Турбіни при apt і аом

Відповідно зменшенню потужності турбіни зменшиться і потужність, що виробляється генератором, тобто якщо в доаварійному режимі , то після розвантаження на потужність генератора зменшиться до значення _.

Таким чином, при APT і АОП забезпечуються умови як синхронної динамічної, так і статичної стійкості. Ефективність їх дії для підвищення стійкості електропередачі залежить головним чином від параметрів теплотехнічної частини системи регулювання турбіни. На динамічну стійкість впливають значення , а статична стійкість залежить від допустимої глибини розвантаження агрегатів .

Слід зазначити, що за наявності ЕГП можна не тільки швидко зменшувати, але і швидко збільшувати потужність парових турбін, тобто їх завантажувати. Завантаження недовантажених агрегатів у дефіцитній частині системи здійснюється аналогічно їх розвантаженню при APT і АОП, але тільки із зміною знака дії на систему регулювання турбін на протилежний.

5.3.4 Форсування збудження синхронних машин

Дія на збудник синхронного генератора — простий і ефективний спосіб управління електромеханічними процесами в ЕЕС. Як і дія на турбіну, воно повинне бути форсованим. Тому в сучасних ЕЕС збудники синхронних генераторів повинні володіти малими інерційними і високою форсувальною здатністю, оскільки форсування збудження, як вказувалося в § 7.1, забезпечує швидке відновлення напруги в післяаварійних режимах і демпфування електромеханічних коливань в ЕЕС.

З погляду забезпечення стійкості при аваріях з накиданням потужності форсування збудження (ФЗ) менш ефективне, чим ОГ і APT. Проте дослідження і розрахунки показують, що при невиконанні вказаних вимог до збудників ефект, що досягається від дії ОГ і APT, може виявитися зниженим.

Завдяки швидкому відновленню напруги за допомогою форсування збудження відразу після к. з. можна забезпечити максимально можливі потужність і відповідно площу гальмування і збільшити критичний кут (див. рис. 5.3 і 5.9). Для досягнення вказаної ефективності ФЗ при значній електромагнітній інерції (великої постійної часу обмотки збудження ) необхідно довести напругу збуджения до максимально можливого значення

(5.5)

де — кратність форсування збудження (див. розд. 7).

Для цього встановлюються форсувальні керовані випрямлячі, що забезпечують необхідне значення і практично лінійне наростання струму збудження із швидкістю . Ефективність ФЗ тим вища, чим більше обумовлена нею швидкість зростання кута в порівнянні з швидкістю збільшення кута , викликаного скиданням потужності при к. з. Оскільки швидкість зростання кута за інших рівних умов однозначно визначається постійною часу механічної інерції агрегату , то як узагальнений показника ефективності ФЗ для конкретного агрегату може служити коефіцієнт

(5.6)

Аналогічно оцінюється ефективність виконання форсуванням збудження другої задачі в післяаварійному режимі — демпфування електромеханічних коливань в ЕЕС (коливань).

Рисунок 5.11- Зміни напруги і струму збудження генератора при великих інтенсивностях дій на збудник (форсування збудження).

Для цієї цілі АРВ повинні формуватися сигнали по похідних кута (див. розд. 7).

Якщо інтенсивність коливань велика, то при здійсненні ФЗ на виході збудника виникають стрибкоподібні зміни (прямокутники) напруги і відповідно наростання та зниження струму (рис. 5.11). Перша гармоніка струму демпфує виниклі гойдання. Демпфування залежить як від швидкості наростання струму ротора, що визначається постійною часу , так і від періоду електромеханічних коливань, пропорційного . Отже, другий показник ефективності ФЗ визначається як

(5.7)

Таким чином, має місце залежність ефективності ФЗ не тільки від , але і від і . При цьому ефективність ФЗ тим вище, чим більше значення .

Управління форсуванням збудження для підтримки необхідного рівня напруги виробляється за допомогою мінімальних реле напруги, що спрацьовують при к. з., причому сигнал на ФЗ зберігається протягом деякого часу після відключення к. з. Управління ФЗ в цілях демпфування коливань також може бути виконано за допомогою відповідних реле. Проте в сучасних ЕЕС для могутніх генераторів ФЗ здійснюється пристроями АРВ сильної дії, сигнали яких достатні для її забезпечення. При цьому замість похідних кута використовуються відхилення частоти від її початкового значення і похідна частоти або перша і друга похідні струму.