Стат. мех.хар-ка - это хар-ка, построенная без учета эл магн.переходных процессов. Эл.магн.перех процессы, возникающие при пуске двигателя, затухают до скорости, соответствующей крит. скольжения на стат. мех.хар-ке. момент много больше рабочего (1,5–1,7 Мн). В этих условиях колебания напряжения не опасны с точки зрения устойчивости двигателей и только очень большие снижения напряжения на их шинах (порядка 20-40%) приводят к оп-рокидыванию.	28. Обобщённый вектор трёхфазной системы. Изобразим векторы ЭДС трёхфазной системы, проведём ось времени и определим с помощью проекций мгновенные значения ЭДС (рис.а). Те же самые мгновенные значения ЭДС можно получить, проектируя единый вектор на три оси времени, каждая из которых совпадает с магнитной осью соответствующей фазы (рис.б).Такой вектор называется обобщённым вектором трёхфазной системы. При его вращении в ту же сторону, что и системы трёх векторов, чередование осей времени фаз нужно изменить на противоположное. Обобщённым вектором fa, fb, fc можно характеризовать любые фазные переменные величины (ток, напряжение, магнитный поток и т.д.), изменяющиеся по произвольному закону, но при соблюдении следующего условия: fa+fb+fc=0. Величина обобщённого вектора может быть определена, исходя из следующих очевидных равенств (рис.): fa=f*cos(а), fb=f*cos(a-2*pi/3), fc=f*cos(a+2*pi/3). Возведём в квадрат и просуммируем это выражение: fa^2+fb^2+fc^2=3*f^2/2, f=кор((2/3)*(fa^2+fb^2+ 32. Пуск АД, имеющих мощность, соизмери-мую с мощ-ю источника питания.В системах, у к-х мощ отдельных нагр соизмерима с мощ-ю источника питания (системы) уст-сть может нарушатся и при норм-х режимах. Наиболее опасным является прямой пуск коротко замкнутых АД. Большой пусковой ток вызывает резкое сниж напря-я в системе. То приводит к увел скольжения остальных работающих двигателей, если таковые имеются. Соотношение загрузки двигателей и сниж напря-я в сети обычно таково, что реак мощ, потребляемая двигателями возрастает. Это вызывает дальнейшее пониж напр-я и может привести к опрокидыва-нию работающих двигателей и возникновению лавины напря-я. Происходящее нарушение уст-сти ведет к длительному перерыву эл.снаб потре-бителей. Поэтому устойчивость таких систем должна проверяться особо по условию пуска к.з. двигателей, имеющих мощ-ь, соизмеримую с мощностью источника питания.Выбор доп пусковой мощности АД производится след. образом.Пуск двигателя будет успешным, если напря-е на его зажимах составитUq>=корень из(1.1m(nмех))/m(n) реак сопр сети. При включении конденсаторов послед компенсации могут возникнуть нек-е необычные с точки зрения нормальной эксплуатации явления: качания синхронных машин, "застревание" АД на скоростях, меньших нормальной, самовозбуждение при пуске СД, появление субгармон-х токов.Самовозбуждение является нежелательным явлением, так как: 1) ток статора и мощность, потребляемая от сети, могут при этом в несколько раз превышать номинальные значения, вследствие чего появляется сильный перегрев двигателя, снижение напряжения на его шинах, уменьшение вращ момента;2) двигатель во время пуска может "застревать", не достигнув нормальной скорости (в связи с умень вращающего момента в процессе разгона);3) при "застревании" двигателя появляются биения тока и момента и, как следствие, качания ротора машины. Самовозбуж м. б. устранено либо выбором соответствующей величины ёмкости продольной компенсации, либо послед или паралл вкл с ёмкостью актив сопр. 37. Влияние демпфирования на дин.устойчивость Величины сверхперех параметров ген-ра решающим образом зависят от наличия демпф обмоток,влияние кот-ых сказыв-ся при работе ген-ов в асинхр режиме.Значительно меньшее влияние оказывают они при работе в таких режимах, где синхронизм не нарушается, а скольжения сравнительно малы: при расчёте качаний в их нач стадии, опр первого вылета угла, в расчётах уст-сти по первому циклу.При больших скольжениях или длительных качаниях эфф демпф обмоток проявл-ся весьма заметно,причём обмотка возбужд-я играет решающую роль в начале процесса,а демпф обм-на последующих его стадиях.Демпф обм-ки снижают так называемые динамич.перенапряжения,кот м.б.весьма заметными в системах, содержащих ГГ, работающие на дальние линии.К недостаткам применения демпф обм следует отнести увел стоимости ген-ра, снабжённого демпф обм-ми, и нек-е конструктивные сложнения,заключающиеся в том,что обеспечение высокой надёжности ген-ов при наличии демпф обм-к оказыв-ся неск-ко 39. При исследовании будем различать следующие стадии работы ген-ра: режим синхронных качаний, переход от синхронного к асинхронному режиму, устан асинхронный ход. Рассмотрим эти процессы прим-но к простейшей системе. Предположим, что в этой системе откл одна из цепей ЛЭП. Повторное вкл откл линии восстановило условия норм работы передачи. Однако полученный ген-ром толчок, оказался настолько велик, что ген-р ускоряясь выпал из синхронизма. В перех проц площадка торможения 3'4 5 3' оказывается меньше площадки ускорения 1 2 3 3'1. Ротор проходит участок 4 5, где на него действуют тормозящие силы; пройдя положение, отвечающее точке 5 вновь получает ускорение и выпадает из синхронизма. Вместе с ростом скорости мощность турбины Рт умень под действием регулятора скорости турбины. Синхронная мощность во время рассмат-го процесса будет пульсирующей: Рсинхр=E*U*sinst/Xсум. Если выпавшая из синхронизма машина возбуждена, то кроме уравновешивающих друг друга асинх момента и момента турбины на валу определяться взаимным положением векторов эквивалентных ЭДС групп генераторов Е и Uc. Один из векторов (Uc) будет неподвижным, а второй (Е) вращающимся относительно него. Несколько положений векторов соответствующих углу дельта : а) дельта = 0 - на линии установится определённое значение напряжения, близкое к номинальному. б) При дельта = 180 геометрическим местом концов векторов напряжения вдоль ЛЭП будет прямая, соединяющая концы Е1 и Е2. В одной из точек сети при дельта = 180 U снижается до нуля. Эту точку сети 1 называют электрическим центром качания. На некотором расстоянии от центра напряжение снижается достаточно глубоко. Электрический центр качания однородной ЛЭП R1/x1=R2/x2 будет в середине ЛЭП, т.к. основная часть ЛЭП неоднородная, то место электрического центра качания может изменяться в процессе качаний. Потребители, расположенные в электрическом центре качания будут периодически попадать в режим, равносильный к.з. U=0) а устройства РЗ(дист), Zл=U/I, будут неверно отключать неповреждённые участки линии. 44. Критерий устойчивости Михайлова. Подставим в этот полином вместо ? мнимую переменную jw. В результате получим комплексную функцию. D(jw) = Ud(W) + jVd(W) Здесь Ud(W) - действительная часть, полученная из членов D (?), содержащих четные степени ?, а VD – мнимая часть, полученная из членов D (?) с нечётными степенями. Изобразим D(jw) в виде годографа на комплексной плоскости. Этот годограф называется годографом Михайлова. Каждому значению W соответствуют опреде-ленные значения UD(W) и VD(W) и определенная точка на плоскости. При W =0 функция D(jw) , т.е. годограф начинается, на действительной оси. При W> ? функция D(jw) тоже неограниченно возрастает. Критерий Михайлова формулируется так: система устойчива, если годограф начинаясь на действительной положительной полуоси, огибает против часовой стрелки начало координат, проходя последовательно n - квадрантов, где n - порядок системы. На рис. годограф I относится к устойчивой, а годографы 3,4,5 к неустойчивым 48. Критерий устойчивости Найквиста. позволяет судить об уст-сти замкнутой системы по амплитудно-фазовой частотной хар-ке (а.ф.ч.х) W(jw) разомкнутой системы. Рассмотрим этот критерий для случая, когда известно, что система в разомкнутом состоянии устойчива. Условие устойчивости замкнутой системы сводится к требованию, чтобы а.ф.ч.х. разомкнутой системы не охватывала точку (-1; j0). характеристики 1 и 4 соответствуют устойчивым системам, характеристика 3- неустойчивой, а характеристика 2 – нахождение системы на границе устойчивости. Если уменьшать коэффициент усиления в неустойчивой системе, её а.ф.ч.х. будет сжиматься к началу координат, в результате чего система станет в конце концов устойчивой. Наоборот при увеличении коэффициента усиления характери-стика ранее устойчивой системы охватит точку (-1,j0) и система потеряет устойчивость. Для линии, содержащей L и R уравнение U(P)=Lpi(P) + Ri(P) или U(P) = Ri(P) (Tp + 1) i(p)=(U(P)*K)/(Tp+1) K=1/R Wp=K/(Tp+1) Рис. 2 K - коэффициент усиления. Для систем, 50. Определим изменения активной и реактивной мощностей при изменениях частоты, но при неизменной величине U в предположении, что механический момент Ммех на валу двигателя остаётся постоянным. При этом активная мощность, потребляемая двигателем, изменяется пропорционально частоте согласно выражению Р=W*М. Снижение частоты приводит к уменьшению скольжения, которое нужно найти из выражения: M=(U^2*R2*S)/((R+(Xsн*W*S/Wo)^2)*W), где Xsн=Xн при W=Wo. При М=const можно грубо заменить зависимость S=f(W) прямой, т.е. принять S=f. Критическое скольжение при снижении частоты сказывается больше, т.к. Sкр=R2*Wo/(W*Xsн) Это благоприятно в отношении устойчивости, тем более что величина максимального момента несколько увеличивается. Реактивная мощность, по-требляемая двигателем, зависит от изменения частоты Q=f(W). Чтобы установить характер этого изменения, необходимо рассмотреть в отдельности влияние частоты на составляющие Qs и Qм. 56. При исследовании стат.и дин. устойчивости узлов эл.нагрузки весьма важным является нахождение точки, в к-й напр-е остаётся неизменным в случаях резких колебаний нагрузки или КЗ. Обычно узел нагрузки, присоед-й к шинам районной подстанции (РТП), представляет собой схему (рис.), параметры которой при Sб=Sртп: Хкт1=Uкт1*Sртп/(100*Sб), Хл=Хо*l*Sртп/Uн^2, rл=ro*l*Sртп/Uн^2, Хкт2=Uкт2*Sртп/(100*Sт), где Uкт1 и Uкт2 – напр-е к.з.тран-ров Т1 и Т2, %; Uн – ном напр лэп; rо, xо – удельное актив и индук сопр линий, Ом/км.Полное сопр участка АС: Zвн=кор((ro*l*Sртп/Uн^2)^2+(Uкт1%/100+Хо*l*Sртп/Uн^2+Uкт2%*Sртп/(100*Sт))^2). Пренебрегаем актив сопр, что обусловит незначительную погрешность, особенно в сетях 35-110 кВ. Если предположить, что периодическая слагающая тока к.з неизменна, что возможно при величине Zвн более 3: Zвн=Uкт1%/100+Хо*l*Sртп/Uн^2+Uкт2%*Sртп/(100*Sт)>=3. После соответствующих преобразований: Sт<=Uкт2%*Sртп/(100*[3-Uкт1%/100-Хо*l*Sртп/Uн^2]) (1). Если при подстановке реальных данных в 57. Реактивная мощность, потребляемая асинхронным двигателем, имеет две составляющие: намагничивающую мощность Qм, связанную с намагничивающим током и мощность рассеяния Qs, связанную с созданием полей рассеяния в статоре и роторе: Q=Qм+Qs. Qs=I'2^2*Xs, Qм=U^2/Xм=Iм*U, где Iм-ток холостого хода. Qs=S/Sкр, Sкр=R2'/Xs. В связи с тем, что ток статора имеет индуктивную составляющую, необходимую для создания магнитного поля статора, коэффициент мощности всегда меньше единицы. Наименьшее значение соответствует режиму ХХ. Величина тока ХХ при любой нагрузке остаётся неизменной. При малых нагрузках двигателя ток статора является в значительной части индуктивным и поэтому он сдвинут по фазе относительно напряжения на угол ф. Коэффициент мощности в режиме ХХ обычно не превышает 0,2. При увеличении нагрузки на валу двигателя растёт активная составляющая тока статора. В этом случае cosф возрастает, достигая наибольшей величины (0,85-0,9) при нагрузке, близкой к номинальной. 60. Качество переходного процесса При переходе системы от одного режима к другому возникают два во-проса: какой будет новый установившийся режим – устойчивый или неустой-чивый; какие параметры установятся и как будет протекать переходный про-цесс – быстро, медленно, монотонно или колебательно? Режим, заканчивающий переходный процесс, должен иметь достаточный запас устойчивости. Величина запаса устойчивости определяется по каким-либо параметрам, например, по на-пряжению (U); мощности (Р) или углу (б ): Кu=((Uо-Uкр)/Uо)*100%, Кр=((Рпр-Ро)/Ро)*100% по углу Кб=(бмах-бо)/бо Процесс может или быстро заканчиваться новым установившимся режи-мом рис.а или затягиваться на довольно длительное время рис. б (кривая 1) – быть апериодическим, колебательным (2), монотонным (3) или промежуточным между колебательным и монотонным (4). Быстрое затухание переходного процесса, апериодичность или хотя бы монотонность в большей части элементов, применяющих авто регул, считается показателями хорошего качества переходного процесса. 63. Влияние индивидуальной компенсации реактивной мощности на устойчивость АД при снижении напряжения в сети. АД большой мощности, как правило, оснащают индивидуальной компенсацией реактивной мощности. Компенсация не должна быть полной, т.к. при ХХ электродвигателя коэффициент мощности будет отрицательным. Чтобы избежать подобного режима, а также, исходя из соображений экономичности, целесообразно выбирать конденсаторные батареи с мощностью, не превышающей потребности в реактивной мощности при работе двигателя на холостом ходу. Величина реактивной мощности, вырабатываемая конденсаторными батареями, определяется по выражению: Qк=U^2/Xк. Следовательно, при снижении напряжения на 10% величина реактивной мощности уменьшается на 19%, что приводит к ещё большему снижению напряжения и уменьшению устойчивости электродвигателя.	fc^2)), a=arccos(fa/f). Возможность предоставления трёхфазной системы обобщённым вектором существенно упрощает выражение связи между статором и ротором, что в свою очередь позволяет в дифференциальных уравнениях электрических машин освободиться от переменных коэффициентов. При этом напря-е на зажимах раб.двиг. д.б. не менее Uq1>=корень из(1.1Кз)/В(n) где 1,1 – коэф запаса, учит-й возможную неточность расчета; m(nмех)-вел нач момента сопр мех по отнош к ном моменту ЭД; m(n)-кратность пускового к ном моменту двигателя; Кз-коэф загрузки двиг;Вн=Mмах/Мн- кратность макс момента ЭД.Зная доп сниж напря-я на шинах нагрузки во время пуска можно опр предельно доп мощ-ь пускаемыхЭД. Рдоп=((Sнт*кдп(ср)*cosfi(ср)(105Uq%)100)) /(Uq%IпускUк%) Sнт,Uк%- ном мощ-ь и напр.к.з.силового тран-ра, кпд(ср), cosfi(ср)-сред знач КПД и коэф мощ самозапускаемых двигателей;В качестве источника питания для основной части потребителей используются силовые тран-ры, к-е допускают перегруз на вел 2,5Iнт в теч 30 секунд.При тяжелом пуске двигателя , длительность его пуска не должна превышать 30 секунд. Мощ-ь ЭД считается соизмеримой с источником питания если Iпуск=Iнт-2.5Iнт. 41. Упрощенное решение дифференциального уравнения движения ротора. решение уравнения d(2)дельта/dтау(2)=Р-sin(дельт) затруднено из-за sin-ой ф-ии угла дельта. Поэтому её заменяют отрезками прямой проводят линию ч-з точку соответствующую установившемуся (точка а) иначальному(точка А) режимам. Произведя действия интегрирования Произведя преобразования получим: Tоткл=кв.корень{(Тj(дельт.отк-дельт0))/PIIIm*(sinдельт.отк-sin.дельтI0)}*arcos((P0/PIIIm-sinдельт.откл)/( P0/PIIIm-sinдельт.I0) затруднительным.КРоме того,повышение веса ротора из-за наличия на нём демпф обм-к приводит к появлению доп.давления на подпятники,что также сказывается на усложнении конструнции ГГ и увелич стоимости его.К определённ недостаткам онтосится и то,что уменьш сопр-я обратной последовательности приводит к росту тока при несимм кз. В целом преимущества демпф обм-к настолько велики,что нет сомнений в целесообназности применения их как на ГГ,так и на большей части СК. агрегата, при асинх ходе будет действовать синхр момент. Этот пуль-й момент будет создавать и пульсации скольжения от Smin до Smax. Если происходящее в процессе пульсации в установившемся асинх режиме скольжение пройдет через нуль (S =0), то возникнет возможность ресинхронизации. Результирующая устойчивость. Если станция, выпавшая из синхронизма и нек-е время дtас, проработавшая в асинх режиме, затем вос-ет свою синхронную работу при усл близких к усл исходного режима, то такую систему следует рассматривать как систему, обладающую результирующей уст-ю. Результирующая уст-сть широко реализуется в практике эксплуатации энергосистем и для ее улучшения (уменьшения установившегося скольжения, Sбесконечность, сокращения времени асинхронного хода дtас, разработаны специальные устройства. 46. Критерий устойчивости Рауса-Гурвица- это алг. критерий, по к-у усл уст-ти сводятся к выполнению ряда неравенств, связывающих коэф ур-я системы. Хар-й полином: D(лям)=а0*лям(n)+а1*лям(n-1)+ а2*лям(n-2)+… a0 > 0, из коэффициентов этого полинома составляют определитель Гурвица: (определитель=матрица ^ первая.строчка: а1 а3 а5 а7 … 0 вторая стр: а0 а2 а4 а6 … 0 третья стр: 0 а1 а3 а5 … 0 четвертая: 0 а0 а2 а4 а6 ..0 пятая:… шестая: 0 .. .. .. An-1 0 седьмая: 0 .. .. .. Аn-2 Аn Условия устойчивости сводятся к неравенствам: а0>0; а1> 0 звено первого порядка с передаточной ф-ей К/(Тр+1)является устойчивым, а звено с передаточной функцией К/(Тр-1) является неустойчивым. Условия устойчивости: а0 >0; a1 >0; a2 > 0, т.е. ?2 > 0.Для n=4: D(лям) = а0*лям(4)+ а1*лям(3)+ а2*лям(2) +а3*лям(1)+ а4 системам. Условием нахождения системы на границе устойчивости является прохождение годографа ч-з начало координат, кривая 2. Действительно, в этом случае существует значение W, при котором D(jw) = 0, т.е. хар-е ур-е системы имеет пару сопряженных мнимых корней ?=±jw. Это означает наличие в системе незатухающих колебаний, т.е. нахождение её на границе устойчи-вости. При практическом построении годографа D(jw) прежде всего находят точки его пересечения с координатными осями. Для этого, определив из уравнения UD(W) = 0 значения частот, соответствующих точкам пересечения годографа D(jw) с мнимой осью, подставляют их в выражение VD(W). В результате получают соответствующие ординаты. Аналогично находят точки пересечения D(jw) с действительной осью, приравнивая нулю мнимую часть VD(W) и подставляя затем найденные при этом значения W в выражение для UD(W). неустойчивых в разомкнутом состоянии критерий Найквиста имеет следующую формулировку: для устойчивости системы в замкнутом состоянии а.ф.ч.х.- а разомкнутой системы должна охватывать точку (-1, j0 ). При этом число пересечений ею отрицательной действительной полуоси левее точки (-1, j0) сверху вниз должно быть на К/2 больше числа пересечений в обратном направлении, где К- число правых полюсов передаточной. Функции W(p) разомкнутой системы, т.е. число полюсов с положительной действительной частью. Согласно критерию Найквиста, для системы, устойчивой в разомкнутом состоя-нии, условием устойчивости её в замкнутом состоянии является неохват а.ф.ч.х. W(jw) точки (-1, j0 ). Если S=I^2*R2/(W*M), то I^2 пропорционально W*S, Qs=I^2*Xsн*W/Wo или Qs=W^2*S. Таким образом, составляющая Qs уменьшается с уменьшением частоты и возрастает с её увеличением. Составляющая Qм=U^2/(Xм*W/Wo)=1/f, напротив, возрастает с уменьшением частоты. Соотношение между этими составляющими в обычных асинхронных двигателях таково, что характер изменения результирующей мощности Q=Qs+Qм определяется первой слагающей при малых отклонениях частоты и второй при значительном её росте. выражение (1) расчётная мощность ST будет меньше или равна действительной, то за точку с неизменным напряжением следует принимать точку В: Zвн=Uкт2%*Sт/(100*Sб)=Zвс. В противном случае точку А: Zвн=Zac. Пример: Мощность трансформатора РТП, при которой можно считать неизменным напряжение в точке В, будет при Sртп=6300 кВА -> Sт=250 кВА; при Sртп=10000 кВА –> Sт=400 кВА. Дальнейшее увеличение нагрузки сопровождается уменьшением cosф, что объясняется увеличением индуктивного сопротивления ротора за счёт увеличения скольжения. В связи с этим необходимо, чтобы двигатель работал всегда или значительную часть времени с номинальной нагрузкой. 61. Для произвольного моента времени связь величин предльного времени отключения и угла отключения отражается уравнением движения: Рт-Рэл=Tj*dW/dt=Tj*a, где а - угловое ускорение вращающихся масс, W - угловая частота вращения ротора. Аналитическое его решение возможно только для частного случая, а именно полного разрыва связи генератора с шинами приёмной системы, когда Р=Рав(б)=0, что происходит при трёхфазном КЗ на одной из цепей ЛЭП. При этом уравнение движения: Tj*(d^2/dt^2)=Po. Решение этого уравнения методомпоследовательного интегрирования при постоянных с1=dб/dt при t=0 с2=бо позволяет получить выражение б=Ро/(2*Tj*t^2)+бо, откуда можно найти значение предельного времени отключения трёхфазного КЗ tоткл.пред=кор(2*Tj*(боткл-бо)/Ро). 64. Величина внешнего сопротивления влияет на критическое скольжение: Sкр=r'2/(x1+x'2+xвн) - чем больше хвн, тем меньше величина критического скольжения. Наличие внешнего сопротивления при подключении к узлу нагрузки асинхронных двигателей уменьшает запас статической устойчивости узла нагрузки. Коэффициент запаса статической устойчивости: Кз=100*(Sном-Sкр)/Sном. С увеличением внешнего сопротивления напряжение на зажимах двигателя увеличивается: Uдв=I'2*кор((r2/Sкр)^2+Xs^2).