Устойчивости электрической

1) параллельная работа двух цеховых трансформаторов мощностью по 1000 кВ-А приведет в соответствии с, выражением (4.5) к удвоению мощности КЗ системы, что повышает требования к устойчивости электрических сетей и коммутационной аппаратуры на стороне до 1 кВ к действию тока КЗ;

Значительную часть напряжения на дуге составляет околоэлектродное напряжение, поэтому делались многочисленные попытки найти материал для коллекторных пластин, при котором напряжение на дуге было бы выше, чем при медных пластинах. Были проведены опыты (при постоянном токе) с пластинами из различных материалов: меди с добавками серебра и кадмия, серебра, стали, цинка, вольфрама и т. д. К сожалению, заметного возрастания напряжения не дал ни один из материалов, за исключением графита, при пластинах из которого напряжение на дуге увеличилось примерно на 30% по сравнению с пластинами из меди. Поэтому эксперименты с графитовыми коллекторами * следует считать перспективными с точки зрения повышения устойчивости электрических машин к возникновению кругового огня.

11-6. В е н нк о в В. А., X а р и.х а р я н М. В., О практических критериях статической устойчивости электрических систем, «Электричество», 1962, № 12.

71. А. А. Г о р е в, .а) Переходные процессы синхронной машины, Госэнергоиздат, 1950; б) Избранные труды по вопросам устойчивости электрических систем, Госэнергоиздат, 1960.

устойчивости. Сепаратрисса определяет совокупность критических возмущений и критических амплитуд колебаний, ограниченных условиями существования пери-одических движений. Отыскание сепаратриссы и определение способов ее расширения на фазовой плоскости являются одной из важных задач исследования и повышения динамической устойчивости электрических систем. Чем шире сепаратриссная поверхность, тем при прочих равных условиях выше уровень динамической устойчивости электрической системы, т. е. тем большие возмущающие воздействия допускаются в ней (например, вызываемые более длительными или тяжелыми короткими замыканиями).

Изучение гл. I, II и V может дать вполне законченные представления об элементарной теории устойчивости электрических систем. Эти главы, дополненные материалом гл. VIII и XI, XII, могут служить основным учебным пособием по курсу в том случае, когда на него отводится весьма ограниченное время или когда он входит как часть в другой курс.

Методология исследования устойчивости электрических систем, ориентируясь при анализе на математическую теорию устойчивости решений дифференциальных уравнений, имеет свою специфику. Так, анализ статической устойчивости в своей общей теоретической части базируется на известный (курсы математики, механики), широко применяемый в теории автоматического ре-гулп рования и других технических дисциплинах первый метод Ляпу н о-

в а , позволяющий проверять устойчивость заданного режима и определять поведение системы при возмущениях; устанавливать, находится система в устойчивой, неустойчивой области или на границе устойчивости. Для этого определяется вид корней характеристического уравнения исследуемой системы с возможным выделением на основе известных правил (D-разбиения, Гурвица, Рауса, Михайлова, Найквиста и др.) областей устойчивости, отвечающих отрицательным корням или комплексным с отрицательной вещественной частью. Однако в практике исследований устойчивости электрических систем часто применяют упрощенные практические критерииустойчивости. В отличие от способов, при которых рассматриваются корни характеристического уравнения, критерии устойчивости не выявляют форм нарушения устойчивости (апериодическая — при положительных корнях; нарастающие колебания — при комплексных корнях или корнях с положительной вещественной частью). Следовательно, практические критерии устойчивости устанавливают только наличие устойчивости или неустойчивости данного режима.

Вероятностный характер и неопределенность исходных данных о параметрах и режимах электрических систем, необходимых для расчетов их устойчивости, проявляются все заметнее по мере усложнения систем, приводят к разработке методов, учитывающих особенности электрической системы. Такие методы, пока не вошедшие еще полностью в инженерно-техническую практику, развиваются и совершенствуются. Одним из вновь развивающихся направлений в анализе устойчивости электрических систем является проведение расчетов в процессе текущей эксплуатации (их иногда* называют on line) и использование результатов этих расчетов для управления переходными процессами. При этом исходные данные получаются от работаю» щей системы, а результаты расчетов выдаются или непосредственно персоналу системы, или управляющим устройствам.

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

5.1. Дайте сопоставление трех видов устойчивости электрических систем.

При рассмотрении работы ОЭС, проектировании и анализе работы районных электрических сетей приходится решать вопросы устойчивости параллельной работы станций, т. е. вопросы статической и динамической устойчивости электрической системы. Вследствие ограниченного объема настоящего пособия рассмотреть эти вопросы не представилось возможным. Они освещены в [1.9], а также в ряде других источников ***.

Существует некоторая совокупность величин возмущений, называемых критическими, превышение которых приводит к апериодическому нарастанию токов статора и углов между роторами синхронных машин. Такой процесс (протекающий намного быстрее, чем процесс апериодического нарушения статической устойчивости) известен как нарушение синхронной динамической устойчивости электрической системы в первом цикле колебаний.

устойчивости. Сепаратрисса определяет совокупность критических возмущений и критических амплитуд колебаний, ограниченных условиями существования пери-одических движений. Отыскание сепаратриссы и определение способов ее расширения на фазовой плоскости являются одной из важных задач исследования и повышения динамической устойчивости электрических систем. Чем шире сепаратриссная поверхность, тем при прочих равных условиях выше уровень динамической устойчивости электрической системы, т. е. тем большие возмущающие воздействия допускаются в ней (например, вызываемые более длительными или тяжелыми короткими замыканиями).

При возмущениях, больших амплитуд (В) неустойчивого предельного цикла, начальные отклонения будут периодически нарастать (кривая 4 на 8.5, в, г) и при превышении значения, определенного сепаратриссой (кривая 3 на 8.5, в), начнется апериодическое нарастание до нарушения синхронной устойчивости электрической системы.

При настройке АРВ (точка /// на 8.4) вне области статической устойчивости при сколь угодно малом начальном возмущении будут наблюдаться колебания с увеличивающейся амплитудой, заканчивающиеся апериодическим нарастанием вплоть до нарушения синхронной устойчивости электрической системы (кривая / на 8.5, д, е).

Обычное допущение о том, что параметры и возмущения могут быть заданы однозначно, является идеализацией процессов, происходящих в реальной электрической системе. Такой подход, во многих случаях вполне приемлемый, позволяет с достаточной точностью (с точки зрения поставленной задачи) отразить наиболее существенные свойства электрической системы. Однако решение таких задач, как определение показателей надежности электрической системы, невозможно без применения методов теории вероятностей и математической статистики. Выбор мероприятий по улучшению устойчивости электрической системы, основанный на детерминированном подходе, содержит опасность недостаточной обоснованности их. Так, ориентируясь на наиболее тяжелый режим, можно допустить неоправданно большой расход средств на улучшение устойчивости из-за малой вероятности появления этого режима.

G.19. Условие устойчивости электрической цепи в форме критерия Найквиста (кривая а — цепь неустойчива, кривая б —цепь устойчива).

Наконец, при задержке отключения короткого замыкания сверх допустимой продолжительности может произойти нарушение устойчивости электрической системы, что является в сущности одним из наиболее опасных последствий короткого замыкания, так как оно отражается на работе всей системы.

Формальным признаком статической устойчивости электрической системы может служить знак приращения мощности к приращению угла. Если АР/А8 > 0, то система устойчива, если это отношение отрицательно, то неустойчива. Переходя к пределу, можно записать критерий устойчивости простейшей системы:

Критерий А. В. Михайлова позволяет выразить условия устойчивости электрической системы в геометрической форме. Приняв р =у'ю, характеристическое уравнение (9.24) можно записать следующим образом:

Повысить уровень устойчивости электрической системы можно изменением параметров ее элементов, параметров ее режима или введением дополнительных устройств. При этом необходимо учитывать следующие условия и ограничения: