Orlaivio stabilumas yra jo gebėjimas be trukdžių išlaikyti tam tikrą subalansuotą skrydžio režimą ir grįžti į jį pasibaigus išoriniams trikdžiams. Stabilumas paprastai skirstomas į statinį ir dinaminį. Orlaivis yra statiškai stabilus, jei, šiek tiek pasikeitus puolimo, slydimo ir ridenimo kampams, atsiranda jėgų ir momentų, kuriais siekiama atkurti pradinį skrydžio režimą. Dinaminiam stabilumui būdingas trumpalaikių sutrikusio judesio procesų susilpnėjimas.

Raketos valdomumas yra jos sugebėjimas atlikti bet kokį manevrą, numatytą operacijos metu leistinomis skrydžio sąlygomis, reaguojant į tikslingus piloto veiksmus. Balansuojantys skrydžio režimai vadinami režimais, kuriuose raketą veikiančios jėgos ir momentai yra subalansuoti, o statiniam raketos valdomumui būdingi valdiklių nuokrypiai, valdymo svirtelių judesiai ir pastangos joms, būtini norint subalansuoti raketa.

Yra išilginio ir šoninio statinio stabilumo sąvokos. Išilginis statinis stabilumas suprantamas kaip raketos savybė, nutraukus išorinius trikdžius, be piloto įsikišimo grįžti prie pradinių atakos kampo ir skrydžio greičio verčių, o šoninio stabilumo - prie pradinių verčių. riedėjimo ir slydimo kampų. Atitinkamai, valdymo charakteristikos paprastai skirstomos į išilgines ir šonines.

Norint pasiekti tikslą, būtina atlikti keletą užduočių:

· Išanalizuoti orlaivio stabilumo sampratą;

· Apibūdinkite statinį stabilumą ir kaip jį užtikrinti;

Lėktuvo skrydis vyksta veikiant aerodinaminei jėgai, variklio traukos jėgai ir sunkio jėgai. Kad užtikrintų skrydį ir įvykdytų skrydžio užduotį, raketa turi adekvačiai reaguoti į valdymo veiksmus - tikslinius aerodinaminės jėgos ir traukos jėgos pokyčius, t.y. būti valdomam.

Maži anksčiau nežinomi aerodinaminės jėgos ir traukos jėgos nukrypimai (sutrikimai) nuo apskaičiuotų verčių, nesusiję su valdymu, taip pat keičia orlaivio judėjimą. Kad galėtų atlikti skrydį, raketa turi atlaikyti šiuos trikdžius, t.y. būti ištvermingas.

Stabilumas ir valdomumas yra svarbios savybės, lemiančios galimybę skristi tam tikra trajektorija. Tiriant stabilumą ir valdomumą, orlaivis laikomas materialiu kūnu, o jo judėjimą apibūdina masės centro judėjimo ir sukimosi aplink masės centrą lygtys. Masės centro judėjimas ir jo sukimasis apie masės centrą yra susiję. Tačiau bendras šių judesių tyrimas yra labai sunkus dėl daugybės lygčių, apibūdinančių bendrą judesį.

Realiai judant, paprastai įvykdomos šios sąlygos: pirma, valdymo įtaisų deformacija beveik akimirksniu pakeičia raketą veikiančias aerodinamines jėgas, antra, šiuo atveju atsirandančios valdymo jėgos yra žymiai mažesnės nei pagrindinės aerodinaminės jėgos.

Šios sąlygos leidžia manyti, kad kampinį judesį, priešingai nei jo masės centro judėjimas, galima gana greitai pakeisti, taigi ir judėjimą (sukimąsi) masės centro atžvilgiu ir masės centro judėjimą išilgai trajektorijos galima svarstyti atskirai.

Skrendant į raketą, be pagrindinių, yra nedidelių nerimą keliančių jėgų, susijusių su vėju ir neramiais atmosferos sutrikimais, raketos konfigūracijos pasikeitimu, traukos pulsacija ir kitomis priežastimis. Todėl tikrasis raketos judėjimas yra sutrikęs ir skiriasi nuo netrikdomo. Nerimą keliančios jėgos iš anksto nežinomos ir yra atsitiktinės, todėl judėjimo lygtyse praktiškai neįmanoma tiksliai nurodyti visų jėgų, veikiančių raketą.

Stabilumas yra raketos savybė atkurti netrikdomo judėjimo kinematinius parametrus ir grįžti į pradinį režimą, kai trikdžiai nustoja veikti raketą.

Atliekant atskirus skrydžio etapus, būtina, kad būtų galima tikslingai paveikti raketos judėjimo pobūdį, tai yra valdyti raketą.

Valdant raketą, sprendžiamos šios užduotys:

· Užtikrinti reikiamas kinematinių parametrų reikšmes, reikalingas tam tikram atskaitos judesiui įgyvendinti;

· Trikdančių poveikių pašalinimas ir nurodytų ar jiems artimų judesio parametrų išsaugojimas veikiant trikdžiui.

Šias užduotis galima išspręsti, jei raketa tinkamai reaguoja, reaguoja į valdymo veiksmus, tai yra, jie yra valdomi.

Valdymas yra savybė reaguoti atitinkamais tiesiniais ir kampiniais judesiais erdvėje į valdymo įtaisų nukrypimą

Yra sąlyginis raketų judėjimo stabilumo padalijimas į statinį ir dinaminį. Statinis raketos stabilumas apibūdina jėgų ir momentų pusiausvyrą atskaitos pastovaus judesio metu. Raketa vadinama statiškai stabili vieno ar kito judėjimo parametro atžvilgiu, kai šio parametro nukrypimas nuo pamatinės vertės iš karto pasibaigus trikdžiui lemia jėgos (transliacinio judesio) ar momento atsiradimą. kampinis judesys), kuriuo siekiama sumažinti šį nuokrypį. Jei jėgos ir momentai yra nukreipti į pradinio įlinkio didinimą, raketa yra statiškai nestabili.

Statinis stabilumas yra svarbus veiksnys vertinant raketos dinaminį stabilumą, tačiau jis to negarantuoja, nes nustatant dinaminį stabilumą vertinama ne pradinė tendencija pašalinti trikdžius, o galutinė būsena - buvimas. asimptominio stabilumo ar nestabilumo AM prasme Lyapunovas. Vertinant dinaminį stabilumą, svarbu ne tik galutinė būsena (stabili ar nestabili), bet ir nukrypimų nuo netrikdomo judesio slopinimo proceso rodikliai:

· Judesio parametrų nuokrypių nykimo laikas;

· Sutrikusio judesio pobūdis (svyruojantis, aperiodinis);

· Didžiausios nukrypimų vertės;

Virpesių periodas (dažnis) (jei procesas yra svyruojantis) ir kt.

Atstumas tarp svorio centro ir neutralaus centravimo taško vadinamas statine orlaivio stabilumo riba.

Norint būti tikslesniems teiginiuose apie raketos stabilumą, būtina pristatyti dvi šios temos puses, kurios anksčiau nebuvo paminėtos. Pirma, pradinio trikdžio įtaka daugiausia priklauso nuo to, ar valdymo paviršiai yra nukreipti tolesnio judėjimo metu. Akivaizdu, kad reikėtų daryti dvi kraštutines galimybes, būtent, valdikliai nuolat yra pradinėje padėtyje ir jie visiškai laisvai juda ant vyrių. Pirmoji prielaida labai artima raketos, turinčios jėga valdomus valdymo paviršius, pavyzdžiui, kurie paprastai yra negrįžtami ta prasme, kad dėl aerodinaminių jėgų jie negali atsispirti valdymo mechanizmui. Antrasis ribotas atvejis - valdikliai yra laisvi - šiek tiek idealizuotas rankinės raketos vaizdas, pilotui leidžiant raketai skristi „automatiniu“ režimu. Šių kraštutinių pavyzdžių stabilumo laipsnis gali būti skirtingas, todėl akivaizdu, kad norimus stabilumo tikslus, nuolat ir laisvai valdant, kartais gali būti labai sunku pasiekti.

Antroji stabilumo problemos pusė, į kurią anksčiau nebuvo atsižvelgta, yra varomosios sistemos įtaka. Būtina atsižvelgti į stabilumą, kai variklis veikia ir neveikia. Skirtumą daugiausia lemia du veiksniai: vienas iš jų yra tiesioginė traukos įtaka raketos pusiausvyrai ir judėjimui; antrasis - aerodinaminių jėgų, veikiančių sparną ir uodegą, pokytis dėl varomosios sistemos sukelto srauto. Pastarasis veiksnys paprastai yra reikšmingesnis sraigto varomoms raketoms nei reaktyviniais varikliais; tai vadinama sraigto pabudimu. Netgi reaktyvinėse raketose dauguma dizainerių uodegos paviršių stato gana aukštai virš reaktyvinio srauto, kad išvengtų abipusio žalingo poveikio.

Bibliografija

1. Balakinas, V. L., Lazarevas, Yu.N. Lėktuvo skrydžio dinamika. Išilginio judėjimo stabilumas ir valdomumas. - Samara, 2011 m.

2. Bogoslovskis S.V. Dorofejevas A.D. Lėktuvo skrydžio dinamika. - SPb.: GUAP, 2002 m.

3. Efimovas V.V. Aviacijos pagrindai. I dalis. Orlaivio skrydžio aerodinamikos ir dinamikos pagrindai: vadovėlis. - M.: MGTU GA, 2003 m.

4. Kišenė, T. Aerodinamika. Pasirinktos istorinės raidos temos. - Iževskas: tyrimų centras „Reguliari ir chaotiška dinamika“, 2001 m

5. Starikovas Yu.N., Kovrizhnykh E.N. Orlaivio aerodinamikos pagrindai: vadovėlis. pašalpa. - 2 -asis leidimas, red. ir pridėkite. - Uljanovskas: UVAU GA, 2010 m.

Statinis stabilumas suprantamas kaip elektros energijos sistemos gebėjimas palaikyti sinchroninį lygiagretų generatorių veikimą esant nedideliems trikdžiams ir lėtai keičiant režimo parametrus.

Fig. 10.2, a parodyta elektros sistemos, susidedančios iš ES elektrinės, elektros perdavimo linijos W ir be galo didelės galios priėmimo elektros sistemos, schema. Yra žinoma, kad elektrinės sukurta elektros energija P, kurią sunaudoja elektros sistemos apkrova, yra lygi

Ryžiai. 10.2. Galios perdavimo schema (a), srovės ir įtampos vektorinė diagrama (b) ir galios perdavimo kampinė charakteristika (c)

kur yra elektrinės generatorių EMF; - elektros sistemos įtampa; „Agrez“ yra elektrinės, perdavimo linijos ir elektros sistemos generatorių pasipriešinimas.

Jei generatorių EMF, sistemos įtampa ir yra nepakitę, tai elektrinės perduodama elektros energija į elektros sistemą priklauso nuo kampo tarp vektorių (10.2 pav., B). Ši priklausomybė turi sinusinį pobūdį, ji vadinama galios perdavimo kampinėmis charakteristikomis (10.2 pav., C).

Didžiausia galios vertė, kurią galima perkelti į elektros sistemą, vadinama statinio stabilumo riba:

Ši galios vertė atitinka kampinės charakteristikos amplitudę (10.2 pav. 3 punktas, c).

Lygiagrečio elektrinės veikimo stabilumą priimančiosios elektros sistemos atžvilgiu lemia stoties turbinų sukurtos mechaninės galios ir generatorių tiekiamos elektros galios santykis.

Įprastam pastovios būsenos režimui būdinga turbinų sukurtos mechaninės galios ir generatorių tiekiamos elektros energijos lygybė:

Turbinos galia nepriklauso nuo kampo 6 ir ją lemia tik į turbiną patenkančios energijos nešiklio kiekis.

Sąlyga (10.3) atitinka 1 ir 2 pav. 10,2, c. 1 taškas yra stabilios pusiausvyros taškas, o 2 - nestabili pusiausvyra. Stabilaus veikimo sritį apibrėžia kampų diapazonas nuo 0 iki 90 °. Didesnių nei 90 ° kampų srityje stabilus lygiagretus veikimas neįmanomas.

Darbas esant maksimaliai galiai, atitinkančiam 90 ° kampą, neatliekamas, nes maži trikdžiai, visada esantys elektros sistemoje, apkrovos svyravimai gali sukelti perėjimą į nestabilų regioną ir sinchronizmo pažeidimą. Manoma, kad didžiausia leistina perduodamos galios vertė yra mažesnė už statinio stabilumo ribą.

Atsargos įvertinamos pagal statinio stabilumo saugos koeficientą,%:

Statinio stabilumo rezervas energijos perdavimui įprastu režimu turėtų būti ne mažesnis kaip 20%, o trumpalaikiam režimui po avarijos (prieš personalo įsikišimą į režimo reguliavimą)-ne mažiau kaip 8%.

ENERGETIKOS SISTEMŲ DARNAS

Maitinimo sistemų stabilumas- gebėjimas išlaikyti sinchronizavimą tarp jėgainių arba, kitaip tariant, grįžti prie nustatyto režimo po įvairių sutrikimų.

Ryšys- elementų seka, jungianti dvi elektros sistemos dalis. Ši seka gali apimti, be elektros linijų, transformatorių, magistralinių sistemų (sekcijų), perjungimo įtaisus, laikomus tinklo elementais.

Skerspjūvis- tokių vieno ar kelių jungčių tinklo elementų rinkinys, kurio atjungimas lemia visišką elektros sistemos padalijimą į dvi atskiras dalis.

Maitinimo sistemos schema ir režimas

Remiantis stabilumo reikalavimais, elektros sistemos grandinės yra skirstomos į normalias, kai veikia visi tinklo elementai, lemiantys stabilumą, ir remontas, kurie skiriasi nuo įprasto tuo, kad dėl vieno ar kelių elektros tinklo elementų atjungtos būsenos ( o veikimo metu - taip pat ir dėl avarinio valdymo įtaisų išjungimo būsenos) sumažėjo didžiausias leistinas srautas bet kurioje sekcijoje.

Atskirkite pastovios būsenos ir laikinus energijos sistemų režimus.

Pastovios būsenos režimams būdingi nepakitę parametrai. Lėti režimo pokyčiai, susiję su dienos energijos vartojimo ir gamybos pokyčiais, nereguliarūs ryšių perduodamos galios svyravimai, dažnio ir aktyviosios galios valdymo įtaisų veikimas ir kt., Laikomi pastovios būsenos režimų seka.

Pereinamieji režimai apima režimus nuo pirminio trikdžio iki jo sukeltų elektromechaninių procesų pabaigos (atsižvelgiant į pirminį elektros sistemos dažnio reguliavimą).

Eksploatacijos metu, atsižvelgiant į elektros sistemų stabilumo reikalavimus, energijos srautai sekcijose pastovios būsenos režimais skirstomi taip:

normalus(didžiausias leistinas srautas vadinamas didžiausiu leistinu);

priverstas(didžiausias leistinas srautas vadinamas avariniu leistinu).

Priverstiniams srautams leidžiama užkirsti kelią arba sumažinti vartotojų apribojimus, vandens išteklių praradimą, jei būtina griežtai taupyti tam tikrų rūšių energijos išteklius, nepalankiai numatyti planuojamą ir avarinį pagrindinės jėgainių ir tinklo įrangos remontą, taip pat minimalios apkrovos režimais, kai neįmanoma sumažinti srauto dėl nepakankamo AE manevringumo (išskyrus skyrius, esančius greta AE).

Projektuojant galios srautai sekcijose pastovios būsenos sąlygomis yra suskirstyti taip:

normalus(didžiausias leistinas srautas vadinamas didžiausiu leistinu),

svertinis.

Perpildymas laikomas perpildymu, kuriam būdingas nepalankus pagrindinių elektrinių įrangos remonto sutapimas maksimalios ir minimalios apkrovos režimais, jei bendra tokių režimų egzistavimo trukmė per metus neviršija 10%.

Sunkiausi sutrikimai, į kuriuos atsižvelgiama nustatant elektros sistemų stabilumo reikalavimus, vadinami reguliavimo sutrikimais, yra suskirstyti į tris grupes: I, II ir III. Grupės apima šiuos pasipiktinimus:

bet) trumpasis jungimas (SC) atjungus tinklo elementą (-us).

1 lentelė. Pasiskirstymas pagal trikdžių grupes

Sutrikimai	Norminių trikdžių grupės tinkluose, kurių Nr. įtampa, kV
Trumpas jungimas tinklo elemente, išskyrus magistralės sistemą (sekciją)
Tinklo elemento atjungimas naudojant pagrindines apsaugos priemones, esant vienfaziam trumpajam jungimui su sėkmingu automatiniu atkūrimu (330 kV ir didesniems tinklams - OAPV, 110-220 kV - TAPV)
Tas pats, bet su nesėkmingu automatiniu uždarymu * 2
Tinklo elemento atjungimas pagrindinėmis apsaugos priemonėmis, jei trifazis trumpasis jungimas sėkmingai ir nesėkmingai automatiškai uždaromas * 2
Tinklo elemento atjungimas naudojant atsarginę apsaugą, jei įvyksta vienfazis trumpasis jungimas su sėkmingu ir nesėkmingu automatiniu atkūrimu * 2
Tinklo elemento atjungimas pagrindine apsauga, jei įvyksta dviejų fazių trumpasis jungimas į žemę ir nesėkmingai automatiškai uždaromas * 2
Tinklo elemento atjungimas naudojant apsaugą nuo pertraukiklio gedimo, jei įvyksta vienfazis trumpasis jungimas ir sugenda vienas pertraukiklis * 4
Tas pats, bet su dviejų fazių įžeminimu
Tas pats, bet su trifaziu trumpuoju jungimu
Trumpasis jungimas magistralės sistemoje (sekcija)
SS atjungimas su vienfaziu trumpuoju jungimu, nesusijęs su ryšių tarp tinklo mazgų nutrūkimu
Tas pats, bet nutraukus ryšius

Pastaba. Apskaičiuota trumpojo jungimo trukmė yra viršutinė faktinių verčių riba. Projektuojant reikia imtis priemonių užtikrinti, kad trumpojo jungimo trukmė pagrindinės apsaugos veikimo metu neviršytų šių verčių:

Nominali įtampa, kV 110 220 330 500 750 1150

Trumpojo jungimo nutraukimo laikas, s 0,18 0,16 0,14 0,12 0,10 0,08

b) staigus avarinis aktyviosios galios disbalansas dėl bet kokios priežasties: generatoriaus arba generatorių bloko, turinčio bendrą jungiklį, didelę pastotę, nuolatinės srovės jungtį (nuolatinės srovės jungtį) arba didelį vartotoją, išjungimas ir kt.

2 lentelė. Disbalanso pasiskirstymas pagal sutrikimų grupes

Be to, į III grupę įtraukti šie trikdžiai:

in) vienu metu išjungti dvi oro linijas esančių bendrame koridoriuje daugiau nei pusę trumpesnės linijos ilgio, dėl I grupės trikdymo pagal lentelę. vienas;

G) grupių pasipiktinimąAširIIatjungus tinklo elementą ar generatorių, kuris dėl vieno iš jungiklių remonto atjungia kitą tinklo elementą arba generatorių, prijungtą prie to paties skirstomojo įrenginio.

Saugos koeficientas aktyviai galiai

Saugos koeficientas statiniam (aperiodiniam) veikliosios galios stabilumui K p sekcijoje apskaičiuojamas pagal formulę:

kur P pr yra ribojantis aperiodinis statinis aktyviosios galios srauto stabilumas nagrinėjamoje atkarpoje;

P-skerspjūvis nagrinėjamu režimu, P> 0;

∆Р nk - netaisyklingos aktyviosios galios svyravimų amplitudė šiame skyriuje (daroma prielaida, kad veikiant netaisyklingiems svyravimams srautas kinta P ± ∆Rnk intervale).

Aktyviosios galios stabilumo ribą taip pat galima nurodyti pavadintais vienetais, ∆Рzap = Рпр - (Р + ∆Рnk).

Netaisyklingos aktyviosios galios virpesių amplitudės vertė nustatoma kiekvienai elektros sistemos daliai (įskaitant dalinę) pagal matavimo duomenis. Jei tokių duomenų nėra, apskaičiuotą sekcijos aktyviosios galios netaisyklingų virpesių amplitudę galima nustatyti išraiška:

kur R n1, R n2 - bendra apkrovos galia kiekvienoje nagrinėjamo ruožo pusėje, MW;

koeficientas K yra lygus 1,5, kai rankiniu būdu reguliuojama, ir 0,75, kai skyriuje automatiškai reguliuojamas (ribojamas) galios srautas.

Skyriuje nustatytos netaisyklingos vibracijos amplitudė gali būti paskirstyta dalinėms sekcijoms pagal šio skirsnio galios paskirstymo koeficientus.

Statinio stabilumo ribojimo srauto apskaičiavimas atkarpoje atliekamas didinant režimo svorį (didinant srautą). Šiuo atveju atsižvelgiama į režimo svėrimo trajektorijas, kurios yra pastovios būsenos režimų sekos, kurios, pasikeitus tam tikrai parametrų grupei, leidžia pasiekti statinio stabilumo srities ribą.

Reikėtų atsižvelgti į padidėjusį skerspjūvio srautą, kai naudojami keli svėrimo būdai, būdingi tam tikrai energetikos sistemai ir kurie skiriasi galios perskirstymu tarp mazgų, esančių priešingose ​​nagrinėjamo skerspjūvio pusėse. P p vertė nustatoma išilgai trajektorijos, kuri atitinka mažiausią ribojančią galią.

Paprastai laikomi galios subalansuotais režimo sunkinimo metodais, tai yra tais, kurių dažnis praktiškai nesikeičia.

Perpildymai, ribojami statinio stabilumo požiūriu, ir perpildymai, leidžiami avariniais režimais, nustatomi atsižvelgiant į įrangos perkrovą (ypač į generatoriaus rotoriaus srovę), leistiną 20 minučių. Į didelę perkrovą, kuri leidžiama trumpesnį laiką, galima atsižvelgti, jei ją užtikrina tinkama įranga ir jei ši perkrova nedelsiant arba automatiškai pašalinama per leistiną laiką dėl sumažėjusio skerspjūvio srauto (automatinis paleidimas hidrogeneratorius, perkeliant juos iš kompensacinio režimo į aktyvųjį režimą ir pan.).).

Eksploatuojant, norint kontroliuoti standartinių stabilumo ribų laikymąsi, paprastai turėtų būti naudojamos aktyviosios galios srautų vertės.

Jei reikia, maksimalūs leistini ir avariniai leistini srautai nustatomi kaip veikimo parametrų funkcijos (atskirų elektrinių apkrova ir (arba) veikiančių generatorių skaičius, srautai kitose sekcijose, įtampa mazgų taškuose ir kt.). Tokie parametrai bus įtraukti į kontroliuojamų skaičių.

Priklausomai nuo konkrečių sąlygų, kiti valdomos sistemos režimo parametrai taip pat gali būti naudojami kaip kontroliuojami parametrai, visų pirma kampų tarp įtampos vektorių galios perdavimo galuose vertės. Leistinos stebimų parametrų vertės nustatomos remiantis skaičiavimais.

Įtampos saugos koeficientas

Įtampos saugos koeficiento K c reikšmės nurodo apkrovos mazgus ir apskaičiuojamos pagal formulę:

kur U yra įtampa mazge nagrinėjamu režimu;

Ucr yra kritinė įtampa tame pačiame mazge, atitinkanti elektros variklių statinio stabilumo ribą. Kritinė įtampa esant 110 kV ir didesniems apkrovos mazgams, nesant tikslesnių duomenų, turėtų būti prilyginama didesnei iš dviejų verčių: 0,7 Unom ir 0,75 Unorm, kur Unorm yra įtampa svarstomame apkrovos mazge normalus maitinimo sistemos režimas.

Siekiant kontroliuoti, kaip laikomasi standartinių įtampos ribų apkrovos mazge, praktinėje veikloje galima naudoti įtampą bet kuriame elektros sistemos tinklo mazge. Leistinos įtampos vertės valdomuose mazguose nustatomos apskaičiuojant elektros sistemos režimus.

ENERGETIKOS SISTEMŲ DARNOJIMO REIKALAVIMAI

Atsižvelgiant į elektros sistemų stabilumo sąlygas, minimalūs statinio aperiodinio stabilumo saugos koeficientai normalizuojami esant aktyviai galiai sekcijose ir įtampai apkrovos mazguose. Be to, nustatomos trikdžių grupės, kurioms turi būti užtikrintas ir dinaminis stabilumas, ir standartizuoti statinio stabilumo saugos veiksniai po avarinės padėties.

Leistinų režimų srityje turi būti užtikrintas savaiminio svyravimo nebuvimas. Jei pasireiškia savaiminis svyravimas, reikia imtis priemonių jo priežastims pašalinti, o sekcija, kurioje pastebimi svyravimai, turi būti nedelsiant papildomai iškraunama, kol šie svyravimai bus pašalinti.

Leidžiamus perpildymus taip pat lemia įrangos leistinos srovės apkrovos (perkrovos, atsižvelgiant į jų trukmę) nurodytu ir standartiniu režimu po avarijos ir kiti esami apribojimai.

3 lentelė. Tvarumo rodikliai neturėtų būti mažesni už nurodytus:

Režimas, skerspjūvio srautas	Minimalūs aktyviosios galios saugos veiksniai	Minimalūs įtampos saugos veiksniai	Sutrikimų grupės, kuriomis turėtų būti užtikrintas elektros sistemos stabilumas
			pagal įprastą schemą	remonto schemoje
Įprastai svertinis priverstinis

Atjungus 750 kV ir didesnį tinklo elementą, įskaitant nesėkmingą automatinį atkūrimą po vienfazio trumpojo jungimo, galima naudoti PA, kad būtų užtikrintas stabilumas, tačiau tai neturi įtakos atominės elektrinės iškrovimui. o kai PA atjungia apkrovos tūrį, ne daugiau kaip 5–7% priimančios elektros sistemos apkrovos (didesnis skaičius reiškia elektros energijos sistemą, mažesnis skaičius-elektros energijos sujungimą). esant normaliai schemai ir esant normaliam srautui, turėtų būti užtikrintas stabilumas su I grupės sutrikimu 500 kV ir mažesniame tinkle, nenaudojant PA.

Eksploatuojant elektros sistemas įprastoje grandinėje ir esant normaliam srautui I grupės sutrikimų atveju, stabilumas turėtų būti užtikrintas nenaudojant PA, išskyrus tuos atvejus, kai:

įvykdžius reikalavimą atsiranda poreikis apriboti vartotojus, prarasti hidro išteklius arba apriboti atskirų elektrinių, įskaitant atomines elektrines, apkrovimą (blokavimą);

dėl trikdžių, statinio stabilumo riba atkarpoje sumažėja daugiau nei 25%.

Tokiais atvejais turėtų būti užtikrintas stabilumas, nedarant poveikio AE iškraunant AE, jei įmanoma atlikti kitus kontrolės veiksmus.

Po avarinės padėties režimas po reguliavimo sutrikimų turi atitikti šiuos reikalavimus:

aktyviosios galios saugos koeficientai - ne mažiau kaip 0,08;

įtampos saugos koeficientai - ne mažiau kaip 0,1;

dabartinės tinklo elementų ir generatorių perkrovos neviršija verčių, kurios leidžiamos veikiant avariniam režimui.

Po avarinio režimo trukmė nustatoma pagal laiką, reikalingą dispečeriui atkurti įprasto režimo sąlygas, ne daugiau kaip 20 minučių. Per tą laiką neatsižvelgiama į papildomų trikdžių atsiradimą (t. Y. Avarijos sutapimą ant avarijos).

Turi būti užtikrintas dinaminis stabilumas, kai didžiausi leidžiami skerspjūvio srautai padidinami ∆.

Stabilumo gali nepavykti išsaugoti šiais atvejais: kai tam tikros grandinės režimo sutrikimai yra stipresni nei norminiai;

jei dėl trikdžių susilpnėja atkarpa, statinio aperiodinio stabilumo riba nagrinėjamoje atkarpoje neviršija trijų kartų nereguliarių galios svyravimų amplitudės arba sumažėja daugiau kaip 70%;

jei dėl avarinio galios disbalanso atkarpa padidina galią, viršijančią 50% aptariamo ruožo statinio aperiodinio stabilumo ribos.

Jei stabilumas neišlaikomas, padalijimas išilgai skerspjūvio neturėtų sukelti avarijos kaskados, tinkamai veikiančios PA, arba grąžinti posistemį, kuriam trūksta galios dėl nepakankamo ARF tūrio .

Eksploatuojant bet koks nukrypimas nuo reikalavimų, susijusių su įprastu srautu (3 lentelės pirmoji eilutė) arba po avarinio režimo trukmės (20 min.), Reiškia perėjimą prie priverstinio srauto ir tai turi leisti aukščiausia operatyvinė institucija kuriai vadovauja arba valdo šio skyriaus nuorodos. ... Toks sprendimas, kaip taisyklė, priimamas planuojant režimus pagal turimus aktyviosios galios eksploatacinius rezervus.

Perėjimas prie priverstinio srauto atkarpoje tam laikui, kai praeina didžiausia apkrova, bet ne ilgiau kaip 40 minučių (be 20 minučių, skirtų režimui po avarinės padėties), arba laikotarpiui, kurio reikia įvesti vartotojų apribojimus ir (arba) arba sutelkti rezervą, gali būti nedelsiant įvykdytas gavus nurodytos aukštesnės operatyvinės tarnybos dispečerio leidimą.

Planuojant elektros sistemų režimus, turėtų būti neįtrauktos sekcijų, teikiančių AE galią su priverstiniais perpildymais, veikimas.

Nuorodose, per kurias galimi asinchroniniai režimai, yra įrenginiai, skirti asinchroniniams režimams pašalinti, inter alia, veikiantys energijos sistemoms paskirstyti. Pakartotinis sinchronizavimas, naudojant automatinius įrenginius ir spontaniškai, turėtų būti rezervuotas dalijant.

Kiekvienai sekcijai nustatoma leistina asinchroninio režimo trukmė ir jo nutraukimo būdas, atsižvelgiant į poreikį užkirsti kelią elektros sistemos įrangos pažeidimams, papildomiems sinchronizavimo pažeidimams ir elektros energijos tiekimo sutrikimams vartotojams. Šiuo atveju ypatingas dėmesys turėtų būti skiriamas jėgainių ir didelių apkrovos mazgų, šalia kurių gali būti sūpynių centras, stabilumui.

Priimtinų nuostatų nustatymas (ankstesnis skyrius)

Projektuojant ir eksploatuojant elektros sistemas, atliekami elektros sistemų stabilumo skaičiavimai ir priemonių, skirtų užtikrinti, skaičiavimas.

Stabilumo skaičiavimai atliekami:

elektros sistemos pagrindinės schemos pasirinkimas ir pagrindinės įrangos vietos paaiškinimas;

leistinų elektros sistemos režimų nustatymas;

priemonių, skirtų elektros sistemos stabilumui pagerinti, įskaitant PA priemones ir jų nustatymus, pasirinkimas;

reguliavimo ir valdymo sistemų, relės apsaugos, automatinio atkūrimo ir kt. nustatymų nustatymas.

Be to, stabilumo skaičiavimai atliekami kuriant ir tobulinant reikalavimus pagrindinei elektros sistemos įrangai, apsaugos nuo relės, automatikos ir valdymo sistemoms, skirtoms elektros sistemų stabilumo sąlygoms.

Kadangi daroma prielaida, kad skerspjūvio srautas, veikiamas netaisyklingų galios svyravimų, kinta intervale P ± ∆Рnk, tada stabilumo reikalavimai turi atitikti skerspjūvį Р m + ∆Р nk, kur Р m didžiausias leistinas srautas.

Kryžminis srautas Р m turi atitikti ne mažesnį kaip 20% aktyviosios galios KR saugos koeficientą (žr. 3 lentelę): РМ ≤0.8РПР - ∆РНК.

Kryžminis srautas Р m turi atitikti ne mažesnį kaip 15% įtampos saugos koeficientą visuose apkrovos mazguose: Р m ≤ P (U) - ∆Р к, esant U = UКР / 0,85.

Perpildymo priklausomybė nuo mažiausios įtampos yra sukurta remiantis skaitine simuliacija įvairiems galios srautams nagrinėjamame skyriuje. Šis reikalavimas reiškia, kad kai išnaudojamos kitos įtampos reguliavimo galimybės, reikiama įtampos riba užtikrinama sumažinant sekcijos galios srautą.

Perpildymas Рm turėtų būti toks, kad esant bet kokioms avarinėms grandinės režimo sąlygoms, kurios gali atsirasti dėl reguliavimo sutrikimų (sekcijos susilpnėjimas ir (arba) avarinis energijos disbalansas), atsižvelgiant į PA ir (arba) pirminio dažnio veikimą kontrolė, reikalavimas įvykdytas:

prie

kur
- aktyviosios galios srautas nagrinėjamame skyriuje priešavariniu režimu;

-aktyvioji galia skyriuje po avarinės padėties pastovios būsenos režimu, įskaitant po avarinio maitinimo disbalanso, dėl kurio padidėja skerspjūvio srautas;

-ribinė galia skerspjūvyje, kad būtų užtikrintas aperiodinis statinis stabilumas po avarinės grandinės, kuri, ypač avarinio maitinimo disbalanso atveju, gali sutapti su pradine (svarstoma) grandine arba pasikeisti, skerspjūvio susilpnėjimas avarinio tinklo elementų išjungimo metu arba jo stiprinimas dėl šuntinių reaktorių išjungimo ir pan .;

PAР PA - leistino galios srauto padidėjimas atkarpoje dėl ilgalaikio veikimo keitimo galios keitimo PA valdymo veiksmų.

Srautas išankstinio avarinio režimo metu pateikiamas kaip srauto funkcija po gedimo, kad būtų galima atsižvelgti į įtaką darančius veiksnius, pvz., Pasikeitusius galios nuostolius arba manevravimo jungtis, kurios neįtrauktos į nagrinėjamą dalinę sekciją .

Aktyviosios galios padidėjimas skyriuje dėl avarinio maitinimo disbalanso arba PA galios valdymo priklauso nuo visų lygiagrečiai veikiančių elektros sistemų dinaminių charakteristikų. Kadangi apskaičiuoti nurodytą prieaugį naudojant visą modelį gali būti sunku, jį galima apskaičiuoti naudojant supaprastintą formulę, naudojant apibendrintą informaciją apie posistemius:

kur sectionР sekcija - galios padidėjimas skyriuje dėl avarinio disbalanso ar PA naudojimo;

n = 1, 2, ..., N - elektros energijos perdavimo dalies posistemiai;

t = 1,2, ..., M- elektros sistemos priimančiosios dalies posistemiai;

- avarinė perteklinė galia (atjungta karta - su minusu) transmisijos dalyje;

- avarinis elektros energijos trūkumas (atjungta apkrova - su minusu) priėmimo skyriuje;

Кfn, Kfm - atitinkamai posistemių statinių charakteristikų dažnio koeficientas: n - perduodančios ir t - elektros sistemos dalys;

R n m, R n n - atitinkamai, bendra posistemių apkrova n ir kt.

4.2.4. Visuose apkrovos mazguose kiekviename standartiniame po avarinio režimo įtampos saugos koeficientas turi būti ne mažesnis kaip 10%:

prie

Srauto priklausomybė pradiniu (ikiteisminiu) režimu nuo mažiausios įtampos pastovios būsenos po avarinės padėties režime yra pagrįsta norminių trikdžių skaitmeniniu modeliavimu ir PA veikimu esant įvairiems pradiniams galios srautams svarstomas skyrius.

Didžiausias leistinas galios srautas bet kuriame skerspjūvyje nagrinėjamu režimu neturėtų viršyti maksimalaus dinaminio srauto to paties skerspjūvio stabilumo dėl visų reguliavimo sutrikimų, atsižvelgiant į PA veikimą:

Perpildymas P m avariniais režimais neturėtų sukelti leistinų verčių viršijančių srovės perkrovų:

prie

kur
- srovė labiausiai pakrautame tinklo elemente, kai veikia avarinis pastoviosios būsenos režimas;

- leistina srovė su perkrova leidžiama 20 minučių tam tikroje aplinkos temperatūroje tame pačiame elemente.

Elektros sistemos statinio stabilumo sritis yra jos režimų rinkinys, kuriame statinis stabilumas užtikrinamas naudojant tam tikrą generatorių sudėtį ir fiksuotą elektros tinklo grandinę. Paviršius, ribojantis stabilių režimų rinkinį, vadinamas statinio stabilumo srities riba.

Stabilumo regionai pavaizduoti režimo stabilumą veikiančių parametrų koordinatėse. Svarbiausi parametrai yra generatorių aktyviosios galios, apkrovos elektros sistemos grandinės mazguose, generatoriaus įtampa; Dažniausiai tokie parametrai naudojami perpildymais išilgai elektros linijų tam tikrose elektros sistemos dalyse.

Daugialypėje erdvėje praktiškai neįmanoma naudoti stabilumo regionų; todėl reikėtų stengtis sumažinti koordinačių skaičių. Siekiant sumažinti nepriklausomų koordinačių skaičių, atsižvelgiama į skirtingus parametrų įtakos laipsnius režimo stabilumui, t.y. naudojasi tomis pačiomis nuostatomis ir metodais, kaip ir lygiavertės elektros sistemų schemos ir režimai.

Statinio stabilumo srities ribos nustatomos naudojant pastovios būsenos režimų skaičiavimus, pradedant žinomu stabiliu režimu, kai tokie parametrų pokyčiai lemia ribojantį režimą. Esant realiai elektros sistemai, aktyvios galios režimo padidėjimas, kurį sukelia bet kokia priežastis (dėl dispečerio nurodymo arba atsiranda spontaniškai - dėl apkrovos pasikeitimo ar avarinio maitinimo disbalanso), yra susijęs su tam tikru dažnio pasikeitimu. Dažnio nuokrypis savo ruožtu keičia galios srautus dėl apkrovos galios pasikeitimo (atsižvelgiant į jo reguliavimo poveikį dažniui) ir generatorių galios pasikeitimą (atsižvelgiant į turbinos greičio statistiką) valdikliai). Bandant atsižvelgti į šiuos veiksnius sąveikaujant, reikia detaliai modeliuoti procesus, kai keičiasi dažnumas sistemoje, ir atlikti labai daug darbo reikalaujančius skaičiavimus naudojant specialias programas. Visa tai labai apsunkintų statinio stabilumo skaičiavimo metodiką ir neleistinai padidintų skaičiavimų apimtį. Todėl apskaičiuojant režimų svorį, atsižvelgiant į procesus, kai dažnis keičiasi, imamasi tik tada, kai to tikrai reikia.

Stabilumo regionai yra sukonstruoti tik veikliųjų galių koordinatėse, kai įtempiai elektros sistemoje mažai keičiasi arba yra unikaliai nulemti nurodytų galios srautų, kai jos režimai tampa sunkesni. Jei dėl įtampos svyravimų, kurie galimi skirtingais režimais, labai pasikeičia ribojančios galios, tada įtempiai kontroliuojamuose taškuose yra įtraukiami į atsižvelgiamų koordinačių skaičių arba sukuriami keli stabilumo regionai skirtingiems įtampos lygiams.

Statinio stabilumo po avarinio režimo skaičiavimai, atsiradę dėl didelio avarinio maitinimo disbalanso, daugeliu atvejų taip pat gali būti atliekami pastoviu dažniu. Šiuo atveju (jei reikia) galima atsižvelgti į dažnio keitimo poveikį srauto pasiskirstymui, priverstinai pakeitus elektros sistemos dalių galios balansus, padalytus iš nagrinėjamo skyriaus, kiekiu, proporcingu statumo kampui jų dažnio charakteristikas.

Turint pakankamai reaktyviosios galios atsargų, beveik abejinga, ar režimą apsunkina perskirstanti gamyba ar apkrova. Tokiais atvejais rekomenduojama atlikti šią procedūrą:

1) gamybos padidėjimas vienoje elektros sistemos dalyje, atitinkamai (lygus tiksliam nuostolių pokyčiui) kitoje dalyje;

2) jei apkrovos generatoriai pasiekia turimos aktyviosios galios apribojimus, tada tolesnis svoris atliekamas sumažinant apkrovą toje pačioje elektros sistemos dalyje;

3) jei generatoriai iškraunami iki praktiškai realizuojamo minimumo, tada apkrova padidinama.

Pasikeitus apkrovai, daroma prielaida, kad santykis R n / Q n lieka nepakitęs, o tai atitinka to paties tipo imtuvų buvimą.

Jei režimas tampa sunkesnis, generatorių reaktyvioji galia pasiekia nustatytas ribas Q gmin, Q G maks, tada du nurodė būdus, kaip padaryti režimą sunkesnį - keičiant R r ir R n - tampa nelygus. Aktyviosios apkrovos padidėjimas atitinka suvartotos reaktyviosios galios padidėjimą; tai lemia streso sumažėjimą. Ta pačia svėrimo kryptimi, tačiau sumažėjus generatorių aktyviajai galiai, padidėja jų turima reaktyvioji galia, o tai prisideda prie įtampos padidėjimo. Todėl antruoju atveju - vertės R pr gali būti didesnis.

Statinio stabilumo ribą tam tikram elektros energijos sistemos veikimo režimui lemia jos artumas prie stabilumo srities ribos, kurią gali sukelti periodinis arba svyruojantis stabilumo pažeidimas. Statinio stabilumo atsargai būdingi aktyviosios galios elektros sistemos sekcijose ir įtampos apkrovos mazguose saugos veiksniai. Aktyviosios galios statinio stabilumo riba nustatoma visoms elektros sistemos grandinės sekcijoms, kuriose būtina kiekybiškai patikrinti ribos pakankamumą. Jei neatsižvelgiama į pavojingas atkarpas, gali būti pažeistas elektros sistemos stabilumas, kai srautas šioje nekontroliuojamoje atkarpoje pasiekia ribinę vertę.

Didžiausio leistino perpildymo vertė, kai kontroliuojamoje dalyje pateikiama reikiama minimali statinio stabilumo riba Į p galima nustatyti remiantis (6.1):

. (7.8)

Siekiant užtikrinti statinį apkrovos stabilumą, įvedama statinės įtampos stabilumo riba. Norėdami nustatyti bet kurio apkrovos mazgo įtampos ribą šiuo režimu, įtampa Ušiuo režimu jis lyginamas su kritine įtampa tame pačiame mazge U kr išraiška (6.2). Kritinę įtampos vertę lemia apkrovos savybės, daugiausia variklių apkrova ir elektros linijų, patenkančių į apkrovos mazgą, ilgis. Nustatant įtampos saugos koeficientą, galima daryti prielaidą, kad kritinė įtampa apkrovos mazguose esant vardinei įtampai iki 110–220 kV yra 75% nagrinėjamo mazgo įtampos įprastu elektros sistemos režimu tą patį sezoną ir tuo pačiu paros metu K U.

Didžiausių leistinų režimų plotas, apskaičiuotas pagal reikiamą vertę K p, gali turėti papildomų veikimo apribojimų srovėms, įtampos lygiams ir pan. Ypatingas dėmesys skiriamas generatoriaus srovėms, nes režimo svoris iki ribos atliekamas esant didžiausioms leistinoms statoriaus ir rotoriaus srovių perkrovos normoms. trumpalaikiai, dažniausiai dvidešimties minučių režimai. Didžiausi leistini režimai laikomi ilgalaikiais.

Fiziniai elektros energijos sistemų stabilumo pagrindai Statinis elektros sistemos stabilumas yra stabilumas esant nedideliems režimo sutrikimams. Atsižvelgiant į paprasčiausias mechanines sistemas, darytina išvada, kad yra būsenų (režimų), kuriose sistema, atsitiktinai sutrikus, siekia atkurti originalą arba jam artimą režimą. Kitu režimu atsitiktinis trikdymas nukreipia sistemą nuo pradinės būsenos. Pirmuoju atveju sistema yra stabili, antruoju - nestabili.

Fiziniai elektros energijos sistemų stabilumo pagrindai Esant pastoviai būsenai, yra pusiausvyra tarp į sistemą patenkančio šaltinio energijos ir energijos, suvartojamos apkrovoje, ir nuostolių padengimui. Esant bet kokiam sutrikimui, kuris pasireiškia režimo parametro pakeitimu į, ši pusiausvyra pažeidžiama. Jei sistema pasižymi tokiomis savybėmis, kad energija po trikdžių sunaudojama intensyviau nei jėgainių sukurta, tuomet naujasis sutrikimo režimas negali būti aprūpintas energija, o ankstesnė pastovi būsena arba jai artimas režimas turi būti atkurta sistemoje. Ši sistema yra stabili.

Elektros sistemų stabilumo fiziniai pagrindai Iš stabilumo apibrėžimo matyti, kad sistemos stabilumo išlaikymo sąlyga (stabilumo kriterijus) yra santykis arba diferencinė forma. Kiekis vadinamas energijos pertekliumi. Ši energija yra teigiama, jei papildoma sukurta energija, atsiradusi sutrikimo metu, padidėja intensyviau nei sistemos apkrova, atsižvelgiant į joje esančius nuostolius.

Fiziniai elektros energijos sistemų stabilumo pagrindai Esant tokioms sąlygoms, stabilumo kriterijus bus parašytas tokia forma, t. Y. Režimas yra stabilus, jei energijos pertekliaus išvestinė nustatymo parametro atžvilgiu yra neigiama.

Fiziniai elektros energijos sistemų stabilumo pagrindai Siekiant užtikrinti sistemos stabilumą, būtina jos statinio stabilumo riba, kuriai būdingi generatorių rotorių ir įtampos vektorių šlyties kampai sistemos mazgų taškuose. . Statinio stabilumo riba po avarinio režimo yra labai svarbi - atsižvelgiant į elektros perdavimo galią, ji turėtų būti 5–10%, įprastu režimu - 15–20%. Tačiau šie skaičiai nėra griežtai ribojami.

Fiziniai elektros energijos sistemų stabilumo pagrindai Norint patikrinti statinį sistemos stabilumą, būtina sudaryti visų jos elementų ir valdymo įtaisų mažų svyravimų diferencialines lygtis, o tada ištirti būdingos stabilumo lygties šaknis. Kadangi griežtai išspręsti tokią problemą yra labai sunku, inžineriniuose skaičiavimuose naudojami apytiksliai stabilumo tyrimo metodai, pagrįsti praktiniais stabilumo kriterijais.

Statinis sistemos stabilumas „ekvivalentinis generatorius - pastovios įtampos magistralės“ Sistema, kurioje viena nuotolinė elektrinė prijungta prie pastovios įtampos magistralių (sistemos), vadinama paprasčiausia (11. 1 pav., A). Manoma, kad bendras sistemos elektrinių pajėgumas gerokai viršija aptariamos stoties pajėgumus. Tai leidžia manyti, kad sistemos autobusų įtampa nesikeičia jokiais jos veikimo režimais. Paprasčiausia sistema taip pat vadinama vienos mašinos maitinimo sistemos modeliu arba mašinos-magistralės modeliu.

STATINIS STABILUMAS Analizuojama elektrinė yra prijungta per transformatorių jungtis ir elektros liniją su galingos koncentruotos elektros sistemos generatoriais, tokia galinga, kad jos priėmimo magistralės yra priskiriamos prie begalinės galios magistralių (BWM). Skiriamieji BWM bruožai yra pastovi įtampa ir pastovus šios įtampos dažnis. Naudojant BWM, atitinkamos elektros grandinių elektros sistemos paprastai nerodomos. Lygiavertėse grandinėse begalinės galios magistralės naudojamos kaip galingą sistemą atspindintis elementas.

STATINIS STABILUMAS Pav. 11. 1, b, pateikti du pagrindiniai šiluminės elektrinės mazgai: turbina ir generatorius. Turbinos sukimo momentas priklauso nuo tiekiamo energijos nešiklio kiekio: garo turbinai tai yra garas, hidro turbinai - vanduo. Įprastai veikiant, pagrindiniai energijos nešiklio parametrai yra stabilūs, todėl sukimo momentas yra pastovus. Generatoriaus į sistemą tiekiamą galią lemia keli parametrai, kurių įtaka priklauso nuo generatoriaus galios charakteristikų.

STATINIS STABILUMAS Norint gauti generatoriaus galios charakteristikas, buvo sudaryta galios perdavimo vektorinė diagrama (11. 1 pav., C). Čia visas srovės vektorius suskaidomas į tikruosius ir įsivaizduojamus komponentus, o pasipriešinimas gaunamas iš lygiavertės sistemos schemos, parodyta Fig. 11,1, d:

STATINIS STABILUMAS Iš vektorinės diagramos matyti, kad ten, kur yra aktyvioji srovės sudedamoji dalis, yra EMF vektoriaus poslinkio kampas įtampos vektoriaus atžvilgiu. Padauginę abi lygybės puses iš, gauname, (11. 1), kur yra generatoriaus tiekiama aktyvi galia (paimta santykiniais vienetais).

STATINIS STABILUMAS Priklausomybė (11. 1) turi sinusinį pobūdį ir vadinama generatoriaus galios charakteristika. Esant pastoviam generatoriaus EMF ir įtampai, generatoriaus rotoriaus sukimosi kampą lemia tik jo aktyvi galia, kurią savo ruožtu lemia turbinos galia. Turbinos galia priklauso nuo energijos nešiklio kiekio, o koordinatėse ji pavaizduota kaip tiesi linija.

STATINIS STABILUMAS Esant tam tikroms generatoriaus EMF ir priimančiosios pusės įtampos vertėms, galios charakteristika turi maksimumą, kuris apskaičiuojamas pagal formulę. (11. 2) Kiekis dar vadinamas „idealia“ elektros sistemos galios riba. Kiekviena turbinos galios vertė atitinka du charakteristikų a ir b sankirtos taškus (11. pav. 2, a), kuriuose generatoriaus ir turbinos galia yra lygios viena kitai.

STATINIS STABILUMAS Apsvarstykite darbo režimą a punkte. Jei generatoriaus galia padidinama pagal vertę, tada kampas, atsižvelgiant į sinusinę priklausomybę, pasikeis pagal vertę. Pav. 11. 2, ir iš to išplaukia, kad a punkte teigiamas galios padidėjimas atitinka teigiamą kampo padidėjimą. Pasikeitus generatoriaus galiai, sutrinka turbinos ir generatoriaus momentų pusiausvyra. Padidėjus generatoriaus galiai, rotoriaus velenui, jungiančiam su turbina, atsiranda stabdymo momentas, viršijantis turbinos sukimo momentą. Stabdymo momentas sukelia generatoriaus rotoriaus sulėtėjimą, dėl kurio rotorius ir su juo susijęs EMF vektorius juda kampo mažėjimo kryptimi (11. 2 pav., B).

STATINIS STABILUMAS Reikėtų pabrėžti, kad rotoriaus judėjimas veikiant per dideliam sukimo momentui yra ant jo judėjimo teigiama kryptimi, kai sinchroninis greitis yra daug kartų didesnis už šio judėjimo greitį. Dėl to a punkte atkuriamas pradinis darbo režimas ir, kaip matyti iš statinio stabilumo apibrėžimo, šis režimas yra stabilus. Tą pačią išvadą galima padaryti ir sumažinus generatoriaus galią taške a.

STATINIS STABILUMAS Jei generatoriaus galia sumažėja taške b, tada ant generatoriaus rotoriaus veleno atsiranda įsibėgėjantis sukimo momento perteklius, kuris padidina kampą. Padidėjus kampui, generatoriaus galia dar labiau sumažėja, dėl to papildomai padidėja įsibėgėjimo momentas, todėl atsiranda į laviną panašus procesas, vadinamas iškritimu iš sinchronizmo. Procesas iškristi iš sinchronizmo ir asinchroninio režimo, į kurį patenka generatorius, pasižymi nuolatiniu EMF vektoriaus judėjimu, palyginti su priimančios sistemos įtampa.

STATINIS STABILUMAS Jei generatoriaus galia padidinama taške b, susidaro per didelis stabdymo momentas, dėl kurio turbinos generatoriaus sistemos darbo taškas persikels į tašką a. Taigi galios charakteristikos a taškas yra stabilios turbinos ir generatoriaus momentų pusiausvyros taškas, b taškas yra nestabilios pusiausvyros taškas. Panašiai visi taškai, esantys didėjančioje galios charakteristikos dalyje, yra stabilaus sistemos veikimo taškai, o ant krintančios charakteristikos dalies - nestabilaus veikimo taškai. Stabilaus ir nestabilaus veikimo zonų riba yra didžiausios galios charakteristika.

STATINIS STABILUMAS Taigi galios padidėjimo iki kampo padidėjimo ženklas yra statinio elektros sistemos stabilumo ženklas. Jei, tada sistema yra stabili, jei šis santykis yra neigiamas, tada ji yra nestabili. Peržengę ribą, gauname paprasčiausios sistemos stabilumo kriterijų:. Padidinus turbinos galią nuo vertės iki (11 pav. 2, a), rotoriaus kampas padidėja nuo vertės iki vertės ir sumažėja statinis stabilumas.

STATINIS STABILUMAS Akivaizdu, kad eksploatavimo sąlygomis generatorius neturėtų būti pakrautas iki didžiausios galios, nes bet koks nedidelis režimo parametrų nukrypimas gali sukelti sinchronizmo praradimą ir generatoriaus perėjimą į asinchroninį režimą. Esant nenumatytiems trikdžiams, pateikiama generatoriaus apkrovos riba, kuriai būdinga statinė stabilumo riba. (11.3)

STATINIS STABILUMAS Maitinimo sistemų stabilumo gairės numato, kad įprastais elektros energijos sistemos režimais turi būti užtikrinta galios perdavimo stabilumo riba, jungianti stotį su elektros sistemos magistralėmis ne mažiau kaip 20% įprastu režimu ir 8% trumpalaikiame poste -avarinis režimas. Sunkiausiais režimais, kai padidėjus galios srautams per linijas, galima sumažinti vartotojų apribojimus ar hidraulinių išteklių praradimą, leidžiama stabilumo ribą sumažinti iki 8%. Trumpalaikiai yra suprantami kaip režimai po avarijos, trunkantys iki 40 minučių, per kuriuos dispečeris turi atkurti įprastą statinio stabilumo ribą.

Ryškių polių generatoriaus galios charakteristika Norėdami apibūdinti svarbiausių polių mašinos galią, parašome sistemai tiekiamos aktyviosios galios išraišką.

Ryškių polių generatoriaus galiai būdingas kuris yra proporcingas indukcinių varžų skirtumui ir. Antroji harmonika perkelia galios charakteristikos maksimumą kampo mažėjimo kryptimi (11.3 pav.). Pirma, pagrindinė dalis priklauso nuo EML dydžio, o tai reiškia, kad generatorius turi būti sužadintas. Antrasis komponentas nepriklauso nuo generatoriaus sužadinimo, jis rodo, kad svarbiausias polių generatorius gali sukelti aktyviąją galią be sužadinimo dėl reaktyvinio sukimo momento, tačiau ši aktyvi galia priklauso nuo dvigubo kampo sinuso.

Svarbiausio poliaus generatoriaus galios charakteristika Galios charakteristikos amplitudė padidėja, lyginant su numanomo poliaus mašinos amplitude. Tačiau šis padidėjimas pasireiškia tik esant mažoms EML reikšmėms (kai pirmasis ir antrasis komponentai yra tos pačios eilės). Normaliomis sąlygomis antrosios harmonikos amplitudė yra 10–15% pagrindinės ir neturi didelės įtakos galios charakteristikai.

Generatoriaus su ARV galios charakteristika Tarkime, kad generatorius Fig. 11. 1 įtampos reguliavimo sistema išjungta. Sukurkime nagrinėjamos sistemos vektorinę diagramą, išryškindami joje įtampą generatoriaus magistralėse (11.4 pav., A). Tai priklauso nuo įtampos kritimo per išorinį sistemos pasipriešinimą: kur yra sistemos. išorinis pasipriešinimas

Generatoriaus galios charakteristika su ARV Įtampos vektorius ant generatoriaus magistralių padalija įtampos kritimo vektorių į dvi dalis, proporcingas indukcinėms varžoms ir. Padidinkime perduodamą aktyviąją galią iki, taigi ir kampą. Dėl to pasikeis sistemai perduodama reaktyvioji galia. Norėdami gauti reaktyviosios galios priklausomybę nuo kampo, užrašome išraišką, pateiktą iš vektorinės diagramos, parodytos fig. 11,1, c

Generatoriaus galios charakteristika su ARV Padauginus paskutinės lygybės kairę ir dešinę puses, gauname. Išreikšdami paskutinį santykį, mes gauname generatoriaus pagamintos reaktyviosios galios išraišką kampu:.

Generatoriaus su ARV galios charakteristika Iš diagramos matyti, kad padidėjęs kampas sumažina generatoriaus magistralių įtampą. Tarkime, įjungtas automatinis lauko reguliatorius ir stebi įtampą. Sumažėjus šiai įtampai, reguliatorius padidina sužadinimo srovę, o kartu ir EMF, kol bus atkurta ankstesnė įtampos vertė. Atsižvelgiant į nuolatinės būsenos generatoriaus veikimo režimus su ARV esant skirtingoms kampo vertėms, dažnai atsižvelgiama į įtampos pastovumą. Fig. 11. 4, b parodyta charakteristikų šeima, sukurta skirtingoms EML vertėms.

Generatoriaus galios charakteristika su ARV perėjimas nuo vienos charakteristikos prie kitos pagal vektorinę diagramą (11.4 pav., a) ... Sujungę pastovios būsenos taškus skirtingais sužadinimo lygiais, gauname išorinę generatoriaus charakteristiką. Jis auga net viduje

Generatoriaus su ARV galios charakteristika Proporcingo tipo reguliatoriai (RPT) su stiprinimo koeficientais 50 ... 100 leidžia išlaikyti beveik pastovią įtampą generatoriaus magistralėse. Stiprinimas apibrėžiamas kaip sužadinimo agregatų skaičiaus ir generatoriaus įtampos vienetų santykis. Tačiau maksimali tokio generatoriaus, aprūpinto ARV su tokiu stiprinimu, perdavimo galia yra šiek tiek didesnė už didžiausią nereguliuojamo generatoriaus galią.

Generatoriaus galios charakteristika su ARV Taip yra dėl to, kad padidėjus galiai tam tikrame galios charakteristikos taške (3 taškas 11.5 pav., A), generatorius pats pradeda suktis, tai yra, periodiškai didėjant amplitudės rotoriaus svyravimams generatorius iškrenta iš sinchroniškumo. Todėl jie nesistengia išlaikyti proporcingų reguliatorių, todėl didėjant apkrovai gali šiek tiek sumažėti. Šiuo atveju maksimali galia, kurią galima pasiekti, yra daug didesnė už galią (11. 5 pav., B).

Generatoriaus galios charakteristika su ARV Galios charakteristika su stiprumo koeficientais 20 ... 40 yra maždaug tokia pati maksimali kaip generatoriaus charakteristika. Todėl generatorius su proporcinio tipo reguliatoriumi gali būti pavaizduotas lygiavertėse grandinėse laikinu EMF ir atsparumu.

Generatoriaus su ARV galios charakteristika Generatoriaus galios charakteristiką, pakeistą EMF, galima gauti taip pat, kaip ir svarbiausio poliaus generatoriaus charakteristikas

Generatoriaus su ARV galia

Generatoriaus su ARV galios charakteristika Reguliatorius pradeda veikti tik tada, kai įtampos nuokrypis viena ar kita kryptimi pasiekia tam tikrą vertę. Esant mažesniems nukrypimams negyvoje zonoje, reguliatorius neveikia. Negyvosios zonos ribos atitinka dvi išorines charakteristikas (11. 6 pav.).

Generatoriaus su ARV galios charakteristika Tegul taškas a atitinka pradinį režimą. Esant nedideliam trikdžiui, dėl kurio padidėja kampas, generatoriaus magistralių įtampa mažėja, tačiau reguliatorius neveikia tol, kol kampo nuokrypis yra negyvoje zonoje. Padidėjus kampui, ant generatoriaus veleno atsiranda vis greitesnis sukimo momentas, dėl kurio jis toliau didėja. Kai judėjimo kampas kerta negyvosios zonos sieną (b punktas), reguliatorius pradeda veikti.

Generatoriaus galios charakteristika su ARV Padidinus sužadinimo srovę, taigi ir generatoriaus EMF, sulėtėja galios sumažėjimas, judant veikimo taškas pagal galios charakteristiką, atitinkančią didelį EMF (c, d punktai) . Taške e perteklinė galia tampa lygi nuliui, tačiau dėl rotoriaus inercijos kampas toliau didėja. Taške f kampas tampa maksimalus, po kurio jis pradeda mažėti.

Generatoriaus su ARV galios charakteristika Perėjus tašką g, esantį ant išorinės charakteristikos, reguliatorius pradės mažinti sužadinimo įtampą, o galios kreivė kirs vidines galios charakteristikas priešinga kryptimi. Taigi dėl vidinio nestabilumo atsiranda nuolatiniai generatoriaus rotoriaus svyravimai (kampiniai svyravimai). Šių svyravimų amplitudė priklauso nuo valdiklio negyvosios zonos pločio. Kartu su kampu svyruoja generatoriaus įtampa, galia ir srovė. Dėl tokių svyravimų sunku valdyti generatoriaus veikimą ir reikia atsisakyti jo veikimo tokiais režimais.

Generatoriaus galios charakteristika su ARV o, užtikrinti stabilų generatoriaus veikimą, jei įmanoma, naudojant sudėtingesnius sužadinimo reguliatorius, kurie reaguoja ne tik į įtampos vertės pasikeitimą, bet ir į greitį bei tolygų pagreitį įtampos vertės pasikeitimas. Tokie reguliatoriai vadinami stipriais reguliatoriais. Stipriai veikiantys reguliatoriai generuoja nuolatinę įtampą generatoriaus gnybtuose (nesisukdami), todėl generatorius, turintis tokį reguliatorių, apskaičiuojant statinį stabilumą lygiavertėje grandinėje, gali būti pavaizduotas pastovios įtampos šaltiniu su nuliniu pasipriešinimu .