«Расчёт параметров устойчивости электроэнергетической системы» - Дипломная работа

Содержание

ВВЕДЕНИЕ 4

1. ХАРАКТЕРИСТИКА МОЩНОСТИ 5

2. СТАТИЧЕСКАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ И ДИТНАМИЧЕСКАЯ 8

2.1 Понятие статической устойчивости 8

2.2 Понятие о динамической устойчивости 10

3. СТАТИЧЕСКАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ 17

3.1 Влияние индуктивного сопротивления системы 17

3.2 Влияние параметров схемы на характеристики мощности 20

3.3 Характеристика мощности электропередачи с регулируемыми генераторами 24

4 ДИНАМИЧЕСКАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПРИ РАСЧЕТЕ ДИНАМИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ 35

4.1 Общая характеристика вопроса 35

4.2 Динамическая устойчивость электростанции, работающей на шины бесконечной мощности. 36

5. РАСЧЁТ УСТОЙЧИВОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИСТЕМ 45

5.1 Расчёт установившегося режима 46

5.2 Определение взаимных и собственных проводимостей при различных системах возбуждения 50

5.3 Определение коэффициента запаса статической устойчивости. 53

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 58

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 59

Введение

Устойчивость применительно к электрической системе – это способность её вернуться к исходному или новому установившемуся состоянию, после устранения возмущающего действия, без возникновения несинхронного вращения роторов генераторов системы. Если величина возмущающего действия мала, то говорят о статической устойчивости. При значительном возмущении в системе, например, при коротком замыкании, говорят о динамической устойчивости.

Аварии, связанные с нарушением устойчивости параллельной работы в электрических системах, являются наиболее тяжёлыми, влекущими за собой расстройство электроснабжения больших районов и городов. Проблема устойчивости наложила большой отпечаток на схемы коммутации, режимы работы и параметры оборудования и автоматики электрических систем.

На устойчивую параллельную работу станций непосредственное влияние оказывают также переходные процессы в узлах нагрузки, т. е. в приёмниках электроэнергии, включающих синхронные и асинхронные двигатели. Во время переходных процессов при пусках, самозапусках двигателей, резких колебаниях на валу и т.д. напряжение на шинах узла нагрузки может изменяться по величине и фазе выше допустимых пределов. В ряде случаев это может оказывать значительное влияние на режим работы системы электроснабжения в целом. Поэтому при проектировании и эксплуатации электроэнергетических установок потребителями вопросам режимов работы узлов нагрузок, как и вопросам устойчивости электрических систем, должно уделяться большое внимание.

Выдержка из текста работы

состоящей из электростанций, линий электропередачи и нагрузок, вызывает качания синхронных машин (генераторов, синхронных двигателей и компенсаторов). При неблагоприятных условиях размах колебаний может получиться настолько большим, что отдельные машины или целые электростанции выпадут из синхронизма.

Причина возникновения качаний заключается в следующем. Как правило, аварии в системах передачи сопровождаются внезапным изменением мощности, отдаваемой в сеть электростанциями. Регуляторы первичных двигателей обладают значительной инерцией и могут реагировать на изменение мощности или, вернее, на изменение частоты вращения машины с определенным запаздыванием. В результате равновесие между отдаваемой генераторами мощностью и мощностью, развиваемой первичными двигателями, нарушается и на валу машин возникают избыточные моменты, вызывающие изменение скорости и относительное перемещение роторов. Дальнейший характер возникших колебаний зависит от целого ряда факторов. Значения отдаваемой машинами мощности и избыточных моментов, ускоряющих или замедляющих роторы машин, в каждый момент времени определяются абсолютным значением и фазой э.д.с. всех машин системы, которые с течением времени изменяются, причем изменение фаз связано с относительным перемещением роторов и зависит, таким образом, от инерции вращающихся масс, т. е. от механических свойств системы, тогда как изменение абсолютных значений э.д.с. определяется преимущественно переходными электромагнитными процессами в машинах и зависит от действий АРВ и ряда других факторов.

Заключение

В результате расчета курсовой работы, была проанализирована устойчивость электрической системы.

В процессе выполнения была составлена схема замещения и определены параметры схемы в именованных и в относительных единицах . Проведен расчет трёх установившихся режимов электрической системы : без АРВ , с АРВ ПД , и для ремонтной схемы при АРВ ПД, в относительных единицах, построены три угловые характеристики, соответствующие указанным режимам. По характеристикам определены пределы передаваемой мощности при различных типах системы возбуждения генератора и запас статической устойчивости. По значению коэффициента запаса статической устойчивости можно сказать, что в целом система статически устойчива. Значение коэффициента запаса статической устойчивости для режима « без АРВ » не превышает нормативного коэффициента запаса, что говорит о неустойчивости системы при использовании генераторов без системы АРВ. Зато в остальных режимах коэффициенты запаса превышают минимально-необходимые значения, на основании чего можно сказать, что при использовании генераторов снабженными АРВ система является статически устойчивой.

Расчёт коэффициента запаса статической устойчивости для режима максимальных нагрузок для всех видов АРВ показал, что коэффициент запаса статической больше допустимого предельного значения 20 %. Таким образом систему в данных случаях можно считать устойчивой, Анализируя системы возбуждения генератора можно заметить, что с увеличением скорости регулирования возбуждения , растёт предел передаваемой мощности, а значит и коэффициент запаса статической устойчивости.

Список литературы

1. Веников В.А. Переходные электромеханические процессы в электрических системах. – М.: Энергия, 1985, 530 с.

2. Жданов П.С. Устойчивость электрических систем. – М.: Энергия, 1986, 480 с.

3. Электрические системы: Математические хадачи электроэнергетики /Под. ред. В.А. Веникова/ - М.: Высшая школа, 1981, 278 с.

4. Электрические системы: Управление переходными режимами электроэнергетических систем /Под. ред. В.А. Веникова/ - М.: Высшая школа, 1982, 244 с.

5. Электроэнергетические системы в примерах и иллюстрациях /Под. ред. В.А. Веникова/ - М.: Энергоатомиздат, 1983, 456 с.

6. Сыромятников И.А. Режимы работы асинхронных и синхронных двигателей. – М.: Энергия, 1963, 400 с.

7. Сыч Н.М. Калентионок Е.В. Исследование устойчивости электрических систем на ПЭВМ. Мн. : БГПА . 1998.

Примечания

Плакаты

Расчетная схема электрической сети

Схема замещения установившегося режима

Схема замещения установившегося режима расчетная

Векторная диаграмма

График изменения мощности для различных АРВ

График изменения Qr