StudyDocs.ru Logo

вариант 7 -2.docx


Вариант 7Задача 1Для приведенной электрической схемы электропередачи определить коэффициент запаса устойчивости для случаев: а) при отсутствии АРВ; б) при АРВ пропорционального действия; в) при АРВ сильного действия. Расчет выполнить в относительных единицах с приближенным приведением к основной ступени напряжения.
Рисунок - Схема электропередачи
Параметры схемы:Генератор Г:
ТрансформаторТр1×2:
ТрансформаторТр2×2:
ЛЭП: Передаваемая мощность от генератора на шины приемной системы:


Решение
Подготовка исходных данных:Примем за базисные условия: Рассчитаем сопротивления элементов схемы:Генератор:- синхронное

- переходное

Трансформаторы Тр1 и ТР2:

Линии:

Относительные значения передаваемой мощности от генератора на шины приемной системы:


Рисунок 2- Схема замещения электропередачи2. Определение запасов устойчивости системыа) При отсутствии АВР предел передаваемой мощности определяется из условия постоянства синхронной ЭДС при и Суммарное сопротивление электропередачи равно:

Найдем синхронную ЭДС:

Предел передаваемой мощности:

Коэффициент запаса статической устойчивости:

б) При установке на генераторах АВР пропорционального действия предел передаваемой мощности и устойчивости можно приближенно определить исходя из постоянства ЭДС за переходным сопротивление В этом случае суммарное сопротивление электропередачи равно:

Найдем ЭДС:

Предел передаваемой мощности:

Коэффициент запаса статической устойчивости:

в) АРВ сильного действия в зависимости от настройки может обеспечивать постоянство напряжения либо на выводах генератора, либо за трансформатором Тр1 в начале линии. Определим предел устойчивости, принимая напряжение генератора . В этом случае сопротивление генератора принимается равным нулю. В этом случае суммарное сопротивление электропередачи равно:

Найдем ЭДС:

Предел передаваемой мощности:

Коэффициент запаса статической устойчивости:


Задача 2
Определить величину максимальной мощности, передаваемую станцией С1, построить график зависимости
Рисунок 3- Система из двух станций, работающая на нагрузку, которая задана постоянным сопротивлением
Исходные данные в относительных единицах:


Решение Если схема замещения между источниками состоит из активных и индуктивных сопротивлений, а нагрузка представлена постоянными сопротивлениями, которые не зависят от тока и напряжения, то ток и мощность передающей станции определяются через собственные и взаимные проводимости ветвей системы. Вычислив для передающей станции собственные и взаимные проводимости сразу можно записать зависимость в виде:
Максимум этой характеристики
дает значение действительного предела мощности.Собственное и взаимное сопротивления для станции 1:

тогда


тогда
Подставляя найденные значения в формулу для получим:
Задаваясь значениями угла вычисляем , результаты заносим в таблицу1.Таблица 1

𝜹, град-70306090120150
Р1 о.е0,2900,4230,9481,2971,3791,1640,717

Рисунок 4- Угловая характеристика мощности генератора Г1 Задача 3
Мощный узел нагрузки, представленный схемой замещения на рис.5, содержит одну эквивалентную станцию и комплексную нагрузку

Рисунок 5- Схема узла нагрузкиТребуется проверить устойчивость нагрузки указанной системы, построив зависимости и . При проверке воспользоваться критериями:
Исходные данные:
Статические характеристики комплексной нагрузки представлены в таблице 2.


Таблица 2

10,90,80,7
10,9410,8930,855
10,8850,8440,88




РешениеМощность нагрузки изменяется при изменении напряжения:
Эквивалентная ЭДС определяется по формуле:
Реактивная мощность, потребляемая сопротивлением системы
Реактивная мощность, выдаваемая эквивалентной станцией:
Задаваясь различными значениями напряжения (в соответствии с таблицей статических характеристик комплексной нагрузки) можно определить величиныдля различных напряжений. Результаты сведем в таблицу 3.Таблица 3
U1,00,90,80,7
Рн0,5650,5360,4820,462
0,560,4960,4730,493
Еэ2,3262,2522,2382,393
∆Q1,2021,2511,3541,770
1,7621,7471,8272,263

По полученным данным строятся графики и Рисунок 6- Зависимость
Рисунок 7- Зависимость


Задача 4Станция работает через электропередачу на систему неограниченной мощности и передает в систему мощность рис.8
Рисунок 8- Схема электропередачи Требуется: - рассчитать и построить угловые характеристики активной мощности для исходного, аварийного и послеаварийного режимов; - определить предельное время отключения трехфазного короткого замыкания, которое произошло на расстоянии L' от начала одной из цепей ЛЭП. Расчет параметров элементов схем замещения провести в точных относительных единицах. Параметры схемы:Генератор Г:
ТрансформаторТр1×2:
ТрансформаторТр2×2:
ЛЭП: Передаваемая мощность от генератора на шины приемной системы:

РешениеПодготовка исходных данных:Примем за базисные условия:
Рассчитаем сопротивления элементов схемы:Генератор:




Трансформатор:

Линии:




Относительные значения передаваемой мощности от генератора на шины приемной системы:
Активная нагрузка на генератор:
Система:
Режимы работы1. Нормальный режим схема замещения рис.9
Рисунок 9- Схема замещения нормального режима электропередачиОпределим результирующее сопротивление \ электропередачи в нормальном режиме:

Переходная ЭДС генератора:

Угловая характеристика:

Амплитуда угловой характеристики:
2. Аварийный режим. Схема замещения приведена на рис.10


Рисунок 10- Схема замещения аварийного режима электропередачиОпределим результирующее сопротивление электропередачи в аварийном режиме.Следует учесть, что ветвь с сопротивлением не влияет на формирование угловой характеристики аварийного режима в связи с тем, сто сопротивление включено между шинами бесконечной мощности и землей.Тогда

Угловая характеристика:

Амплитуда угловой характеристики:


3. Послеаварийный режим. Схема замещения послеаварийного режима приведена на рис.11.
Рисунок 11- Схема замещения послеаварийного режима электропередачиОпределим результирующее сопротивление \ электропередачи в нормальном режиме:

Угловая характеристика:

Амплитуда угловой характеристики:
На рис 12 приведены угловые характеристики активной мощности всех режимов.Рисунок 12 - Угловые характеристики активной мощности
Определение предельного угла отключения.Угол между переходной ЭДС и напряжением системы в начальный момент возникновения КЗ:

Критический угол:

Предельный угол отключения:


Получение зависимости и определение при котором достигается Используется метод последовательных интервалов. Примем продолжительность интервала Δt = 0,05c. Для использования в формулах расчета размерностей градусы и секунды рассчитаем коэффициент k:

Начальные условия для интегрирования методом последовательных интервалов следующие: При Небаланс между мощностью турбины и мощностью генератора при t = 0, определяется по соотношению:
Проводится расчет интервалов.Первый интервал 0 – 0,05с. Приращение угла в течение первого интервала времени:
Угол δ в конце первого интервала:
Небаланс мощности при угле
Второй интервал 0,05-0,1 с:Приращение угла в течение первого интервала времени:
Угол δ в конце второго интервала:
Небаланс мощности при угле
Третий интервал 0,1-0,15 с:Приращение угла в течение первого интервала времени:
Угол δ в конце третьего интервала:
Небаланс мощности при угле
Расчеты продолжают до тех пор, пока на некотором k интервале времени угол не превысит значения угла отключения . Результаты сводятся в таблицу 3. Таблица 3- Результаты интегрирования методом последовательных интервалов

t, с𝜹, град∆P, о.е.∆𝜹, град
025,61,78 
0-0,0526,941,751,34
0,05-0,130,901,653,96
0,1-0,1537,331,496,43
0,15-0,245,991,308,66
0,2-0,2556,611,1110,62
0,25-0,368,900,9512,29
Таким образом, предельное время отключения трехфазного короткого замыкания находится в интервале 0,25-0,3 с, так как на этом интервале времени превышен угол Для уточнения времени отключения строится по данным табл.3 зависимость рисунок 13.
Рисунок 13- Уточнение предельного времени отключения трехфазного КЗ. В соответствии с графиком предельное время отключения КЗ составляет Литература
1 Методические указания к выполнению контрольной работы №2 по курсу «Переходные процессы в системах электроснабжения» для студентов специальности 1004.. Серебряков В.Н. СГТУ, 2004.2 Жданов П.С. Вопросы устойчивости электрических систем /П.С.Жданов. М.:Энергия, 1979. .