Методические указания по определению устойчивости энергосистем часть II (стр. 21 из 41)

На основных пунктах измерений можно успешно использовать специальные регистрирующие приборы для синхронной записи нескольких параметров режима.

10.8.6. Щитовые стрелочные приборы используются для записи показаний в период до опытов и в установившемся режиме после опытов. Так как точность их часто недостаточна, то, как правило, при осциллографировании на электростанциях и подстанциях дополнительно к щитовым включаются точные приборы класса 0,2-0,5, по которым снимаются контрольные масштабы основных записываемых величин (мощности, напряжения, тока).

Щитовые приборы допустимо использовать, не дублируя измерение лабораторными приборами, для записи режима (исходного или конечного) по линиям электропередачи, узлам нагрузки и т.п., если эти данные играют второстепенную роль.

10.8.7. В опытах по определению пределов статической устойчивости путем постепенной загрузки линии электропередачи необходимо перед каждой ступенью увеличения передаваемой мощности по линии производить запись показаний приборов с одновременным запуском осциллографов на 2-3 с (при скорости движения бумаги 25-30 мм/с). Регистрацию активной мощности по линии электропередачи следует производить приборами класса точности 0,2-0,5. Полученные данные позволят построить статические характеристики линии электропередачи и провести более полный анализ результатов опыта.

10.8.8. В опытах по определению предельной мощности методом несинхронного включения, а также в испытаниях синхронной и результирующей динамической устойчивости показания приборов записываются в исходном установившемся режиме непосредственно перед внезапным возмущением; несинхронным включением, включением на закоротку выключателя и т.д., а также в послеаварийном установившемся режиме.

10.8.9. Включение осциллографа производится за 3-4 с до возмущения.

Остановка осциллографов, как правило, производится осциллографистом самостоятельно после затухания колебаний и установления режима.

10.8.10. В опытах определения статических характеристик нагрузки регистрирующие приборы должны иметь скорость записи 0,1-0,5 мм/с. При определении динамических характеристик нагрузки скорость записи должна быть в пределах 10-30 мм/с, а скорость осциллографирования 2-5 см/с.

10.8.11. В опытах по определению устойчивости слабых межсистемных связей для измерения нерегулярных колебаний мощности следует использовать регистрирующие приборы со скоростью записи порядка 50 мм/мин и порядка 5 мм/мин. Использование регистраторов с различной скоростью позволяет выявить высокочастотные и низкочастотные колебания.

10.9. Анализ результатов испытаний

10.9.1. Параметрами предельного режима являются: мощности, токи, напряжения и углы. Предельный по устойчивости режим в ряде случаев определяется непосредственно из опыта; во многих случаях, однако, этот режим может быть определен только путем пересчета по полученным экспериментально данным для устойчивых или неустойчивых режимов, близких к предельному.

10.9.2. Для однозначного определения режима линии электропередачи без промежуточных присоединений достаточно замерить на одном из концов линии электропередачи (например на передающем) три параметра режима (например, активную и реактивную мощности и напряжение). Однако даже при отсутствии промежуточных присоединений измерения, как правило, следует производить на обоих концах, линии электропередачи, а в ряде случаев и в промежуточных точках. Сопоставление всех замеренных параметров режима позволяет при обработке результатов опыта и проведении поверочных расчетов в значительной мере устранить влияние погрешностей измерений; в особенности существенными для расчетного определения угла по электропередаче являются измерения напряжения в промежуточной (средней) точке линии электропередачи, так как в режимах, близких к предельным, это напряжение резко изменяется при изменении угла.

При наличии промежуточных присоединений измерения должны производиться в контрольных точках, минимальное количество которых на единицу превышает количество присоединений.

10.9.3. При определении предела статической устойчивости по первому способу (см. п. 10.1) признаками достижения предельного режима являются:

- медленное "сползание" режима после увеличения передаваемой мощности на очередную ступень с ростом тока и снижением активной мощности (граница апериодической устойчивости);

- появление периодических колебаний тока и мощности (граница колебательной устойчивости).

10.9.4. Определение предельных режимов по условию сохранения результирующей динамической устойчивости состоит в выявлении следующих величин:

- максимальной мощности электропередачи, вышедшей из синхронизма, при которой обеспечивается ресинхронизация (при этом определяется также длительность асинхронного хода);

- максимальной мощности синхронно работающих электропередач, при которой их устойчивость сохраняется при асинхронном ходе аварийной электропередачи.

При определении предельных режимов по условиям сохранения результирующей и динамической устойчивости следует иметь в виду, что существует некоторая зона режимов, при которых имеется лишь некоторая вероятность сохранения результирующей устойчивости. Вследствие этого результаты экспериментального определения этих предельных режимов носят условный характер и должны дополняться расчетами.

10.9.5. Целью экспериментального исследования переходного процесса в ряде случаев является не определение предельных режимов, а выявление характера его протекания. Характеризовать переходный процесс можно следующими основными величинами. При сохранения синхронизма:

- максимальными отклонениями угла;

- затуханием колебаний после возмущения.

При нарушении устойчивости и ресинхронизации:

- длительностью асинхронного хода;

- максимальным скольжением или отклонением частоты от нормальной.

10.9.6. При асинхронном режиме по линии электропередачи, если схема может быть представлена как двухмашинная, изменения угла d могут быть рассчитаны по формуле

, (10.4)

где Р₁₂ - половина размаха колебаний активной мощности;

Р₁₁ - среднее значение мощности за один период асинхронного хода.

10.9.7. Определение затухания колебаний после возмущения в схеме, которую можно представить двумя эквивалентными синхронными машинами, может быть выполнено по значениям тока и мощности [Л.76]. Затухание колебаний определяется коэффициентом успокоения к_у:

, (10.5)

где Т - период собственных колебаний угла по электропередаче, определяемый из осциллограммы (равен времени между соседними максимумами мощности);

DР₁, DР₂ - две соседние амплитуды колебаний мощности относительно среднего значения*.

______________

* Из уравнения движения синхронной машины [Л.1] непосредственно следует, что

,

причем значение t_J связано с периодом собственных колебаний следующим соотношением, которое легко получить из известной формулы для частоты собственных колебаний

где значения Т и t_J выражены в секундах, а Р₁₂ - - в относительных единицах.

10.9.8. При определении длительности асинхронного хода необходимо отличать синхронные качания от асинхронного хода. Проще всего момент ресинхронизации определяется по осциллограмме мощности, где этому моменту соответствует характерный седлообразный провал в кривой мощности. Объясняется этот провал тем, что в момент ресинхронизации скольжение изменяет свой знак и в течение части периода угол по электропередаче повторяет значения, предшествующие ресинхронизации.

Если мощность не осциллографируется, то о прекращении асинхронного хода можно судить по началу уменьшения амплитуды колебаний тока и напряжения.

10.9.9. Скольжение асинхронного режима (%) определяется по периоду собственных колебаний Т (с):

. (10.6)

Приложение 10

ПРИМЕР РАСЧЕТА ЗАПАСА ПО СТАТИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ

Энергосистема представлена схемой замещения, содержащей два эквивалентных генератора, работающих через линии электропередачи на узел нагрузки (рис. 6.1, в). Параметры схемы замещения и исходного режима (в относительных единицах): х₁ = 0,735; х₂ = 0,694; t_J1 = 5 с; t_J2 = 8 с; E₁₀ = 1,54; Ð 28,5°; E₂₀ = 1,69; Ð 28,1°; U₀ = 1; S₁₀ = 1 + j 0,485; S₂₀ = 1,3 + j 0,615; S_но = 2,3 + j 1,1. Нагрузка задана статическими характеристиками при тех же базисных величинах, что и остальные параметры:

U…	1,00	0,95	0,90	0,85	0,80	0,775
Pн…	2,30	2,23	2,16	2,105	2,045	2,025
Qн…	1,10	1,035	0,985	0,946	0,952	0,990

Требуется определить запас устойчивости по напряжению узловой точки для заданного режима энергосистемы.