2.2. Автоматика предотвращения нарушения устойчивости 123

2.2.1. Автоматическое предотвращение нарушения динамической устойчивости быстродействующим отключением короткого замыкания 124

2.2.2. Автоматическое предотвращение нарушения динамической устойчивости форсированием возбуждения синхронного генератора 132

2.2.3. Автоматическое предотвращение нарушения динамической устойчивости быстродействующим кратковременным снижением мощности синхронного генератора 140

2.2.4. Автоматическое предотвращение нарушения динамической устойчивости электрическим торможением синхронного генератора 148

2.3. Автоматика прекращения асинхронного режима 156

2.3.1. Автоматическое прекращение асинхронного режима, вызванного перегрузкой линии электропередачи 157

2.3.2. Автоматическое прекращение асинхронного режима, вызванного потерей возбуждения синхронного генератора 166

2.4. Автоматика предотвращения недопустимых изменений режимных параметров 175

2.4.1. Автоматическое ограничение снижения напряжения включением устройства продольной емкостной компенсации линии электропередачи 176

2.4.2. Автоматическое ограничение повышения напряжения включением шунтирующего реактора на конце линии электропередачи 183

2.4.3. Автоматическое ограничение снижения частоты в электрической системе отключениями нагрузки 190

Приложение. Примеры результатов экспериментов 198

Введение

В настоящем Руководстве описаны базовые эксперименты, выполняемые на учебном программно-методическом комплексе «Автоматика электрических систем» на базе комплекта типового лабораторного оборудования «Модель одномашинной электрической системы с узлом комплексной нагрузки». В ходе их воспроизводится работа различных видов автоматики с одновременной регистрацией параметров электромагнитных и электромеханических процессов в объектах электрической системы.

Учебный программно-методический комплекс предназначен для проведения лабораторных работ по профилирующим дисциплинам следующих специальностей вузов:

• 071600 – Высоковольтные электроэнергетика и электротехника;

• 100100 – Электрические станции;

• 100200 – Электроэнергетические системы и сети;

• 100400 – Электроснабжение;

• 100900 – Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии;

• 311400 – Электрификация и автоматизация сельского хозяйства;

• 210400 – Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем.

Комплекс также может быть использован в техникумах электроэнергетического профиля, на семинарах и курсах повышения квалификации электротехнического персонала предприятий и организаций.

Аппаратная часть комплекса выполнена по блочному (модульному) принципу и содержит:

• спроектированные с учебными целями натурные аналоги элементов электрической системы;

• источники питания;

• измерительные преобразователи и приборы;

• IBM-совместимый персональный компьютер с встроенной платой ввода/вывода информации фирмы National Instruments;

• составной лабораторный стол с встроенными контейнерами для хранения проводников и методических материалов, рамами для установки необходимых в эксперименте функциональных блоков, выкатной полкой для клавиатуры компьютера и подставкой для системного блока последнего.

Питание модели осуществляется от трехфазной электрической сети напряжением 380 В с нейтральным и защитным проводниками.

Потребляемая мощность ВА, не более…………………………... 1000

Габариты (длина/ ширина / высота), мм……………………….. 36509001600

Масса, кг, не более……………………………………………….. 300

Программная часть комплекса включает:

• программную среду персонального компьютера (Windows XP);

• комплект специальных программ на языке Delphi 6.

Методическая часть комплекса включает настоящее руководство как комплект материалов для подготовки к проведению лабораторных работ.

Программно-методическому комплексу «Автоматика электроэнергетических систем» присущи следующие качества.

УНИВЕРСАЛЬНОСТЬ, которая выражается в возможности воспроизведения не только базовых экспериментов, но и более широкого круга задач моделирования релейной защиты с использованием существующего программного обеспечения.

ГИБКОСТЬ, которая обеспечивается возможностью компоновки требуемой конфигурации комплекса сообразно с задачами каждого конкретного эксперимента.

НАГЛЯДНОСТЬ результатов моделирования, которая обеспечивается их отображением на мониторе компьютера.

НАДЁЖНОСТЬ, достигаемая за счет малой мощности силовых элементов, защитой электрических цепей от эксплуатационных коротких замыканий и неумелого обращения.

ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТЬ, которая обеспечена выполнением элементов классом защиты от поражения электрическим током 01 и , а также применением устройства защитного отключения.

КОМПАКТНОСТЬ, которая обеспечена малой установленной мощностью элементов и использованием только требуемых для данного эксперимента блоков и приборов.

СОВРЕМЕННЫЙ ДИЗАЙН комплекса с учетом требований эргономики, инженерной психологии и эстетики.

На комплексе может активно работать бригада из 2-3 студентов.