 |
Основные положения расчетов устойчивости
|
|
|
|
ПЕРЕХОДНЫЕ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ
Учебное пособие
Киров
2013
УДК
ББК
Рекомендовано к изданию методическим советом
электротехнического факультета ФГБОУ ВПО «ВятГУ»
Допущено редакционно-издательской комиссией методического совета ФГБОУ ВПО «ВятГУ» в качестве учебного пособия по направлению бакалавриата «Электроэнергетика и электротехника» всех профилей подготовки, всех форм обучения
Рецензенты:
________________________________________________
Овчинников, В. В.
| О | Переходные электромеханические процессы в электрических системах: учебное пособие для бакалавров направления «Электроэнергетика и электротехника» всех профилей подготовки, всех форм обучения/ В.В. Овчинников. - Киров: ПРИП ФГБОУ ВПО «ВятГУ», 2013. – ___ с. |
Учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся по направлению бакалавриата «Электроэнергетика и электротехника» (профили «Электрические станции», «Электроэнергетические системы и сети», «Электроснабжение», «Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем») всех форм обучения, изучающих курсы «Электромеханические переходные процессы в электрических системах».
В пособии рассмотрены _______________________________________
Учебное пособие подготовлено на кафедре «Электроэнергетические системы» ФГБОУ ВПО «Вятский государственный университет».
Рис. ___, табл. ___, библиогр. __ назв.
Редактор _______________
© ФГБОУ ВПО «ВятГУ», 2013
Содержание
ВВЕДЕНИЕ
|
|
|
Известно, что в любом переходном процессе происходит в той или иной мере изменение электромагнитного состояния системы и нарушение баланса между механическим моментом на валу каждой машины и электромагнитным моментом.
В результате этого нарушения изменяются скорости вращения машин. Такое положение существует до тех пор, пока регулирующие устройства не восстановят нормальное состояние, если это вообще осуществимо при изменившихся условиях.
Таким образом, переходный процесс характеризуется совокупностью электромагнитных и электромеханических изменений, которые взаимосвязаны и по существу представляют единое целое. Тем не менее из-за большой механической инерции вращающихся машин начальная стадия переходного процесса характеризуется преимущественно электромагнитными изменениями. В соответствии с этим курс "Переходные процессы в электрических системах" разделяется на 2 части.
В первой части рассматриваются электромагнитные явления в обмотках машин и другого электрооборудования и изучаются электрические параметры режима (
и др.).
Особенностью электромеханических переходных процессов (вторая часть курса) является изучение изменения не только электрических параметров, но и механических - учитывается положение роторов машин, скорости вращения их и т.д.
В соответствии с двумя частями курса выделяют и 2 группы переходных процессов (электромагнитные и электромеханические), различающиеся между собой по времени протекания, причинам появления, видам проявления, а также по наиболее характерным расчетам (табл. 1).
Ниже рассмотрены вопросы в части изучения электромеханических переходных процессов, то есть вопросов устойчивости электрических систем.
Еще в конце 20 х годов развитие энергетики как в нашей стране, так и за рубежом, соответствовало тому, что теория установившихся режимов удовлетворяла нужды практики. Мощности машины были малы, электрические сети были развиты слабо и были маломощны. По мере роста единичных мощностей генераторов и, особенно, осуществление их параллельной работы, а также развития и увеличения мощностей сетей, создания энергосистем, возникли проблемы повышения устойчивости.
|
|
|
Таблица 1
Группы переходных процессов
| Группы процессов | Электромагнитные | Электромеханические (динамическая, статическая, результирующая устойчивость генераторов; устойчивость нагрузки) |
| Причины появления | Короткие замыкания, работа регуляторов возбуждения, изменение электромагнитного режима | Изменение электрических нагрузок, изменение частоты, изменение электромеханического режима генераторов, работа регуляторов возбуждения, частоты вращения, автоматическая разгрузка |
| Проявление переходного процесса | Перенапряжения (резонанс-ные, динамические, самовозбуждение); сверхтоки и уменьшения (изменения) напряжения | Качание генераторов - ресинхронизация; нарушение синхронизма генераторов, асинхронная работа генераторов, лавина напряжения, лавина частоты, самораскачивание генераторов |
| Наиболее характерные расчеты | Расчеты токов замыкания и напряжений | Расчеты устойчивости, выбор АРВ, АПВ, АВР и т.п. |
| Время протекания, с | 
| 
|
Вопросам повышения устойчивости работы энергосистем посвящены работы многих отечественных ученых. К числу первых работ, явившихся основой теории устойчивости относятся труды А.А. Горева, П.С. Жданова, С.А. Лебедева, которые были выполнены в 1930 ¸ 1940 годы.
При решении инженерных задач рассматривают не все многообразие процессов, составляющих данный режим, а только те из них, которые непосредственно относятся к изучаемому вопросу. Так при рассмотрении переходных процессов в данном курсе внимание сосредотачивается на нормальных и аварийных электромеханических переходных процессах и задачами его являются:
· научиться понимать происходящие при переходных процессах в электрической системе явления, рассматривая их физику и вытекающее из нее математическое описание закономерностей, как проявления общих законов природы;
· научиться предвидеть протекание процессов и управлять ими. Для этого надо уметь рассчитать процессы, предсказав по изменениям параметров системы количественное изменение ее режима; уметь установить, когда и какие воздействия должны получить элементы системы от регулирующих устройств для того, чтобы протекание переходного процесса было оптимальным;
|
|
|
· изучение основных математических выражений, описывающих явления; главных расчетных формул, терминологии и основных понятий; необходимо знать основные параметры электрических систем и их элементов, значения физических величин, участвующих в процессе.
В предлагаемом пособии дается по возможности простейшее описание переходных процессов, проявляющихся при изменениях состояния системы. Аналитические методы исследования излагаются здесь главным образом для того, чтобы облегчить понимание процессов и более сложных методов анализа, которые применяются в практике проектирования и эксплуатации электрических систем. Изложенный материал дает представление о мероприятиях, обеспечивающих нормальную работу системы при малых возмущениях и благополучный исход различных аварийных режимов.
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ РАСЧЕТОВ УСТОЙЧИВОСТИ
ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИСТЕМ
Основные понятия и определения, используемые
|
|
|
