НЕФТЬ-ГАЗ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
На главную >>


Теперь на нашем сайте можно за 5 минут создать свежий реферат или доклад

Скачать книгу целиком можно на сайте: www.nglib.ru.

Предложения в тексте с термином "Вид"

Предположим, что одна цепь линии электропередачи отключилась и схема приняла вид, показанный на рис.

При статической настройке* характеристики принимают вид, показанный на рис.

Действие АРЧ в этом случае не изменяет вида зависимости Р = q>(/), меняя только наклон ее.

Дифференциальное уравнение, характеризующее изменение частоты в системе, имеет вид + Pa — Pr = 0.

При этом уравнение движения запишется в виде

Значение Д/ выше фигурировало в относительных единицах, окончательное выражение может быть записано в виде /Ю = /о 1

При этом надо иметь в виду, что реальные частотные характеристики суммарной нагрузки энергосистем могут иметь нелинейную зависимость от частоты.

Характер изменения частэты при разли- ТОЧНОСТИ МОЖНО считать линейной, чных регулирующих эффектах нагрузки (bf=l+2) Поэтому учет характер истин нагрузки в виде зависимости Рн = РноО+^/Д/*) может считаться вполне приемлемым для практических расчетов изменений частоты в системах.

При этом уравнение АРС запишется в виде

14) зависит от вида корней характеристического уравнения А(р) — 0.

Поскольку характеристическое уравнение его имеет 3-й порядок, определение корней и нахождение решения в общем виде практически нецелесообразно, так как приводит к очень громоздким выражениям.

При этом решение получается в виде двух составляющих, одна из которых затухает по экспоненциальному закону с постоянной времени, примерно соответствующей постоянной времени АРЧ.

На эту составляющую накладывается другая, имеющая вид затухающей синусоиды с периодом и затуханием, примерно определяющимися параметрами АРС и инерционностью агрегата.

Обычно А1Т > 0, и процесс при включении машины с положительным скольжением (скорость меньше синхронной) и одинаковыми по знаку механическом и асинхронном моментах имеет вид, показанный на рис.

Кроме этого вида АПВ в эксплуатации вполне успешно применяются и другие.

Этот вид повторного включения появился на основе изучения опыта эксплуатации энергосистем и специальных аналитических и экспериментальных исследований, показавших, что включения несинхронно работающих станций или частей энергосистем не вызывают каких-либо аварий.

Несинхронные включения могут вызвать ложные действия некоторых видов защит, поэтому следует принимать меры для предотвращения ложных отключений.

1 дает сводку наиболее часто применяемых мероприятий разного вида, направленных в первую очередь на улучшение устойчивости и вместе с тем на повышение надежности системы в целом.

В общем виде комплекс-критерии могут быть записаны в следующей форме: к* =2**А'* + 2/с'*» (=1 1=1 где /(2 — суммарный показатель качества переходного процесса; kt — весовой коэффициент, отражающий значимость данного параметра в общем процессе; /С?

При рассмотрении всех видов мероприятий необходимо учитывать возможности автоматического управления и регулирования, позволяющие в ряде случаев с наименьшей затратой средств добиваться желательного повышения устойчивости и надежности работы.

Устройство переключений фаз на гене- Может влиять на все виды раторах и трансформаторах

Выполнение генераторов как синхрон- Может влиять на все виды но-асинхронных (с двумя обмотками, поворачивающих поле)

Частично влияет на все виды

Частично влияет на все виды

Частично влияет на все виды

Частично влияет на все виды

При рассмотрении мероприятий не следует упускать из вида и то обстоятельство, что их влияние на режимы системы в целом и ее отдельные переходные процессы в ряде случаев может быть противоречивым.

При выборе улучшающих мероприятий весьма ярко проявляется то несомненное, но часто упускаемое из вида обстоятельство, что инженер не должен и не может ориентироваться на готовые формулы и универсальные решения, что здесь совершенно необходимы творческий подход к анализу, одновременное рассмотрение комплекса явлений и технико-экономическая оценка.

Показатель качества процесса для одного из параметров может представлять собой функционал любого вида.

В проблемах надежности ЭЭС существенно то обстоятельство, что ЭЭС связаны с другими подсистемами народного хозяйства и прежде всего с системами энергоснабжающими, распределйющими и перераспределяющими различные виды энергоресурсов.

При проектировании электрических станций и систем обычно приходится решать вопрос только о выборе параметров гидрогенераторов, поскольку турбогенераторы изготовляются в виде единых серий с заданными параметрами.

ном лежит в области, ограниченной найденными предельными значениями, и имеет вид, показанный на рис.

Различают три вида устойчивости: статическую устойчивость, рассматриваемую при малых отклонениях параметров режима Яр от исходных (обычно в пределах линейных изменений); динамическую устойчивость — при больших (обычно нелинейных) отклонениях параметров Я,„ часто сопровождающихся изменениями конфигурации электрической системы (числа работающих ее элементов) и значений параметров самой системы (сопротивлений электропередач, нагрузок и т.

Следует иметь в виду, что при замыканиях в конце линии потери мощности в заземляющем сопротивлении ложатся в значительной мере на местные генераторные станции приемной системы.

установлению вида переходного процесса с выявлением вносимых с помощью устройств системной автоматики воздействий, которые придадут переходному процессу желательный по тем или иным соображениям характер.

Жесткая схема может приводить к определенным трудностям в обеспечении динамической устойчивости, например при включении на параллельную работу сильно перегруженных ЛЭП; может вызывать значительные трудности в работе релейной защиты и требовать применения более совершенных видов релейной защиты.

Их можно разделить на два вида: транзитные мощные электропередачи, передающие электрическую энергию от какой-либо удаленной станции к потребляющей системе; межсистемные связи, в которых потоки мощности могут идти как в одном, так и в другом направлении, а величины их много меньше мощности объединяемых систем.

Для этого определяется вид корней характеристического уравнения исследуемой системы с возможным выделением на основе известных правил (D-разбиения, Гурвица, Рауса, Михайлова, Найквиста и др.

Все практические критерии устойчивости, о которых будет далее идти речь, отвечают именно этому допущению, причем их вид и применение значительно упрощаются, если при определенных, вытекающих из соображений практики* приближениях рассматривать только некоторые частные случаи.

С одной стороны, указанное развитие исследований имеет теоретическую базу в виде общих методов, созданных в теории автоматического регулирования; с другой стороны, это развитие все больше начинает опираться на вероятностные аспекты всех исследований, связанных с уточнением как исходных параметров основного оборудования электрических систем, так и параметров, проявляющихся в ходе переходных процессов (сопротивление дуги в месте короткого замыкания, насыщение и т.

Влияние активного сопротивления в нейтрали трансформаторов на запас динамической устойчивости при различных видах коротких замыканий.

Система относительных единиц в ее простейшем виде применяется при изучении токов коротких замыканий.

Так как обычно за базисное значение скорости принимают синхронную скорость со о, то выражение относительной скорости приобретаэт вид

6) по t: at Представим d&atjdt в виде dt dt тогда

Виды записи уравнения электромеханических переходных процессов — уравнения относительного движения

Для синхронного генератора оно имеет вид

Вид этих уравнений зависит от сложности электрической системы, в которой рассматривается движение машины, от степени строгости записи переходных процессов в статоре, от числа учитываемых замкнутых контуров ротора, от вида регулирования возбуждения синхронной машины и т.

При учете членов разложения, содержащих отклонения параметров во второй степени, выражение электромагнитной мощности имеет вид , 4-Р2, sin где <Р> =?

Уравнение движения в соответствии с разложением мощности генератора может быть записано в виде трех взаимосвязанных уравнений:

Совместное решение этих уравнений дает возможность определять опорный процесс < 6(/)> и отклонения от него в виде о о о

Выражая расхождение между значениями мощностей в виде остаточных членов разложения и оценивая их сверху определенными выражениями (например, заменяя три-] их максимальными значениями и представляя алгебраические выраже* См.

ния в виде суммы модулей слагаемых), получим дифференциальное уравнение, описывающее изменение во времени погрешности, превышающей действительную:где р и б — оценки погрешности.

Проблемы устойчивости электрических систем в настоящее время возникают в мощных электроэнергетических системах всех видов — наземных, корабельных, авиационных.

Виды переходных процессов.

Критерий устойчивости теперь запишется в виде

1) в виде dP^/dd < 0 (где Р2 = Рт — Р;)Л), легко установить, что эта система будет устойчива "в режимах 1, 2, 3, 4, 5 и неустойчива в режимах 9, 10, 11, 12.

Критерий устойчивости простейшей электрической системы, режим которой зависит только от изменений угла, имеет вид

1) принимает здесь вид dPi Ids < 0, где Р* = Рмех — Р.

При Рмех = РО = const критерий устойчивости имеет вид r = const

б и представля«о1 ется графически в виде площадки abca.

б и представляется графически в виде площадки cdec.

Правило площадей в общем виде формулируется так:j APrfo = 0.

Такой вид нарушения устойчивости иногда называют апериодическим нарушением устойчивости.

Еще один вид нелинейности изучаемой системы, который часто приходится учитывать, обусловлен характером соотношений между параметрами ее режима.

Качания с каждым циклом становятся все меньше по амплитуде, и характеристика скорости До> = /(б) представляется в виде спирали, показанной на рис.

Теперь исходное уравнение примет вид d (co)/do = ф (8)/со или codco = ф (о) do.

Различают следующие виды режимов* электрических систем: нормальные установившиеся, применительно к которым проектируется электрическая система и определяются основные технико-экономические характеристики; нормальные переходные, во время которых система переходит от одного рабочего состояния к другому; аварийные установившиеся и переходные, для которых определяются технические характеристики, связанные с необходимостью ликвидации аварии и выяснения условий дальнейшей работы системы; послеаварийные установившиеся, которые в общем случае вызываются изменением нормальной схемы системы, например отключением какого-либо элемента системы или ряда элементов.

К задачам этого вида относится и собственно расчет динамического перехода от одного начального установившегося режима к другому — новому установившемуся режиму, наступающему при случайном отключении части элементов системы (отключении группы генераторов, линии передачи нагрузки и т.

Наиболее общим методом количественного исследованияинтегрирования системы дифференциальных уравнений, позволяющий рассчитать все изменения параметров режима во времени и по виду этих зависимостей сделать заключение об устойчивости перехода системы от одного режима к другому, или, как иначе говорят, о динамической устойчивости системы.

Дайте сопоставление трех видов устойчивости электрических систем.

Практически они проявляются в виде самопроизвольного изменения, или, как иначе называют, сползания, или текучести, парамет-.

Тогда рассматриваемая система будет иметь вид, показанный на рис.

Это означает, что строго неизменного режима в системе не существует и, говоря об установившемся режиме, в сущности всегда имеют в виду режим малых возмущений.

Условие устойчивости, следовательно, имеет вид с = dPIdl > 0.

(или напряжение), рассматриваемую в качестве независимой переменной, то появление неустойчивости в виде текучести режима, или сползания, наступит при d8/dE -> —оо или соответственно при т d&/dU—>• — оо.

Различный вид этих критериев зависит от способа подведения системы к пределу.

Этот вид устойчивости иногда считают разновидностью динамической устойчивости, различая синхронную динамическую устойчивость и результирующую динамическую устойчивость.

Практические критерии, таким образом, выявляют только текучесть режима (сползание), или апериодическую неустойчивость, не выявляя той неустойчивости, которая может проявляться в виде колебаний — колебательной неустойчивости (самораскачивания).

Хотя главная цель курса — это выработка понимания физики явлений, от учащегося требуется запоминание определенного, небольшого количества фактического материала в виде формул и численных характеристик.

12), где станции / и 2 представлены в виде неизменных э.

, приложенных за некоторыми (определенными видами регулирования) сопротивлениями.

Различные виды режимов и процессов в электрических системах.

Каковы признаки самопроизвольного изменения режима, проявляющегося в вид сползания, или текучести, параметров нормального режима?

Нелинейность и ее виды в электрической системе.

Пример резкого изменения режима (при коротком замыкании): а — схема системы; б — характер изменений мощности Р, угла б» напряжения V , тока возбуждения /в = Е и тока статора /г (все величины отнесены к системе осей, связанных с ротором1 поэтому гармонические величины представлены в виде монотонно изменяющихся огибающих; напротив, монотонно изменяющаяся апериодическая составляющая /г а, показанная штриховой линией, изображена в виде гармонической составляющей); в—моменты вращения: М^ —момент, связанный с действием периодических составляющих тока статора; М — то же.

3,а) схема замещения приобретает вид, показанный на рис.

ВИДЫ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ

При этом можно различать переходные процессы по ряду признаков: по причинам возникновения или по видам возмущающих воздействий и величинам возмущений.

** Следует иметь в виду, что в нормальном режиме величина?

В случае трехфазного короткого замы--кания или полного разрыва передачи характеристики примут вид, показанный на рис.

При трехфазном АПВ на одноцепной линии характеристика аварийного режима имеет такой же вид, как и при трехфазном корот* Подробно вопросы АПВ рассматриваются в курсах техники высоких напряжений и автоматизации электрических систем; здесь даются только краткие сведения.

6а) можно переписать в виде 7л d\2/dtz = TJaa, где * При большем числе станций способ площадей неприменим как основной, но может применяться как вспомогательный (см.

66) можно представить в виде где причем , +

которых исследование переходных процессов по при LiZ'r°nCJrbpemHoc™ e линеаризованным уравнениям не вносит недопустимой погрэшности, зависит от вида нелинейно-стей и исходного режима.

Изображение движения на фазовой плоскости имеет вид спирали s = ср(б), скручивающейся к проекции точки с, т.

9) можно записать в виде

Качество переходного процесса в линеаризованной системе зависит от вида и места приложения возмущающего воздействия (на валу турбины, в сети, в системе возбуждения генератора).

Характерный «двугорбый» вид кривой Р = ф(?

1,в показаны три вида неустойчивого процесса.

Два характерных случая устойчивого перехода от одного режима к другому (а, б) и три вида (е) неустойчивости (А, В, С)

1) примет вид = P.

К сожалению, даже в таком простейшем виде интеграл уравнения (8.

Современные вычислительные средства (АВМ, ЦВМ) дают возможность численного интегрирования уравнений вида (8.

Его характеристическое уравнение р2б+ +С6 = 0 имеет корни р1>2 = ±/|/С = ±и- Решение полного уравнения имеет вид

2) уравнение движения приобретает вид где Р* = /V/V

1) при этом принимает вид

Если бы в начальный момент (t — 0) ротор имел некоторую скорость Д<о0 = О, то решение имело бы вид

1) при учете демпфирования имеет вид

14) получаем в виде** -я т , \ I — e J}\Kd.

При больших вынужденных колебаниях, когда максимальные отклонения угла приближаются к точке неустойчивого равновесия на моментно-угловой характеристике, изменение угла во времени имеет вид периодической, но не гармонической функции (рис.

При решении уравнения движения основная нелинейность представляется в виде первых членов ряда Фурье: sin 6 = sin(a0 +Л4).

Уравнение относительного движения синхронной машины при небалансе момента турбины и электромагнитного момента может быть записано в следующем виде (см.

установившегося режима), записывается в виде

Эти кривые должны быть построены двух видов: для условий, когда напряжение на шинах генератора Ur (или в другой точке системы, куда подключен регулятор возбуждения) меньше нормального (Еуе возрастает по экспоненте), и для условий, когда напряжение t/r равно или больше нормального (Eqe падает.

Вид остальных уравнений при отключении аварии остается неизменным, меняются лишь собственные и взаимные сопротивления.

Поэтому для их типизации записанный выше словесный порядок расчета обычно излагается в виде алгоритма или программы (табл.

В данном случае машину нельзя представить в виде эквивалентной схемы замещения.

Дифференциальное уравнение относительного движения, представленное в обобщенном виде [см.

Следовательно, можно построить типовые универсальные кривые б = Дт) при заданном значении начального угла б о- Такие типовые кривые приводятся в справочниках в виде 10 семейств кривых, каждая из которых построена для определенного начального угла б о = arcsin (P^IPm), где Р'т — максимальная мощность исходного режима.

При помощи типовых кривых можно по найденному углу предельного отключения определять предельное время отключения сначала в виде условного времени т^.

Большие возмущения, при возникновении которых совершаются переходные процессы, также могут быть различными по величине, виду и могут происходить в различных точках электрической системы.

Следовательно, начальные условия и параметры, входящие в уравнение движения, в общем случае могут быть представлены не в виде однозначных величин, а в виде множеств возможных значений, которым соответствует множество характеристик переходных процессов.

При этом приближенный простой пересчет характеристик переходных процессов для исходных условий выполняется при изображении множества переходных процессов* в виде суммы опорного и центрированного процессов.

Метод основан на представлении произвольного процесса 6(f) в виде суммы опорного процесса и отклонения от него:

Угол б изменяется во времени, причем вид зависимости 6(0 определяется значением взаимной проводимости ЬШ,

41) представим в виде разложения в ряд Тейлора, в котором сохраним члены ие выше первой степени, а остаточный член запишем в форме Лагранжа:

43) принимает вид

39), а относительный угол представим в виде суммы (8.

46) запишется в виде + A(t)b = — B(t)b, (8.

50) имеют вид

Нужно иметь в виду также, что если углы о выражены в градусах, то (8.

47) запишем в виде где

имея в виду, что каждому углу б соответствуют вполне определенные значения < б-> и б, так что выполняется соотношение (8.

Они принимают вид схем, показанных в графе 4.

Оно является общим и может использоваться при любом математическом описании переходных процессов, учете различных видов регулирования и рассмотрении электрических систем произвольной сложности.

После этого схемы приобретают вид схем 4.

Дифференциальное уравнение движения ротора в этом случае будет икеть вид где а = tg а.

Решение этого уравнения можно представить в виде [см.

В ряде случаев при изучении переходных процессов и устойчивости целесообразно представлять изучаемую электрическую систему в виде функциональной структурной схемы, на которой показаны основные физические элементы и связи между ними (рис.

Центрированный процесс может быть записан в виде

Электрическая мощность генератора при представлении движения ротора в виде суммы опорного и центрированного движений

К какому виду уравнений относится основное уравнение относительного движения ротора генератора и в каких случаях это уравнение может быть решено, т.

Представления дифференциального уравнения в обобщенном виде и применение типовых кривых для определения характера движения.

Электрическая система при изучении переходных процессов описывается системой нелинейных дифференциальных уравнений вида

Вид переходного процесса

Если среди комплексных корней появляется пара, имеющая с^ > б, то составляющая решения, определяемая этой игрой, имеет вид экспоненциально нарастающих во времени колебаний.

1) составить математическое описание переходных процессов в изучаемой системе в виде нелинейных дифференциальных уравнений;

Критерий Гурвица устанавливает соотношения между коэффициентами характеристического уравнения в виде неравенств (положительность всех определителей Гурвица), соблюдение которых является необходимым и достаточным условием статической устойчивости системы любой сложности.

Угол 6о = 90° является пределом статической устойчивости — границей, разделяющей два вида движения: колебательное при до < 90" и апериодическое, нарастающее при бо > 90°.

В этом случае уравнение примет вид

Здесь частные производные, вычисленные при параметрах исходного режима, исследуемого на статическую устойчивость, имеют вид dPJdEq = (L//xd5)sin5n = &,.

г xd~xC _ 7" •^d ХС xd ~~ хс и исходное уравнение будет иметь вид Решение такого уравнения известно:

Из проведенного анализа следует, что неустойчивость в простейшей нерегулируемой системе может проявляться в трех видах, наглядно показанных в табл.

a) можно привести к виду, более удобному для проведения расчетов: - > sin (ft + фв), где |0 = arctg (f/а l; <х„ = ct / Tj.

Какие три вида неустойчивости могут наблюдаться в простейшей нерегулируемой системе и каковы условия возникновения каждого вида неустойчивости?

Их свойства будут рассмотрены далее, но сразу же заметим, что они отличаются значениями коэффициентов усиления и видом стабилизации.

5) приводится к виду схемы, показанной на рис.

Статическая устойчивость регулируемой системы может исследоваться в аспектах решения двух задач: задач анализа — когда проверяется устойчивость, определяется предельно устойчивый режим системы, выявляются вид переходного процесса и некоторые показатели качества его протекания при заданной системе регулирования возбуждения; задач синтеза — когда, исходя из определенных требований к устойчивости и качеству переходного процесса регулируемой системы, определяются вид системы регулирования возбуждения, закон регулирования и параметры АРВ.

в виде значений хг = 0, t/r = canst.

вводятся в расчетную схему большей частью i виде значений хг — xd', Eq' = const.

В соответствии с ней нужю записать исходные нелинейные дифференциальные уравнения, провести линеаризацию нелинейных функций по первому приближению, записать характеристический определитель линеаризованной системы уравнений и из него получить характеристическое уравнение в виде многочлена по степеням р.

Третье уравнение описывает АРВ и виде передаточной функции.

Запишем D(p) в виде суммы двух многочленов: (Ю.

При этом в расчетах статической устойчивости учитывают возбудитель, охваченный ГОС в виде одного апериодического звена.

Эта система уравнений представлена в виде структурной схемы на рис.

Запишем характеристический определитель в виде многочлена: где

имеет вид

8) запишем в виде _ 'Т1 _ 'Г1 __ *Г> •* р/ J рЛ ~ J Р '

Каждый из многочленов можно представить в виде мнимых и действительных составляющих:

Характеристическое уравнение простой регулируемой системы имеет вид

Характеристическое уравнение простой системы с регулированием по отклонению напряжения и производным режимных параметром П имеет вид

Не имея возможности ни по уровню подготовки учащихся, ни по отведенному времени включить в курс программирование расчетов на вычислительных машинах, лектор курса должен тем не менее иметь в виду их последующее применение.

Поэтому требования к ап формулируются в виде неравенства

После выбора структуры стабилизации (числа производных, вида комбинированного режимного параметра, долевого участия каждого из параметров режима в выбранном комбинированном параметре) следует рассчитать области статической устойчивости для определения рабочей настройки.

E'q = const, то уравнение системы примет вид

Ограничения последнего вида называются предельными нагрузками.

Так, в нормальном режиме системы при малых его возмущениях возникает необходимость проверки статической устойчивости синхронных двигателей, синхронных компенсаторов и больших групп асинхронных двигателей, которые, имея мощность, соизмеримую с мощностью питающих их генераторов, могут оказаться неустойчивыми, причем эта неустойчивость проявляется в виде специфического явления, называемого лавиной напряжения.

Влияние резких изменений режима двигателей обычно заметно проявляется в распределительных сетях в виде колебаний напряжения.

U = IVX * Выражение для момента эквивалентного двигателя может быть записано в виде

Следует иметь в виду, что влияние конденсаторов на устойчивость асинхронных двигателей может быть различным в зависимости от того, изменяется или нет при включении конденсаторов коэффициент трансформации понижающих трансформаторов.

, где с — постоянный коэффициент; s0 и s4 — скольжения в нормальном режиме и режиме сниженного напряжения; д — показатель, характеризующий вид статической характеристики.

20,а) представлен в виде эквивалентного асинхронного двигателя, схема замещения которого показана на рис.

Так как электродвигатели и другие виды нагрузки одновременно подключаются к источнику напряжения, то в узле электрической системы появляется ток, значительно-больший нормального.

Ди- нагрузки (при изменении намическая характеристика представляется в виде функ- напряжения не быстрее чем циональной связи какого-либо параметра режима, а так- за °>2~ 0>3 с):

Статические и динамические характеристики этого вида нагрузки весьма различны, что обусловлено прежде всего появлением свободных токов при быстром изменении скольжения (ds/dt =f= 0).

3 в качестве примера показана динамическая характеристика М = <р (s, ds/dt) асинхронного двигателя в виде объемной диаграммы.

5, могут быть сведены к трем основным видам зависимостей Ммех = /(со): а) постоянный, или мало зависящий от скорости, момент

К этому виду характеристик относятся зависимости /, 2, 3, 4, 8; б) момент, примерно пропорциональный скорости (зависимость 5), '"мех == ***> -^мех == ® ' в) момент, примерно пропорциональный квадрату скорости (характеристики 6, 7),

He будем учитывать при этом электромагнитных процессов, происходящих в обмотках двигателя, а линеаризуем характеристики М — ф (s), заменив их прямыми 01 Г, О 2 2', Тогда уравнение движения будет иметь вид

Большие токи могут вызвать понижение напряжения, создать неблагоприятное влияние на другие двигатели и другие виды нагрузки и привести к тому, что данный двигатель будет фактически разгоняться медленнее, чем это предполагалось при неизменном напряжении на его зажимах.

1) на любом интервале будет иметь вид \tf или Д$г =

Уравнение движения при этом будет иметь вид ммех о — MI == Tj ds/dt.

24) лучше всего пользоваться в численном виде, раскрывая его при значениях?

График изменения напряжения на генераторе приобретает вид пилообразной кривой (рис.

Реализация алгоритма в виде программы оказывается довольно простой.

Уравнения движения роторов станций могут быть записаны в таком виде:

а _ схема ирм б вид опытно.

Основным достоинством рассматриваемого ИРМ (обший вид показан на рис.

Устройство АПВ шин выполняется на подстанциях, где имеется специальная защита шин; его осуществляют обычно простейшим способом в виде автоматического опробования состояния сети.

Синхронные электроприводы могут иметь нагрузки, разделяющиеся на два основных вида: а) медленно меняющиеся (насосные и вентиляторные установки, компрессорные турбомашины и др.

Анализ переходных процессов и устойчивости узлов нагрузок обычно ведется согласно упрощенному представлению системы в виде двух синхронных машин, одна из которых эквивалентна системе, а другая — узлу нагрузки.

Примерный вид динамической характеристики асинхронного двигателя был показан на рис.

Таким образом, следует иметь в виду, что допущение Eq = const справедливо только в течение короткого времени (Д/< Тао', Д/< Tj) и может привести к ошибкам в оценке характера процесса.

Зависимость вращающего момента двигателя от скольжения в этом случае имеет вид, показанный на рис.

При этом механические характеристики принимают вид представленных на рис.

Характеристическое уравнение имеет вид

По найденным значениям z' и г" с немощью таблиц, имеющих вид г".

Уравнение границы самовозбуждения асинхронного двигателя имеет вид [хс/(йд — о>)2 — (х + *')/2]2 + [R/(u>R

98), будет иметь вид

Уравнения для напряжения в матричной форме можно записать в виде (здесь знаки перед отдельными переменными зависят от расположения осей — системы координат, которая может выбираться различным образом) гЛ |>oi 0 01 Г11а, И ° rci ° К/, J LOO rf\ [if.

3) принимают вид UQ — Y d и Ud = XF?

13) можно представить в виде

Графически сказанное можно представить в виде векторной диаграммы (рис.

Следует иметь в виду, что вблизи предела устойчивости в критическом режиме характер переходного процесса может существенно изменяться не только из-за погрешностей, обусловленных грубостью анализа, но и из-за неточности исходных данных: начальных значений параметров режима и параметров системы.

2 — расчет по упрощенным уравнениям с вариацией параметров; 3,4 — то же, у предела устойчивости; штриховые линии— расчетные кривые по полным уравнениям ходных процессов с вариацией исходных данных, когда результаты расчета можно представить в виде области, ограниченной вероятными крайними зависимостями.

Короткие замыкания в зависимости от ме-ста системы (в котором они происходят) и их вида (трехфазные, двухфазные и т.

Однако вероятность того, что короткое замыкание данного вида произойдет именно в этой точке, разумеется, значительно ниже, чем общая вероятность появления рассматриваемого вида короткого замыкания в системе.

Уравнения при этом получают вид?

EQ' в течение данного интервала времени определяется для каждой станции в отдельности при помощи выражений вида

Система уравнений переходного процесса в регуляторе обычно может быть приведена к виду

24) имеет вид

Вид короткого замыкания, его продолжительность и место возникновения также имеют случайную природу.

Прямой путь здесь — это математическое описание процессов в виде системы дифференциальных уравнений** и их последующее решение.

10), имеют вид, показанный на рис.

Например, предположение о том, что сопротивление дуги подчинено усеченному нормальному закону распределения и может быть представлено в виде неизменной во времени величины, является условным.

Влияние случайных вариаций значений величины сопротивления дуги и различных способов представления ее в расчетах на относительное движение ротора генератора показано в виде гистограмм (рис.

откл в предположении, что остальные параметры заданы в виде детерминированных величин.

Зависимости предельного времени отключения короткого замыкания от влияющих факторов можно приближенно представить линейными функциями вида '«„«л = а + bR*d.

Однако все из перечисленных параметров могут изменяться одновременно и в этих условиях ^откл может рассматриваться в виде гиперповерхности, построенной в координатах влияющих параметров.

При неоднозначно заданной взаимной проводимости соотношения имеют вид

Относительное движение ротора генератора при учете взаимной проводимости в виде случайной величины может быть представлено неслучайным изменением во времени случайного относительного угла ротора генератора.

Эту зависимость можно получить из комплексной схемы замещения системы, преобразовав ее к виду, показанному на рис.

34) представим в виде где (0>

По виду плотности вероятности и функции распределения относительного угла ротора генератора можно заключить, что значения относительных углов будут с большими вероятностями располагаться вблизи нижней границы возможных значений.

Обычно это критериальная форма, представляющая процессы в виде зависимостей между безразмерными комбинациями физических величин, участвующих в процессе.

Полученные ранее функция распределения относительного угла ротора генератора и соответствующая ей вероятность нарушения устойчивости являются условными, поскольку они найдены в предположении, что в системе произошло короткое замыкание определенного вида.

Для решения практических вопросов проектирования и эксплуатации электрических систем важно знать вероятностные характеристики нарушений устойчивости в течение продолжительных интервалов времени, вызванных действием на электрическую систему больших возмущений определенного вида.

Характеристики нарушений устойчивости могут быть найдены, если известны вероятностные характеристики возмущений определенного вида, например коротких замыканий, и характеристики устойчивости при возникновении одного возмущения.

После соответствующих преобразований система п линейных уравнений, связывающая параметры системы Я,с и параметры ее исходного режима Ягр с малыми отклонениями параметров режима АЯгр, будет иметь вид

1) при такай записи примет вид 'тл _ дМтИл„ , dMt A;.

Характеристики нагрузок могут учитываться не только в виде зависимости сопротивления нагрузок от величины питающего напряжения, но и в виде зависимости от электрической угловой скорости вектора этого напряжения.

В сложной системе можно рассматривать два вида механического движения и соответственно две группы процессов: а) перемещение по отношению к синхронно вращающейся оси (общее) всех i роторов генераторов, изменение собственных углов 6lt 82,.

Расчет режимов сложных электрических систем, предельных по статической неустойчивости, проявляющейся в виде текучести, или сползания.

Дальнейший анализ полученного условия апериодической устойчивости в общем виде, направленный на выявление влияющих факторов, затрудняется из-за сложности полученного выражения для свободного члена характеристического уравнения системы.

40) можно пренебречь членами вида pW и р8, а влияние изменения скорости генераторов на их э.

Можно заметить, что в этом случае уравнения электрической системы, содержащей две станции, работающие на нагрузку, дают выражение для свободного члена характеристического уравнения в виде матрицы шестого порядка: ап = а6 > 0.

Характеристическое уравнение имеет вид р2 + «1а = 0.

Необходимо иметь в виду, что М = = Р/ю и дМ /д<а =f= дР/дш.

2) по уравнениям, упрощенным » при пренебрежении членами вида >2"Л pW и рб и учете влияния скорости на з.

В начальной стадии апериодического нарушения устойчивости углы б12 меняются крайне медленно (именно поэтому этот вид нарушения устойчивости называют иногда текучестью или сползанием), и влияние частоты проявляется не вначале процесса, когда решается вопрос, быть или не быть режиму устойчивым, а в процессе изменения режима (точки а, Ь, с).

В этих системах автоматическое регулирование учитывается идеализированно, в неявном виде.

* Можно было бы, вообще говоря, предложить методы анализа, одинаковые для всех трех видов устойчивости.

Изменение мощностей у машин и у нагрузок в силу этого можно представить в виде функций (k—1) относительных углов, где k — число станций в системе:

Уравнения движений каждой станции записываются в виде*

Система линейных уравнений вида (13.

Здесь f — средняя частота в системе вид корней которого определяет характер изменения относительных углов Д61А, а следовательно, и позволяет установить, будет ли система устойчива.

Можно провести аналогию с результатами, полученными при исследовании простейшей одномашинной позиционной системы, где устойчивость полностью определялась наличием мнимых корней и выявлялась в виде незатухающих колебаний, которые в действительности быстро затухали.

52), при обычных допущениях имеет вид

Соответствующее характеристическое уравнение имеет вид а0рл + Oip"-4-----+а„ = 0, (13.

Мощность любой г'-й станции легко представить в виде функции э.

Однако при малых возмущениях удобнее пользоваться линеаризованными уравнениями системы и судить о протекающих в ней процессах по виду корней характеристического уравнения (или по знакам его коэффициентов).

Зависимости вида (13.

При управлении переходными процессами задача математически формулируется в виде уравнения где Ярг = 1, 2,.

Этот определитель раскрывается в виде характеристического уравнения р" + О2р4 + а4/Я + а6 = О, где

Для того чтобы характеристическое уравнение, имеющее только четные степени оператора р, привести к нормальному виду, сделаем подстановку р?

К какому виду систем отнести систему, рассмотренную при постоянстве э.

Следует иметь в виду, что в процессах, протекающих при скорости вращения ротора, отличной от синхронной, результирующий момент, создаваемый первичным двигателем, может быть направлен как согласно е асинхронным моментом, например при разгоне со скоростью о> < ю0, так и встречно с ним — при разгоне со скоростью

К выводу упрощенного схема замещения имеет вид, показанный на выражения вращающего момента рис.

Режимы электрических систем, как установившиеся, так и переходные, должны отвечать определенным требованиям, которые надо иметь в виду при проведении расчетов.

Так, в исходном режиме, являющемся, как правило, нормальным рабочим режимом системы, должны быть обеспечены: качество — снабжение потребителей энергией, отвечающей по своим показателям установленным нормативам*; надежность — снабжение потребителей энергией без перерыва и без снижения ее качества длительнее, чем для данной системы и данного вида потребителей это предусмотрено соответствующими нормативами, устойчивое сохранение заданного режима (устойчивость); экономичность — надежное снабжение потребителей энергией удовлетворительного качества при возможно меньших затратах средств на ее производство и передачу.

Имея в виду, что сомножитель в скобках представляет собой Mz = Ра0, а г/хг= — S, 'кр критическое скольжение, можем записать

16)i, выражение для асинхронной реактивной мощности имеет вид

Далее с ростом скольжения Рас — q>(s) приобретает вид зависимости, показанной на рис.

Статическая характеристика показана в виде линии М0А1 (рис.

26) примет вид

Такой вид вторичного нарушения устойчивости тем более вероятен, чем меньше скорость увеличения скольжения выпадающей из синхронизма машины.

Асинхронный ход выпавшей из синхронизма станции или части системы может быть трех видов:




Главный редактор проекта: Мавлютов Р.Р.
oglib@mail.ru