Расчет статической устойчивости, по действительному пределу мощности

Построение действительной угловой характеристики мощнос­ти с помощью статических характеристик узлов нагрузок связано с большим объемом вычислений. Поэтому действительный предел мощности допускается определять упрощенным способом. Для этого полную мощность нагрузки электрической системы S_H (рис. 45 а), представляют в виде постоянного сопротивления

                                                    (85)

 

Рис. 45. Схема электрической системы (а), промежуточные (б, в)и окончательная (г) схемы ее замещения

Активная и  реактивная составляющие этого сопротивления определяются выражениями

                     (86)

Промежуточные схемы замещения электрической системы изоб­ражены на рис. 45, б и в. После введения обозначений

                      (87)

схемазамещения системы принимает окончательный вид, пока­занный на рис. 45, г.

Мощность, генерируемую станцией с э. д. с. e₁   в систему в за­висимости от угла δ, а также действительный режим работы ЛЭП найдем наложением токов и напряжений двух режимов работы си­стемы:

1) ;

2) .

Токи в этих режимах обозначены на рис. 45, г соответственно сплошными и штриховы­ми стрелками.

Действительный ток генератора определяется выражением

                                                 (88) 

а его составляющие – выражениями

                                         (89)

где , - собственное и взаимное сопротивления.

Собственные сопротивления в системе соответствуют значению и фазе тока источника при отсутствии э. д. с. других источников, взаимные сопротивления - значению и фазе тока в цепи данного источника, обусловленного э, д. с. другого источника. Для рас­сматриваемой схемы замещения имеем

                                  (90)

                                         (91)

Для определения мощности S нужно знать напряжение U, ток I и разность фаз между ними .

При этом

                     (92)

При совмещении вектора  с осью вещественных чисел его фазовый угол равен нулю, а фазовый угол э. д. с.  равен углу сдвига фаз δ₁₂ между   и . В этом случае

                                       (93)

Если фазовые углы собственных и взаимных сопротивлений обозначить соответственно через и то

            (94)

Мощность, генерируемая станцией, может быть выражена сле­дующим образом (фазовые углы сопряженных векторов берем со знаком «минус»):

                          (95)

Используя тригонометрическую форму представления комп­лексных чисел, (95) можно записать в виде

 (96)

откуда следует, что

                                                  (97)

Введя обозначения

можно записать      

                            (98)

С учетом (98) выражение (96) принимает вид

                                 (99)

Выражение (99) представляет собой приближенную действи­тельную угловую характеристику мощности электрической системы. Амплитуда этой характеристики является действительным преде­лом мощности

                                         (100)

который, как правило, меньше идеального предела мощности .

Контрольные вопросы

1. Что такое узел нагрузки и какие его свойства?

2. От чего зависит точность расчета устойчивости узлов электрической на­грузки?

3. Какие основные характеристики двигательной нагрузки?

4. Какое влияние на устойчивость СЭС оказывают электротехнологические установки?

5. С какой целью и какие упрощения вводятся при расчетах электромехани­ческих переходных процессов в узлах нагрузки?

6. Что представляют собой статические характеристики отдельных потреби­телей и узлов нагрузки?

7. В чем особенность расчета устойчивости электродвигателей с учетом их динамических характеристик?

8. Какое влияние оказывает нагрузка на статическую устойчивость СЭС?

9. Что называется действительным пределом передаваемой мощности?

10. Каков порядок расчета статической устойчивости электрической системы по действительному пределу?