Материал: Полный текст лекций

Рассмотрим, как ведет себя система, если она находится в точке b. В ней выполняется условие . Допустим, что-то происходит (у нас по правде не установившийся режим, а квазиустановившийся режим). Что-то нас из этой точки выводит. При этом Pт (турбина) не меняется.

– Допустим, что-то случилось и мы случайно на мгновение перепрыгнули на точку чуть-

чуть выше:

отрицательной будет уменьшаться. Сместимся в область меньших углов, до тех пор, пока не дойдем до точки a.

– Допустим, что-то случилось и мы случайно на мгновение перепрыгнули на точку чуть-

чуть ниже:

не изменилось, – стало меньше будет положительной будет увеличиваться. Сместимся в область больших углов и устойчивость будет

– Допустим, в уравнении МУХ по какой-то причине увеличилось Eq или Uc. Тогда амплитуда функции станет выше (синий график), МУХ Pe поднимется:

Рисунок 36.

Сначала мы были на нижней синусоиде, потом скачком повысилось напряжение (Eq или

Движение точки (угла) режима должно происходить с условием, что угол δ непрерывный (не допускает скачков). Значит, мы какое-то время остаемся на том же угле и мы переходим из точки a в точку 2 на МУХ Pe2 (красный отрезок). Так как , значит δ стремится к уменьшению угла, до точки 3, когда у нас наступит новое равенство моментов. При этом,

. Стало лучше, так как 90° – это критический угол. Чем мы дальше от критического угла, тем мы находимся в более устойчивом состоянии.

Когда в энергосистеме происходит КЗ, увеличивается ток. Есть две причины, когда генераторы выполняют форсировку возбуждения. Поначалу может показаться, что при КЗ нужно уменьшить напряжение обмотки возбуждения. Но так не делается, наоборот, напряжение возбуждения увеличивают в попытке поднять напряжения в узлах (генераторы форсировкой подпитывают точку КЗ). Первая причина: для целей РЗ: для увеличения коэффициента чувствительности РЗ (чем больше ток КЗ, тем точнее РЗ определит, что это КЗ; но, когда режим находится на грани срабатывания, то есть маленький ток КЗ, РЗ может не отключить выключатели). Вторая причина: для целей устойчивости энергосистемы. Дело в том, что при КЗ начинаются проблемы с устойчивостью (энергосистема на грани потери устойчивости). Форсировка возбуждения (увеличение напряжений Eq и Uc) положительно влияет на устойчивость энергосистемы, потому что во всех узлах поднимается напряжение и как на рисунке 35, мы наоборот пытаемся отойти от критической точки (угла). Чем выше напряжение в энергосистеме, тем она более устойчива.

Также, чем мы меньше вырабатываем Pт, тем точка (угол) равновесия будет меньше.

Чем величина вырабатываемой активной мощности PТ меньше, тем система более устойчива.

– Допустим, в уравнении МУХ по какой-то причине увеличилось Xсум. Тогда амплитуда функции станет ниже, МУХ Pe опустится:

PQ – диаграмма (тоже характеристика)

Рисунок 37

Представим, что это генератор. У нас есть выдаваемые P и Q. Первое ограничение по P: вся нижняя часть (P < 0) исчезает, так как P < 0 не может быть. Второе ограничение по P – у генератора есть турбина, выше которой мощности не хватает.

Ограничения по Q:

1) ограничение по мощности генератора (по перегреву статора): это уравнение окружности с центром в начале координат

2) ограничение по перегреву ротора: второе уравнение на рисунке 36 – это уравнение

окружности с центром в точке

Слева будет ОМВ – ограничение минимального возбуждения. Когда турбогенераторы переходят в режим потребления, у них начинает греться лобовая часть при потреблении

реактивной мощности (Q < 0). Те значения, при котором эти лобовые части греются, не могут быть определены простой формулой.

Если объединить все границы получится сектор (красный). Внутри этого сектора мы можем ставить любую точку режима. То есть мы можем работать на этой области.

Допустим, внутри этого сектора поставили точку режима (черная точка). Это значит, что у нас вырабатывается (или потребляется) какая-то Q и вырабатывается какая-то P. Еще,

выбранного режима описывает величину Eq (величину напряжения возбуждения). То есть, можно сказать, какой ток (напряжение) возбуждения нужен чтобы обеспечить выбранный режим работы.

Единицы возбуждения номинальные (е. в. н.) и единицы возбуждения ХХ (е. в. х. х.)

Рисунок 38.

Единицы, в которых измеряются напряжения возбуждения. Проблема заключается в том, что тут две базисные единицы. (Если что, статор – три отрезка справа от круга, обмотка возбуждения – это то, что слева от круга)

Рассмотрим верхний генератор. На статоре – переменный ток 50 Гц, на роторе – выпрямленный ток. Как вводится е. в. х. х.? Если генератор крутится на номинальных оборотах, и при этом не выдает активную и реактивную мощность (P = 0, Q = 0), ток по статору – нулевой (I = 0) и напряжение на статоре равно номинальному значению напряжения (U = Uном), то это значит, что на его ротор выдаются значения, которые характерны единицам возбуждения холостого хода.

Нижний генератор. На статоре – переменный ток 50 Гц, на роторе – выпрямленный ток. Генератор крутится на номинальных оборотах, номинальное напряжение на статоре, но теперь он выдает номинальную активную мощность и номинальную реактивную мощность, при этом ток статора равен номинальному току. В этом случае, на его обмотку возбуждения подается величина, равная 1 единице возбуждения номинальной.

Первый случай возможен когда:статор разомкнут

статор замкнут, но P = 0, Q = 0

Вэтом случае мы на ОВ подали 100 В, ток у нас 1000 А и напряжение у нас стало 10,5 кВ. Тогда спрашивается: почему во втором случае, чтобы напряжение на статоре было 10,5 кВ, нужно подать не 100 В и 1000 А, а 290 В и 2900 А? Потому что у нас течет активная и реактивная мощности и самое главное ток. Если по статору течет ток, то есть реакция якоря. Реакция якоря – это размагничивающая сила.

Лекция 4 от 01.03.22

СНАЧАЛА все в симулинке.

Режим генератора (P > 0, Q < 0)

МУХ в уравнении движения определяет его правую часть. В зависимости от соотношения Mm и Ме возможен тот или иной режим работы.

Но как будет выглядеть МУХ если генератор будет потреблять реактивную мощность (Q < 0). При потреблении реактивной мощности в уравнении Pe: Xсум не меняется, Uс не меняется, Eq – уменьшилось. Если уменьшилось Eq, то в целом амплитуда тоже уменьшилась. Значит, появилась новая величина (линия) электромагнитного момента Pe, значит точка устойчивого равновесия в районе большего угла. Вывод: в режиме потребления реактивной мощности машина менее устойчива.