4 Расчет статической устойчивости

4.1 Устойчивость простейшей электрической системы

и идеальный предел мощности

При ориентировочных расчетах (п. 1.1–1.4 задания) предполагается, что устройства АРВ безынерционны и обеспечивают отсутствие самораскачивания. Предел передаваемой мощности определяется по максимуму статической угловой характеристики мощности . Действие регуляторов возбуждения отражается введением соответствующих эдс , приложенных за индуктивным сопротивлением . Устойчивая часть угловой характеристики мощности определяется прямым критерием статической устойчивости [1].

Коэффициент запаса статической устойчивости по мощности ( )определяется как . (4.1)

При определении запаса статической устойчивости нерегулируемой системы без учета явнополюсности генератор представляется в схеме замещения синхронным индуктивным сопротивлением по продольной оси и приложенной за ним синхронной эдс – для турбогенератора, – для гидрогенератора определяемой согласно выражению (3.5). Угловая характеристика мощности при этом имеет вид

, (4.2)

где – идеальный предел мощности нерегулируемой передачи,

.

При учете явнополюсности (гидрогенератор) синхронная эдс определяется как

, (4.3)

либо согласно рис. 3.5

. (4.4)

Здесь – эдс, определяемая по выражению (3.5) при . Формула угловой характеристики мощности имеет вид

, (4.5)

где , .

Предел передаваемой мощности и значения предельного угла , при котором могут быть определены либо графически, либо решением задачи нахождения экстремума, выражения (4.5), что дает [3]

, (4.6)

где .

Идеальный предел передаваемой мощности при наличии АРВ пропорционального действия определяется приближенно [2] без учета явнополюсности для обоих типов генераторов при и :

. (4.7)

При АРВ сильного действия ( , )

. (4.8)

По результатам проведенных расчетов необходимо сделать выводы о влиянии различных факторов на запас статической устойчивости. Величина запаса статической устойчивости в нормальном режиме должна быть не меньше 20%.

Пример 3 – Расчет запаса статической устойчивости

1) Без АРВ (ГГ) – ; расчет без учета явнополюсности:

;

; %.

2) Без АРВ (ГГ); ; с учетом явнополюсности.

Согласно формуле (4.3)

; ; ; .

Согласно формуле (4.5)

; %.

3) Расчет с АРВ пропорционального действия: ; ; %.

4) При наличии АРВ сильного действия ;

;

%.

Результаты расчетов сведены в таблицу 4.1

Таблица 4.1 – Результаты расчетов коэффициента

запаса статической устойчивости по мощности

Вид регулирования	Pm	kp %
Генератор без АРВ (без учета явнополюсности)	1,097	63,7 %
Генератор без АРВ (с учетом явнополюсности)	1,12	67,2 %
Генератор с АРВ ПД	1,83	173 %
Генератор с АРВ СД	3,83	472 %