/ / Stabil stabilitet i elsystemet

Stabil stabilitet i elsystemet

Definition: Stabilitetens stabilitet definieras somkapaciteten hos ett elsystem för att upprätthålla sitt ursprungliga tillstånd efter liten avbrott eller för att nå ett tillstånd som är mycket nära det första när störningen fortfarande är närvarande. Stabilitetstabiliteten är väldigt viktig när man planerar och utformar kraftsystemet, utvecklar speciell automatisk styrenhet, sätta i drift nya delar av systemet eller ändra sitt nya driftläge.

Uppskattningen av stabilitetsgränsen är viktigför kraftsystemanalys. Kraftsystemanalysen innefattar kontroll av ett elsystem i ett bestämt stadigt tillstånd, bestämning av dess stabilitetsgränser och kvalitativ uppskattning av transienten. Det uppskattar också valet av typ av exciteringssystemet och dess kontroller, styrningslägena, parametern för excitations- och automationsstyrsystemet.

Valet av stabiliteten är gjord avkrav på stabilitetsgränsen eller kvaliteten på elektrisk energi under steady state-tillstånd eller under transienten. Stabilitetsgränsen avser maximalt strömflöde genom en viss punkt utan att orsaka förlust av stabilitet när effekten ökas mycket gradvis.

När alla maskiner i en del går samman,då behandlas de som en stor maskin ansluten vid den tiden. Även om maskinerna inte är anslutna till samma bussfält och separeras av stor reaktans, anses de också som en stor maskin. Det stora systemet i ett elsystem är alltid tänkt att ha en konstant spänning och behandlas som en oändlig buss.

Tänk på att ett system består av en generator G, transmissionsledning och en synkronmotor M i form av en belastning.

steady-state-stabilitet-ekvationen
Uttrycket som visas nedan ger en kraft som utvecklats av en generator G och synkronmotor M.

steady-state-stabilitet-ekvationen-1
Uttrycket nedan ger den maximala effekten som alstras av generatorn G och synkronmotor M

steady-state-stabilitet-1
Där A, B och D är de generaliserade konstanterna för de två terminalerna. Ovanstående uttryck kommer att ge effekt i watt och per fas vid spänning och tas som fasspänning i volt.

Orsak till instabil system

Tänk på en synkron motor kopplad till enoändlig samlingsskena och kör med konstant hastighet. Ingångseffekten är lika med effektutgången plus förluster. Om den minsta ökningen av axelbelastningen läggs till motorn, ökar motorns effekt och motorns inmatning förblir oförändrad. Sålunda faller motorens motorns vridmoment för att försämra det och dess hastighet tillfälligt faller.

Fördröjningen i vridmomentet minskar motornhastighet ökar fasvinkeln mellan motorens interna spänning och systemspänningen tills den elektriska ingången är lika med effektutgången plus förlusterna.

Under det transienta effektintervallet, deninmatning av el till motorn är mindre än den mekaniska belastningen, levereras överskottsenergi som krävs av den lagrade energin i rotationssystemet. Motorn svänger runt jämvikten och kan slutligen antingen vila eller förlora synkroniseringen. Systemet förlorade också sin stabilitet, när den stora belastningen appliceras eller när belastningen appliceras för plötsligt på maskinen.

Ekvationen nedan visar den maximala effekten somMotorn kan utvecklas. Värdet av last endast kan erhållas när effektvinkeln (δ) = belastningsvinkeln (β). Och lasten kan öka tills detta tillstånd är uppnått. Efter det här tillståndet, om lasten stiger, förlorar maskinen sin synkronisering och den överförda effekten som krävs.

Överskottseffekten kommer från den lagrade energinav det roterande systemet, och hastigheten går ner. Större och större kraften blir, mindre och mindre vinkeln kommer att utvecklas tills motorn kommer vila.

Skillnaden mellan motorn ochgeneratorkraft utvecklad för vilket värde som helst av δ är lika med linjeläget. Om motståndet och shuntintaget av linjen är försumbar, får vi följande uttryck för kraften överförd mellan generatorn och motorn.

steady-state-stabilitet-ekvationen-3
Var, X-line reaktans
VG - Generatorspänning
VM - Motorens spänning
5 - Lastvinkel
PM - Motorens kraft
PG - Motorens kraft
Pmax - maximal kraft

Metoder för förbättring av stabil tillståndsgräns

Den maximala effekten överförd mellan enväxelströmsgenerator och en motor är direkt proportionell mot produkten av interna emf från maskinerna och omvänt proportionell mot linjereaktansen. Stabilitetsgränsen ökar på grund av de två anledningarna;

  1. Genom att öka exciteringen av en generator eller motor eller båda - Excitationen ökar den inre emf ochFöljaktligen ökar den maximala effekten som överförs mellan de två maskinerna. Vidare med det ökade värdet av interna EMF, minskar belastningsvinkeln 5.
  2. Minska överföringen Reaktans - Reaktansen reduceras genom att ökaparallell linje mellan överföringspunkterna. Användningen av buntledaren är den andra metoden för att minska linjens reaktans. Reaktansen kan också minskas genom att använda kapacitansen i serie med linjen.

Seriekondensatorn används endast i EHV-linjer för att öka överföringen och är mer ekonomiskt avstånd över 350 km.

Läs också: