Глава 5. Функциональная надёжность электрических систем.

5.1. Функциональная надёжность в схеме станция-система

Д остигается при противоаварийном управлении отключением генераторов и быстрой разгрузкой паровых турбин. Рассмотрим схему (рис.1)

Х_с Е_с

рис.5.1

Здесь при отсутствии средств повышения устойчивости имеем при кз её нарушение (рис.5.2) Отключение генераторов. Если при отключении кз отключить часть генераторов (рис.5.3) устойчивость сохранится.

S_T, S_У – площадки торможения и Р1, Р2, Р3, - характеристики мощности,

ускорения. выдаваемой в систему при нормальном,

послеаварийном и аварийном режимах.

Р Р1 Р

Р3 Р₁^/

Ро=Рт Ро=Рт

Р2

Ро^/

Ъ\=74

₀  ₀ 

рис.2 рис.3

р_о^/=Pо , (5.1)

где

n-число работающих генераторов станции

n-число отключённых генераторов

Pо’- мощность генераторов после отключения n.

При этом снижается и характеристика мощности послеаварийного режима:

, (5.2)

где

Х^/_d, Х_Т, Х_Л, Х_С – соответственно, переходное синхронное сопротивление эквивалентного генератора, сопротивление трансформатора, линии, системы.

На рис. 5.3 видим, что снижение характеристики выдачи мощности в систему меньше уменьшения мощности турбины P₁ P_T , при этом происходит увеличение площади торможения (S_T). Кроме этого при отключении части генераторов теряется и часть W_кин (кинетической энергии запасённой роторами генераторов в процессе ускорения W_кин оставшихся генераторов прапорциональна площади ускорения (S_У).

S_у и условия правило площадей:

S_у < F_T (5.3)

Т.о.имеем S_{T ,} S_у - тоесть отключение генератора является эффективным средством увеличения устойчивости при к.з.

Разгрузка турбин:

Для быстрой разгрузки паровых турбин используются электрогидравлические преобразователи и электроприставки (электрическая часть системы регулирования частоты) , куда входят усилители и элементы для улучшения регулирования частоты и снижения максимальной частоты вращения турбины после сброса нагрузки. Мощность турбины успевает снизиться во время первого вылета угла генератора(рис.5.4) , что приходит к увеличению площади торможения и повышению динамической устойчивости.