/ Stabilná stabilita v napájacom systéme

Stabilná stabilita v napájacom systéme

definícia: Stabilita v rovnovážnom stave je definovaná akoSchopnosť elektrickej sústavy udržiavať svoj počiatočný stav po malom prerušení alebo dosiahnuť stav veľmi blízky počiatočnému stavu, keď je porucha stále prítomná. Stabilita v rovnovážnom stave je veľmi dôležitá pri plánovaní a projektovaní energetického systému, pri vývoji. špeciálne zariadenie na automatické ovládanie, uvedenie nových prvkov systému do prevádzky alebo úprava jeho nových prevádzkových podmienok.

Dôležitý je odhad limitu ustáleného stavuAnalýza sieťového systému zahŕňa kontrolu elektrického systému v určenom ustálenom stave, stanovenie jeho limitov stability a kvalitatívny odhad prechodného stavu. Taktiež odhaduje výber typu budiaceho systému a jeho ovládacích prvkov, režimov riadenia, parametra riadiaceho systému budenia a automatizácie.

Výber stability sa vykonáva pomocoupožiadavky na stabilitu alebo kvalitu elektrickej energie v ustálenom stave alebo počas prechodného stavu. Limit ustáleného stavu sa vzťahuje na maximálny tok výkonu cez určitý bod bez toho, aby došlo k strate stability, keď sa výkon zvyšuje postupne.

Keď všetky stroje v jednej časti bežia spolu,potom sa s nimi zaobchádza ako s jedným veľkým strojom pripojeným v tomto bode. Aj keď stroje nie sú pripojené k tej istej zbernici a sú oddelené veľkou reaktanciou, sú tiež považované za veľký stroj. Veľký systém v energetickom systéme má vždy konštantné napätie a je považovaný za nekonečnú zbernicu.

Zvážte systém pozostávajúci z generátora G, prenosového vedenia a synchrónneho motora M vo forme záťaže.

v ustálenom stave-stabilita-rovnice
Nižšie uvedený výraz poskytuje výkon generovaný generátorom G a synchrónnym motorom M.

v ustálenom stave stabilita-rovnice-1
Nižšie uvedený výraz udáva maximálny výkon generátora G a synchrónneho motora M

v ustálenom stave-stabilita-1
Kde A, B a D sú zovšeobecnené konštanty dvoch terminálových strojov. Vyššie uvedený výraz poskytne výkon vo wattoch a na fázu v prípade napätia a berie sa ako fázové napätie vo voltoch.

Dôvod pre nestabilný systém

Zvážte synchrónny motor pripojený knekonečná zbernica a beží pri konštantnej rýchlosti. Vstupný výkon sa rovná výkonu a stratám. Ak sa k motoru pripočíta najmenší prírastok zaťaženia hriadeľa, potom sa výkon motora zvýši a vstupný výkon motora zostane nezmenený. Čistý krútiaci moment motora má tendenciu ho spomaľovať a jeho rýchlosť dočasne klesá.

Retardácia krútiaceho momentu znižuje motorrýchlosť, fázový uhol medzi vnútorným napätím motora a zvyšovaním napätia systému, až kým elektrický príkon nie je rovný výkonu.

Počas intervalu prechodného výkonuelektrický príkon do motora je menší ako mechanické zaťaženie, požadovaný prebytočný výkon je dodávaný z uloženej energie v rotačnom systéme. Motor osciluje okolo rovnováhy a môže nakoniec prísť k odpočinku alebo stratiť synchrónnosť. Systém tiež stratil svoju stabilitu, keď sa aplikuje veľké zaťaženie alebo keď sa zaťaženie aplikuje príliš náhle na stroj.

Nižšie uvedená rovnica udáva maximálny výkon, ktorýmotor sa môže vyvinúť. Hodnotu zaťaženia možno získať len vtedy, keď výkonový uhol (δ) = uhol záťaže (β). A zaťaženie sa môže zvýšiť až do dosiahnutia tohto stavu. Po tomto stave, ak zaťaženie stúpa potom stroj stratí ich synchrónnosť a požadovaný výkon.

Nadbytok energie bude pochádzať z uloženej energierotačného systému a rýchlosť klesá. Väčší a väčší výkon sa stáva menším a menším, až kým sa motor nezastaví.

Rozdiel medzi motorom a motoromvýkon generátora vyvinutý pre akúkoľvek hodnotu δ sa rovná stratám vedenia. Ak je odpor a bočný odpor vedenia zanedbateľný, potom dostaneme nasledujúci výraz pre výkon prenášaný medzi alternátorom a motorom.

v ustálenom stave stabilita-rovnice-3
Kde, X-line reaktancia
VG - napätie generátora
VM - napätie motora
δ - Uhol záťaže
PM - Výkon motora
PG - Výkon motora
Pmax - maximálny výkon

Metódy na zlepšenie limitu ustáleného stavu

Maximálny výkon prenášaný medzialternátor a motor je priamo úmerný produktu vnútorného emf strojov a nepriamo úmerný reaktancii vedenia. Limit stacionárneho stavu sa zvyšuje z dvoch dôvodov;

  1. Zvýšením budenia generátora alebo motora alebo oboch - excitácia zvyšuje vnútorný emf anásledne sa zvyšuje maximálny výkon prenášaný medzi týmito dvoma strojmi. Ďalej so zvýšenou hodnotou vnútorných EMF klesá uhol záťaže δ.
  2. Zníženie reaktancie prenosu - Reaktancia sa redukuje zvýšenímrovnobežkou medzi prenosovými bodmi. Použitie vodiča zväzkov je ďalšou metódou znižovania reaktancie vedenia. Reaktancia môže byť tiež znížená použitím kapacity v sérii s vedením.

Sériový kondenzátor sa používa len v EHV vedeniach na zvýšenie prenosu energie a je úspornejší ako 350 km.

Prečítajte si aj: