Էլեկտրաէներգետիկ համակարգերի ստատիկ կայունություն..

Ստատիկ կայունությունը համակարգի կարողությունն է՝ վերականգնելու իր սկզբնական վիճակը կամ մոտենալ իր սկզբնական վիճակին՝ խաթարումից հետո:

Դինամիկ կայունությունը համակարգի կարողությունն է՝ վերականգնելու իր սկզբնական կամ սկզբնական վիճակին մոտ մեծ խանգարումներից հետո:

Սահմանման հիման վրա ստատիկ կայունությունհամակարգը, կարող ենք եզրակացնել, որ կա այնպիսի ռեժիմ, որում բեռների շատ փոքր աճը հանգեցնում է դրա կայունության խախտմանը: Այս ռեժիմը կոչվում է սահման, իսկ համակարգի բեռները կոչվում են առավելագույն կամ սահմանային բեռներ՝ ըստ ստատիկ կայունության պայմանների։

Էլեկտրաէներգետիկ համակարգը պետք է աշխատի այնպես, որ ռեժիմի որոշ փոփոխություններ (վատթարացումներ) չհանգեցնեն դրա շահագործման կայունության խախտման։ Դրա կայունության սահմանի ամենապարզ գնահատումը հիմնված է փորձարկված (նախնական) ռեժիմի և կայունության առումով սահմանափակող ռեժիմը բնութագրող ցուցանիշների համեմատության վրա:

EPS-ի շահագործման ստատիկ կայունությունը հետվթարային ռեժիմներում, որպես կանոն, ապահովվում է լրացուցիչ կապիտալ ներդրումներ չպահանջող միջոցներով.

- գեներատորների տերմինալներում լարման կարճաժամկետ բարձրացում.

– արագ անկումէլեկտրահաղորդման բեռներ՝ անջատելով էլեկտրակայաններում գեներատորների մի մասը և այլն:

Բացի այդ, կան միջոցներ, որոնք բարձրացնում են ստատիկ կայունությունը, սակայն պահանջում են որոշակի կապիտալ ներդրումներ.

- բարձր արագությամբ գեներատորի գրգռման համակարգի օգտագործումը.

- միջանկյալ ենթակայաններում համաժամանակյա փոխհատուցիչների օգտագործումը.

- ստատիկ թրիստորային փոխհատուցիչների օգտագործում;

- էլեկտրահաղորդման ինդուկտիվ դիմադրության երկայնական կոնդենսիվ փոխհատուցում ստատիկ կոնդենսատորների միջոցով և այլն:

- Գրեթե բոլոր այս միջոցները կարող են բարելավել դինամիկ կայունությունը:

Շահագործման դեպքում, երբ անհրաժեշտ է կանխել սպառողների սահմանափակումը կամ հիդրո ռեսուրսների կորուստը, թույլատրվում է էլեկտրահաղորդման երկարաժամկետ շահագործումը նորմալ ռեժիմով ստատիկ կայունության սահմանով մինչև 5-10%, կախված էլեկտրահաղորդման դերն էներգահամակարգում և կայունության հնարավոր խախտման հետևանքները։

Համակարգի կայունության (կամ անկայունության) մասին հարցին ճշգրիտ պատասխան կարելի է ստանալ՝ հաշվարկելով բնորոշ հավասարման բոլոր արմատները։ Այնուամենայնիվ, հավասարումների համար արմատների հաշվարկման կարգը բարձր կարգպատկանում է ծայրահեղ աշխատասերների կատեգորիային, հետևաբար, մշակվել են մի շարք հատուկ մաթեմատիկական պայմաններ, որոնք հնարավորություն են տալիս որոշել դրանց գտնվելու վայրը բարդ հարթության վրա՝ առանց բնորոշ հավասարման արմատները հաշվարկելու և այդպիսով ճշգրիտ պատասխանել կայունության կամ անկայունության հարցին։ համակարգի։ Այս մաթեմատիկական պայմանները կոչվում են կայունության չափանիշներ։ Կան հանրահաշվական և հաճախականության կայունության չափանիշներ։ Հանրահաշվական չափանիշները պարունակում են պայմանների խումբ (անհավասարությունների խումբ)՝ կազմված ըստ որոշակի կանոններբնութագրական հավասարման գործակիցներից, որոնց տակ տեղի է ունենում կայունություն։ Եթե ​​դրանցից գոնե մեկը խախտվում է, ապա անկայունություն է տեղի ունենում։ Հանրահաշվական չափանիշներով վերլուծություն իրականացնելու համար ակնհայտորեն անհրաժեշտ է նախապես հաշվարկել բնորոշ հավասարման ձախ կողմում գտնվող բազմանդամի գործակիցները: Հանրահաշվական անհավասարությունների տեսքով դիֆերենցիալ հավասարումների գծային միատարր համակարգի կայունության համար անհրաժեշտ և բավարար պայմանները սահմանել են անգլիացի գիտնական Ռութը և շվեյցարացի մաթեմատիկոս Հուրվիցը։

Հանրահաշվական կայունության չափանիշներ.

o Հուրվիցի չափանիշ

Հուրվիցի անհավասարությունների համակարգը կառուցված է հետևյալ կերպ. Հատկանշական բազմանդամի գործակիցները կազմում են քառակուսի Հուրվիցի մատրիցը։ Կայունության համար անհրաժեշտ և բավարար պայմաններն այն են, որ բոլոր n անկյունագծային փոքրերը պետք է լինեն դրական:

o Routh թեստ

Այն ավելի հարմար է բնութագրիչ հավասարման թվային թվային գործակիցներով բարձրակարգ համակարգերի համար։ Հատկանշական բազմանդամի գործակիցներից կազմվում է Routh աղյուսակը, որի յուրաքանչյուր տարրը հաշվարկվում է նախորդ երկու տողերի չորս տարրերի միջոցով։ Հաշվարկման ալգորիթմը հստակ երևում է աղյուսակից։ Աղյուսակում ընդհանուր առմամբ կան (n+1) տողեր։ Ռութի կայունության պահանջները ձևակերպված են հետևյալ կերպ՝ համակարգի կայունության համար անհրաժեշտ և բավարար է, որ առաջին սյունակի բոլոր գործակիցները լինեն դրական։

Հաճախականության կայունության չափանիշներ.

Համակարգերի կայունության ուսումնասիրության պրակտիկայում կան դեպքեր, երբ դժվար է ոչ միայն հաշվարկել բնորոշ հավասարման արմատները, այլ նաև ստանալ նույն հավասարումը ձախ կողմում բնորոշ բազմանդամի տեսքով: Նման դեպքերում

ավելի հարմար են հաճախականության չափանիշները, որոնք,

ինչպես նաև հանրահաշվական չափանիշները, դրանք թույլ են տալիս որոշել բնորոշ հավասարման արմատների առկայությունը կամ բացակայությունը արմատի հարթության աջ կիսահրապարակում: Հաճախականության չափանիշները հիմնված են բարձրագույն մաթեմատիկայի փաստարկների հայտնի սկզբունքի վրա։ .

ՄԱՍ 2

ԷԼԵԿՏՐԱԿԱՆ ՀԱՄԱԿԱՐԳԵՐԻ ԿԱՅՈՒՆՈՒԹՅՈՒՆ

Գլուխ 9

ՍՏԱՏԻԿ ԿԱՅՈՒՆՈՒԹՅՈՒՆ

9.1. ԿԱՅՈՒՆՈՒԹՅԱՆ ՀԻՄՆԱԿԱՆ ՀԱՍԿԱՑՈՒԹՅՈՒՆՆԵՐ ԵՎ ՍԱՀՄԱՆՈՒՄՆԵՐ

Էլեկտրական համակարգի ռեժիմների բաժանումը կայուն և անցումային պայմանականորեն. Իրական համակարգի կայուն վիճակումԻ դրա պարամետրերը անընդհատ փոխվում են, ինչը պայմանավորված է հետևյալովգործոններ:

- բեռի փոփոխություն և կարգավորման այս փոփոխությունների արձագանքըկտրող սարքեր;

- com սխեմայի նորմալ գործառնական փոփոխություններհամակարգի մուտացիաներ;

- առանձին գեներատորների միացում և անջատում կամփոխելով իրենց իշխանությունը.

Այսպիսով, համակարգի կայուն վիճակում միշտ կանրա ռեժիմի պարամետրերի փոքր շեղումները, որոնց ներքո այն պետք էկայուն լինել։

Ստատիկ կայունություն - համակարգի կարողությունն էսկզբնական (կամ սկզբնականին մոտ) ռեժիմը սահմանելու համար նրա փոքր խանգարումներից հետո:

Էլեկտրական համակարգում վթարային ռեժիմները տեղի են ունենում, երբԿարճ միացում, բեռնված ագրեգատների կամ գծերի վթարային անջատումներ ևև այլն: Խոշոր անկարգությունների հետևանքով տեղի են ունենում ռեժիմի կտրուկ փոփոխություններ:

Դինամիկ կայունություն - ցավից հետո համակարգի սկզբնական (կամ դրան մոտ) վիճակին վերադառնալու ունակությունն էինչ վրդովմունք. Երբ մեծ անկարգությունից հետո համաժամանակյահամակարգի ռեժիմը խախտվում է, իսկ հետո թույլատրելի ընդմիջումից հետո ապաքինվել, հետո խոսել արդյունքում կայունություն համակարգեր։ Ստացված կայունությունը երբեմն այլ կերպ է դիտարկվումդինամիկ կայունության տեսանելիություն, համաժամանակյա համօգտագործումդինամիկ կայունություն և արդյունքդինամիկ կայունություն:

Համակարգի ստատիկ կայունության սահմանման հիման վրակարելի է եզրակացնել, որ կա այնպիսի ռեժիմ, որում բեռների շատ փոքր աճը հանգեցնում է դրա կայունության խախտման։Այս ռեժիմը կոչվում է սահմանափակող, իսկ համակարգի ծանրաբեռնվածությունը՝առավելագույն կամ սահմանափակ բեռներ՝ ըստ պայմանիստատիկ կայունության փոսեր:

Բեռների սահմանափակումը կարող է պայմանավորված լինել նաև այլ հանգամանքներով, օրինակ՝ էլեկտրական համակարգի տարրերի (գեներատորներ, տրանսֆորմատորներ և այլն) տաքացում: Այս դեպքում խոսվում էսահմանափակել բեռները ըստ ջեռուցման պայմանների և նաև սահմանելռեժիմի առավելագույն ժամկետը.

Հնարավոր է սահմանափակել բեռները հանգույցներում լարման մակարդակներովլահ, կորոնային սթրես և այլն:

Լայնություն համակարգի տարրը կոչվում էավելի շատ հզորություն, որը կարող է փոխանցվել այս տարրի միջոցովհաշվի առնելով բոլոր սահմանափակող գործոնները (ջեռուցում, կայունություն,սթրեսները հանգույցներում և այլն): Երբեմն թողունակությունը որոշվում էբաժանեք մեկ գործոնով և ասեք, օրինակ, ջեռուցման հզորությունը:

Արտադրողականության հայեցակարգը նույնպես վավեր է dyne-ի համարխոսափողի կայունություն: Այս դեպքում խոսվում է սահմանի մասին փոխանցված հզորությունը դինամիկայի պայմաններումկայունություն ցանկացած կետում կարճ միացման դեպքում, գծի անջատում և այլն։Կայունության վերլուծության ժամանակ առաջացող խնդիրները շատ բարդ են։մեզ ու ծավալուն։ Հետեւաբար, հասկանալու համար ֆիզիկական անձցեղերԴիտարկվող երևույթներից դիմում են լուծվելիք խնդիրների պարզեցմանը։ Երբեմն անհրաժեշտ է հրաժարվել լուծման մաթեմատիկական խստությունից, չնչին գործոններից հրաժարվել: Այս դեպքում մանրամասներ չեն արտացոլվում, բայց ստացվում է երեւույթի բավականին ամբողջական պատկեր։ Լուծումը պարզեցնելու հնարքներից մեկն էլ էլեկտրահամակարգը դիրքային համարելն է։

Պաշտոնական համակարգ համակարգ է, որում պարամետրերըռեժիմները կախված են ներկա վիճակը, փոխադարձ դիրքը, օրինակ, գեներատորների և շարժիչների ռոտորները, անկախ նրանից, թե ինչպես է այս վիճակին հասել։ Այս դեպքում համակարգի տարրերի իրական դինամիկ բնութագրերը փոխարինվում են ստատիկներով:

Ստատիկ բնութագրեր - սրանք ռեժիմի պարամետրերի հղումներ ենհամակարգերը ներկայացված են վերլուծական կամ գրաֆիկական ձևով և կախված չենժամանակից խամրող. Այս կապերը բացահայտվում են հիմնականում միջավայրումՄենք համակարգային ռեժիմում ենք։

Դինամիկ բնութագրեր պարամետրերի միացումներն են, կիսհաշվարկված՝ պայմանով, որ դրանք կախված են ժամանակից։ Այս դեպքումարտացոլում է առաջինի ազդեցությունը և, հնարավոր է, նույնիսկ ավելի բարձրդիտարկվող ջրի պարամետրերը.

Դիրքային համակարգը նկարագրելու համար բավարար են ստատիկ բնութագրերը: Դինամիկ բնութագրերը թույլ են տալիս ուսումնասիրել էլեկտրական համակարգը որպես դինամիկ:

Դինամիկ անցումը մի ռեժիմից մյուսին ենթակա է որակական գնահատում. Միեւնույն ժամանակ, պրոտեոյի բնույթըանցողիկ գործընթաց (արագ, դանդաղ, միապաղաղ,պարբերական) և նոր կայուն վիճակի բնույթը: Շիպարզվում է, որ անցողիկ գործընթացի որակը լավ է, եթե դիտարկենքտրված են դրա արագ թուլացումը, պարբերականությունը կամ միապաղաղությունը։ Անցումայինից հետո եկող ռեժիմը պետք է ունենակայունության բավարար սահման, որը ստուգվում էփոխելով ցանկացած պարամետր: Ամենամեծ շեղումը, որի դեպքում համակարգը դեռ կայուն է, որոշում էկայունության սահմանը՝ արտահայտված անվտանգության գործոնով։ Օրինակ, լարման մարժան հաշվարկվում է բանաձևով

հզորության մարժան - ըստ բանաձևի

Նոր կայուն վիճակը կարելի է գնահատել՝ օգտագործելովԳՕՍՏ-ի կողմից սահմանված որակի չափանիշներ.

9.2. ԵՆԹԱԴՐՈՒԹՅՈՒՆՆԵՐ ՁԵՌՆԱՐԿՎԱԾ ԿԱՅՈՒՆՈՒԹՅԱՆ ՎԵՐԼՈՒԾՈՒՄ

Ի լրումն էլեկտրամագնիսական անցումայինների վերլուծության մեջ արված ենթադրությունների, արվում են ևս մի քանիսը.կայունության գնահատման պարզեցում և բավարար ապահովումՃշգրտություն ինժեներական հաշվարկների համար:

1. Ենթադրվում է, որ համաժամանակյա ռոտորների պտտման արագությունըմեքենաներ էլեկտրամեխանիկական անցումային հոսքի ժամանակ գործընթացները փոխվում են սինխրոնի փոքր սահմաններում (2...3%)արագություն.

2. Ենթադրվում է, որ գեներատորի ստատորի և ռոտորի լարումը և հոսանքներըտորուսը փոխվում է ակնթարթորեն:

3. Համակարգի պարամետրերի ոչ գծային լինելը սովորաբար հաշվի չի առնվում:Ընդհակառակը, հաշվի է առնվում ռեժիմի պարամետրերի ոչ գծային լինելը։ ատամնավորայո, նման հաշվառումը մերժված է, դա հատուկ նախատեսված է,համակարգը կոչվում է գծային:

4. Փոխեք էլեկտրական համակարգի մեկ ռեժիմից մյուսըհնարավոր է՝ փոխելով շղթայի ներքին և փոխադարձ դիմադրությունները, ևնաև գեներատորների և շարժիչների EMF:

5. Դինամիկ կայունության ուսումնասիրություն ոչ սիմետրիաներում տրամաբանական շեղումները կատարվում են ուղիղ հաջորդականության սխեմայովարժեքը։ Ենթադրվում է, որ գեներատորների ռոտորների շարժումը ևշարժիչներ՝ ուղղակի հոսանքների ստեղծած պահերի պատճառով
հաջորդականություններ.

9.3. ԿԱՅՈՒՆՈՒԹՅԱՆ ՀԱՇՎԱՐԿ ԽՆԴԻՐՆԵՐ ԷԼԵԿՏՐԱԿԱՆ ՀԱՄԱԿԱՐԳԵՐ

Ստատիկ կայունությունը վերլուծելիս առաջանում են մի շարք խնդիրներ.որոնք լուծվում են նախագծային և գործառնական կազմակերպություններում։Այս առաջադրանքները ներառում են.

1. Սահմանային ռեժիմների պարամետրերի հաշվարկ (սահմանային սահմանտրված իշխանությունը էներգահամակարգի գծերով, կրիտիկականբեռը մատակարարող համակարգի հանգուցային կետերի լարումը և այլն):

2. Անվտանգության գործոնների արժեքների որոշում: Միասիններկայացվել է վրկ. 9.1 լարման անվտանգության գործոնները ևհզորությունը, անվտանգության գործոնները կարող են հաշվարկվել ըստ պարամետրերիACD-ի պարամետրեր.

տառաչափ՝ 11,5 pt; գույն՝ սև, տառերի տարածություն՝ -.4 pt">որտեղ Դեպիառավելագույնը և

Կմին - առավելագույնը և նվազագույն արժեքըկարգավորումներստատիկի սահմանին համապատասխանող պարամետրերկայունություն։

3. Գործունեության ընտրություն՝ կայուն կայունությունը բարելավելու համարէներգահամակարգեր կամ տրամադրելով տվյալ թողունակությունըփոխանցում.

4. Կայունության բարելավմանն ուղղված պահանջների մշակումհամակարգեր։ AVR-ի կարգավորումն ընտրված է լարման պահպանման պահանջվող ճշգրտությունը ապահովելու համար:

Վերոնշյալ խնդիրների լուծումն իրականացվում է՝ հաշվի առնելով համակարգի ինքնակոչի հնարավորությունը։

Դինամիկ կայունության վերլուծության խնդիրները կապված են անցման հետտան համակարգը մի կայուն վիճակից մյուսը. այնհետևյալ առաջադրանքները.

ա) շահագործման ընթացքում դինամիկ անցումային պարամետրերի հաշվարկբեռնված տարրերի ռացիոնալ կամ վթարային անջատումներէլեկտրական համակարգ.

բ) դինամիկ անցումների պարամետրերի որոշում կոՀամակարգում կարճ միացումներ՝ հաշվի առնելով տարբեր գործոններ.

- մի ասիմետրիկ կարճ միացման հնարավոր անցում մյուսին(օրինակ, մեկ փուլից երկու փուլ);

Ավտոմատ վերափակվող տարրի աշխատանքը, սկսածկարճ միացումից հետո և այլն Դինամիկ կայունության հաշվարկի արդյունքներն են.- առավելագույնը հաշվարկված կարճ միացման տեսակի անջատման սահմանափակման ժամանակըհամակարգի վտանգավոր կետերը;

- տարբեր տարրերի վրա տեղադրված ավտոմատ վերափակման համակարգերի դադարներէլեկտրական համակարգ;

- ավտոմատ փոխանցման համակարգերի (ATS) պարամետրեր.
Հաշվարկներն իրականացվում են, որպես կանոն, հաշվի առնելով ոչ գծային և

նշանակալի դինամիկ բնութագրեր.

9.4. ՊԱՐԶ ՀԱՄԱԿԱՐԳԻ ՍՏԱՏԻԿ ԿԱՅՈՒՆՈՒԹՅՈՒՆ

Ամենապարզ համակարգը հասկացվում է որպես համակարգ, որտեղ մեկ էլեկտրակայանը (համարժեք գեներատոր) միացված է ամեզ (համակարգ) հաստատուն լարման տրանսֆորմատորներ և գծեր, որոնք էլեկտրաէներգիա են տեղափոխում կայանից համակարգ(Նկար 9.1, ա).Ենթադրվում է, որ ընդհանուր հզորությունը էլեկտրականՀամակարգի կայանները մի քանի անգամ գերազանցում են դիտարկվող հզորությունըկայարան. Սա թույլ է տալիս կարդալ համակարգի ավտոբուսների լարումըթեմաները անփոփոխ են ( U = կոնստ ) բոլոր աշխատանքային ռեժիմներում:

Նկ. 9.1, բջերմային երկու հիմնական միավորէլեկտրակայան՝ տուրբին և գեներատոր։ Տուրբինի ռոտորը շարժվում է էլեկտրական կաթսայից տուրբինին մատակարարվող գոլորշու միջոցով:տրոստատներ. Տուրբինի ոլորող մոմենտը կախված է քանակից

Էներգակիր. Գոլորշի տուրբինի համար դա գոլորշի է, հիդրավլիկի համարլոբի - ջուր. Նորմալ շահագործման դեպքում հիմնական գոլորշին էներգիայի կրիչի հաշվիչները՝ գոլորշու ջերմաստիճանը և ճնշումը, կայուն են,հետեւաբար տուրբինի ոլորող մոմենտը հաստատուն է։ ուժ, դուԳեներատորի կողմից համակարգին տրված որոշվում է մի քանի գոլորշու միջոցովմետր, որի ազդեցությունը կախված է հզորության բնութագրիչիցգեներատոր.

տառաչափ՝ 9.0pt;գույն՝սև;տառերի միջակայքը՝ -.05pt">նկ. 9.1. Ստատիկ կայունության գնահատում ամենապարզ համակարգը: ա -սկզբունքներըհամակարգի սխեման; բ -բլոկ տուրբին - գեներատոր; մեջ -գեներատորի վեկտորային դիագրամ; Գ -համակարգի համարժեք միացում; դ -բլոկի մեխանիկական անալոգը

տուրբին - գեներատոր

Հզորության բնութագիրը ստանալու համար վեկտորէներգիայի փոխանցման դիագրամ (նկ. 9.1, մեջ):Այն կրկնում է գծապատկերում ներկայացված գծապատկերը: 2.10, ասակայն դրա մեջ լրիվ ընթացիկ վեկտորըփոխարինվել է իր իրական և երևակայական բաղադրիչներով, և tivlenie xd - դիմադրության համարxdΣ սխեմայից ստացված փոխարինումհամակարգի ցուցադրված նկ. 9.1, G:

xdΣ.= xd + xT1 + xL2 / xL2 + xT2

Վեկտորային դիագրամից հետևում է, որ

Իա xdΣ = Ե sinδ,

որտեղ Ia-ն հոսանքի ակտիվ բաղադրիչն է. δ - EMF հերթափոխի անկյուն Ե-իցհարաբերական լարմանU. Հավասարման երկու կողմերը բազմապատկելովU/ xdΣ, մենք ստանում ենք

(9.1)

որտեղ R -գեներատորի կողմից արտադրված ակտիվ հզորությունը (ընդունված էհարաբերական միավորներ):

Կախվածությունը (9.1) ունի սինուսոիդային բնույթ և կոչվում էXia-ն բնորոշ է գեներատորի հզորությանը: Մշտապեսny EMF Եգեներատոր և լարումU գեներատորի ռոտացիայի անկյունըորոշվում է միայն իր ակտիվ ուժով, որը, իրհերթը որոշվում է տուրբինի հզորությամբ: Տուրբինի հզորության (ոլորող մոմենտ) կախվածության հստակ պատկերացում կտրվածքի անկյունից 8աղբյուրներով միացված երկու սկավառակների համակարգ է (նկ. 9.1,ե). XX ռեժիմում (առանց շփման) վարում (ռոտորային դաշտ, միացումտուրբինային) և շարժվող (ստատորի դաշտ) սկավառակները չենփոխել անկյունները միմյանց նկատմամբ: Երբ արգելակման ոլորող մոմենտ (ստատորի ռեակցիա) սկավառակի միջև կտրվածքի անկյունmi-ն ավելի մեծ կլինի, այնքան մեծ կլինի արգելակման ոլորող մոմենտը: Ակնհայտ է, որ արգելակման ոլորող մոմենտ ստեղծելու դեպքում մի սկավառակը կարող է պտտվել մյուսի նկատմամբ, ինչը դիտարկվող համակարգի կայունության խախտում է:

Տուրբինի հզորությունը կախված է էներգիայի կրիչի քանակից և կոորդինատներից Ռ,δ-ն ներկայացված է ուղիղ գծով:

Գեներատորի emf-ի որոշակի արժեքներով Եև սթրեսընդունման համակարգU հզորության բնութագիրը ունի առավելագույնը, որը հաշվարկվում է բանաձևով

Երբեմն այս արժեքը կոչվում է ամենապարզ էլեկտրական համակարգի «իդեալական» հզորության սահմանը: Տուրբինի հզորության նշված արժեքը համապատասխանում է բնութագրերի հատման երկու կետերինա և բ (նկ. 9.2, ա), որտեղ գեներատորի և տուրբինի հզորությունը հավասար էհրել միմյանց.

Հաշվի առեք կետում գործողության ռեժիմը ա.Եթե ​​գեներատորի հզորությունըra-ն ինչ-ինչ պատճառներով կփոխվի ΔР արժեքով, այնուհետև δ անկյունով,հետևելով սինուսոիդային կախվածությանը, կփոխվի Δδ-ով: Սկսած թզ. 9.2,ադրանից բխում է, որ կետում ահզորության դրական աճը համապատասխանում է անկյան դրական աճին:

Գեներատորի հզորությունը փոխելիս պահերի հավասարակշռությունը տուրբինն ու գեներատորը կոտրված են. Իշխանության աճովներատորը տուրբինի հետ միացնող լիսեռի վրա կա տնակ ճշգրիտ արգելակման ոլորող մոմենտ, քանի որ գեներատորի արգելակման ոլորող մոմենտը գերակշռում է տուրբինի մոմենտին: Տակարգելակման ոլորող մոմենտի ազդեցությունը, գեներատորի ռոտորը սկսում է դանդաղեցնելշարժվել, ինչը հանգեցնում է ռոտորի և հարակից կոպի շարժմանըtorus EMF E անկման δ անկման ուղղությամբ (նկ. 9.2, բ).Պետք է ընդգծել, որ ռոտորի շարժումը ավելցուկի գործողության տակ

տառաչափ՝ 9.0 pt; գույն:սև"> Նկար 9.2. Կ պարզագույն համակարգի վիճակագրական կայունության չափանիշի որոշումը Թեմաներ: ա -հզորության բնութագրիչ; բ - EMF վեկտորի շեղումը վիճակիցհավասարակշռություն; մեջ -սինխրոնիզմից դուրս գալը; Գ -մեխանիկական մեկնաբանություն

մոմենտը դրվում է իր շարժման վրա դրական ուղղությամբ համաժամանակյա արագությամբ, որը շատ անգամ գերազանցում է արագությունըայս շարժման բնույթը. Արդյունքում, կետում աապաքինվում էաշխատանքի սկզբնական ռեժիմը և, ինչպես հետևում է ստատիկ կայունության սահմանումից, այս ռեժիմը կայուն է: ՆույնըԵզրակացությունը կարելի է ստանալ նաև գեներատորի հզորությունը նվազեցնելովկետ ա.Կետումբ գեներատորի հզորության բացասական աճը համապատասխանում է անկյան դրական աճին:

Երբ գեներատորի հզորությունը նվազում է, լիսեռի վրա բեղեր են հայտնվումկռում ավելցուկային պահը, որը մեծացնում է անկյունըդ. ԻՑ երբ անկյունը մեծանում է, գեներատորի հզորությունը նվազում է, սա մեծացնում է արագացման պահը, այսինքն՝ տեղի է ունենում ավալանշի նման պրոցես, որը կոչվում է.իմ սինխրոնիզմի կորուստը: Դասընթացից դուրս գալու գործընթացըսինխրոնիզմ և ասինխրոն ռեժիմ, որն ի վերջո պարզվում էգեներատոր, բնութագրվում են վեկտորի շարունակական շարժումովEMF E հարաբերական լարմանU ընդունման համակարգ (նկ. 9.2, մեջ):

Եթե ​​կետում բ կառաջանա արգելակային պտույտ(գեներատորի հզորությունը կավելանա), ապա դա կառաջացնի տեղաշարժՏուրբինա-գեներատոր համակարգի գործառնական կետը մինչև մի կետ ա.

Էլեկտրամեխանիկական անցողիկ գործընթացների բազմաթիվ հիմնարար հարցեր դիտարկվում են էլեկտրական էներգիայի համակարգերի պարզ սխեմաների կիրառմամբ: Այս սխեմաները կոչվում են էներգահամակարգի մոդելներ,Ավելին, «մոդել» բառը հաճախ բաց է թողնվում, բայց անպայման ակնարկվում է, քանի որ էներգահամակարգի ցանկացած սխեման էապես այս էներգահամակարգի մոդելն է։

Էլեկտրաէներգիայի համակարգերի ամենատարածված մեկ մեքենայական, երկու մեքենայական և երեք մեքենայական մոդելները: Նախակենդանիներորից է մեկ մեքենայի էներգահամակարգի մոդել,որը նաև անուն ունի մեքենայի անվադողերի մոդել.

Ամենապարզ (մեկ մեքենա) էներգահամակարգի մոդելը ներկայացված է մեկ հեռավոր էլեկտրակայանի (համարժեք գեներատորի) միջոցով, որն աշխատում է տրանսֆորմատորային միացումների և էլեկտրահաղորդման գծի միջոցով հզոր կենտրոնացված էներգահամակարգի գեներատորներին զուգահեռ, այնքան հզոր, որ դրա ընդունող ավտոբուսները նշված են: որպես անսահման ուժային ավտոբուսներ (CBM): SHBM-ի տարբերակիչ հատկանիշներն են մշտական ​​մոդուլային լարումը (U= const) և հաստատուն հաճախականություն (o 0 = այս լարման ծախսը: CBM-ն օգտագործելիս համապատասխան էներգահամակարգերը էլեկտրական դիագրամներսովորաբար չեն ցուցադրվում: Համարժեք սխեմաներում անսահման ուժային ավտոբուսներն օգտագործվում են որպես հզոր համակարգ ներկայացնող տարր:

Դիտարկենք գործընթացները մեկ մեքենայի էներգահամակարգում (նկ. 1.2, ա),որում հեռավոր չկարգավորվող գեներատորից G տրանսֆորմատորների միջոցով T | իսկ T 2-ը և մեկ շղթայական հոսանքի գիծ L կփոխանցվեն ակտիվ հզորություն Ռհոսանքով / էներգահամակարգ Գ. Հոսանք մատակարարվում է էներգահամակարգի ընդունող ավտոբուսներին, որոնք վերցված են անսահման հզորության անվադողերի համար: Եկեք որոշենք հիմնական հարաբերությունները մեկ մեքենա էներգահամակարգի ռեժիմի պարամետրերի միջև, որոնք անհրաժեշտ են գործընթացների վերլուծության համար:

Պարզեցնելու համար ենթադրենք, որ համակարգի բոլոր տարրերի ակտիվ դիմադրությունները և ընդհանուր հաղորդունակությունը հավասար են զրոյի (r = 0; g = 0; b= 0), և գծեք համարժեք միացում: Այս ենթադրությունների համաձայն՝ համարժեք շղթան ունի ինդուկտիվ դիմադրությունների շղթայի ձև (նկ. 1.2, բ)միացված է էլեկտրաշարժիչ ուժերի երկու աղբյուրների (EMF): աղբյուր Եմոդելավորվում է գեներատորի համաժամանակյա EMF, աղբյուրը U- SHBM-ի վրա լարումը:

Բրինձ. 1.2. Մեկ մեքենա էներգահամակարգի մոդել

Համարժեք ինդուկտիվ ռեակտիվություն Xմեջ համարժեք միացումփոխարինումը (տես նկ. 1.2, գ) սահմանվում է որպես ինդուկտիվ ռեակտիվների գումար.

Իշխանության փոխհարաբերությունները Ռ,մոդուլներ E, Uվեկտորներ E q, Uև նրանց միջև 5 անկյունը որոշվում է համարժեք համարժեք շղթայում գործող լարումների, EMF-ի և հոսանքների վեկտորային դիագրամի միջոցով (նկ. 1.3):

Դիագրամը ընդգծում է հոսանքի ակտիվ և ռեակտիվ / p բաղադրիչները և, համապատասխանաբար, ցույց է տալիս երկայնական Ljxև լայնակի I^jxլարման անկման բաղադրիչներ / jxհամարժեք դիմադրության դեպքում X. EMF Ե q f և լարումը (Uf-ը ներկայացված են փուլային մեծություններով:

Դիագրամից հետևում է, որ լայնակի բաղադրիչի մոդուլը / jxկորոշվի հարաբերակցությամբ

Այս հավասարության երկու մասերը բազմապատկելով 3?/f/x-ով, մենք ստանում ենք, թե որտեղ E, U- համապատասխան գծային մեծությունների մոդուլներ.

Բրինձ. 1.3.

էներգահամակարգեր

Հաշվի առնելով, որ եռաֆազ հզորությունը սահմանվում է որպես P = 3?/f/a, մենք ներկայացնում ենք վերջին հավասարությունը կախվածության տեսքով

ժամը Հավասարում - const, U= Const կախվածությունը (1.22) է

գեներատորի ակտիվ հզորության սինուսոիդային ֆունկցիան անկյունից. Այս ֆունկցիայի գրաֆիկական ներկայացումը կոչվում է գեներատորի ակտիվ հզորության անկյունային բնութագիրը.Այս անունը պահպանվել է կախվածության գրաֆիկայի համար: P(b)եւ ավելին դժվար դեպքեր, օրինակ՝ փոփոխվող պարամետրերով E (/, Uկամ երբ գեներատորը աշխատում է որպես բարդ էներգահամակարգի մաս:

Ստատիկ կայունության հայեցակարգը դիտարկելու համար անհրաժեշտ է ֆունկցիայի մի հատվածի գրաֆիկական ներկայացում R(բ) սինուսոիդի դրական կիսաշրջանում (նկ. 1.4):

Անկյունային բնութագիրը կետերի տեղն է, որը համապատասխանում է գեներատորից փոխանցվող էներգիայի բոլոր հնարավոր արժեքներին: Կայուն վիճակում գեներատորից փոխանցվում է միայն մեկ կոնկրետ քանակություն, որը համապատասխանում է որոշակի անկյան արժեքին: Այս իշխանությունը P 0հավասար է տուրբինի հզորությանը Ռ t, որի արդյունքում գեներատորի տուրբինը, լիսեռը և ռոտորը պահպանում են միատեսակ պտտվող շարժում.

Բրինձ. 1.4.

Այսպիսով, կայուն վիճակում էներգաբլոկի լիսեռի վրա ազդում են երկու նույնական բացարձակ արժեք, բայց հակառակ ոլորող մոմենտի ուղղությամբ՝ տուրբինի արագացնող մեխանիկական ոլորող մոմենտ և գեներատորի արգելակող էլեկտրամագնիսական ոլորող մոմենտ։ Էլեկտրաէներգետիկ արդյունաբերության մեջ օգտագործվող այս պահերի անալոգները տուրբինի մեխանիկական հզորությունն են Ռ Տև գեներատորի էլեկտրական հզորությունը P 0(տե՛ս նկ. 1.4): Այս հզորություններից որևէ մեկի (ոլորող մոմենտ) շեղումը կայուն արժեքից արտացոլվում է ուժերի անհավասարակշռության (ոլորող մոմենտների) տեսքով: AP = P T - Pլիսեռի վրա, որի ազդեցության տակ գեներատորի ռոտորը կարագացնի կամ կդանդաղեցնի իր պտտվող շարժումը։ Համապատասխանաբար, 5-րդ անկյան արժեքը կավելանա կամ կնվազի:

Ինչպես երևում է նկ. 1.4, կան երկու հատման կետեր (աև բ)տուրբինի բնութագրերը Ռ տև անկյունային բնութագրերը R( 5) գեներատոր. Հարց է առաջանում այս կետերից յուրաքանչյուրում կայուն շահագործման հնարավորության մասին։

Ենթադրենք, որ գեներատորի կայուն վիճակը բնութագրվում է կետով ա.Գեներատորի հզորության պատահական բարձրացման դեպքում ԱՐ աև անկյան համապատասխան աճը D8 արժեքով (((լիսեռի վրա գործող մոմենտների հավասարությունը կխախտվի, և գեներատորի արգելակման էլեկտրամագնիսական մոմենտը ավելի մեծ կլինի, քան տուրբինի արագացման պահը։ Արգելակման չափազանց մեծ ոլորող մոմենտ, ռոտորը կսկսի դանդաղել, որն ուղեկցվում է անկյան և ցանցին տրված գեներատորի ակտիվ հզորության նվազմամբ: Գործընթացը կշարունակվի այնքան ժամանակ, մինչև վերականգնվի արագացման և դանդաղեցման ոլորող մոմենտների հավասարությունը, այսինքն. , մինչև համակարգը վերադառնա իր սկզբնական ռեժիմին, որը բնութագրվում է կետով ա.

Այսպիսով, կետում աշխատելիս աԷներգահամակարգի ռեժիմը ստատիկորեն կայուն է, քանի որ փոքր խանգարումների ազդեցության տակ համակարգը ի վիճակի է վերադառնալ իր սկզբնական վիճակին:

Կետում աշխատելիս բԱնկյունի մի փոքր աճը ուղեկցվում է ցանցին մատակարարվող ակտիվ հզորության նվազմամբ: Կետի պատահական անցման դեպքում բ»տուրբինի հզորությունը ավելի մեծ կլինի, քան գեներատորի հզորությունը ԱՊ հ .Համապատասխանաբար, տուրբինի արագացնող մեխանիկական ոլորող մոմենտն ավելի մեծ կլինի, քան գեներատորի արգելակման էլեկտրամագնիսական ոլորող մոմենտը, ինչի արդյունքում գեներատորի ռոտորը կարագանա։ Դա կհանգեցնի 8-րդ անկյան ավելացմանը և, որպես հետևանք, ուժերի անհավասարակշռության (ոլորող մոմենտների) ավելացման: ԱՌ. Հետագա զարգացումԳործընթացը ավալանշային բնույթ ունի և ավարտվում է նրանով, որ հեռակառավարվող գեներատորը դուրս է գալիս ընդունող էներգահամակարգի գեներատորների հետ համաժամանակությունից:

Այսպիսով, կետին համապատասխան էներգահամակարգի վիճակը բ,անկայուն է, թեև այս պահին, ինչպես նաև կետում ա,գեներատորի ռոտորի լիսեռի վրա գործող արգելակման և արագացման մոմենտները հավասար են:

Գործնական հաշվարկներում լայնորեն կիրառվում են չափանիշները (պայմանները), որոնց ներքո պահպանվում է էներգահամակարգի ստատիկ կայունությունը։ Այս չափանիշներից մեկը հեշտությամբ հաստատվում է կայուն և անկայուն ռեժիմների ավելի խորը վերլուծությամբ: Շարունակելով հիմնավորումը, մենք նշում ենք, որ անկյունային բնութագրի բոլոր կետերը, որոնք գտնվում են նրա աճող ճյուղի վրա, համապատասխանում են դիտարկվող էներգետիկ համակարգի կայուն ռեժիմներին: Ծայրահեղ կետը տարբերակում է բնութագրիչի աճող և նվազող ճյուղերը և, հետևաբար, սահմանային կետ է: Ընդհանրապես ընդունված է այս կետը վերագրել կայուն ռեժիմների տարածաշրջանին։

Անկյունային բնութագրի աճող ճյուղի ցանկացած կետում պատահականորեն առաջացող հզորության անհավասարակշռություն ԱՌիսկ դրան համապատասխանող D5 անկյան աճն ունի նույն նշանները, դրանց հարաբերակցությունը դրական է և կարող է համարվել որպես կայունության պաշտոնական նշան.

Անսահման փոքր ավելացումների անցնելիս և հաշվի առնելով անկյունային բնութագրի ծայրահեղ կետը, որտեղ. dP/d8 = 0, այս հատկանիշը գրված է այսպես

և օգտագործվում է որպես մեկ մեքենայով էներգահամակարգի ստատիկ կայունության գործնական չափանիշ։

Ածանցյալ dP/d8կանչեց համաժամացման հզորություն. Այն կարելի է հաշվարկել բանաձևով

Էներգահամակարգի սահմանափակող ռեժիմն ըստ ստատիկ կայունության պայմանների համապատասխանում է հավասարությանը

Այս ռեժիմում սահմանային անկյունը 5 pr \u003d 90 °, և սահմանը, այսինքն ՝ առավելագույն հնարավոր փոխանցվող հզորությունը Ռ մսահմանվում է որպես

Ակնհայտ է, որ շահագործման պայմաններում գեներատորը չպետք է բեռնված լինի իր առավելագույն հզորությամբ: Ռմ, քանի որ ռեժիմի պարամետրերի ցանկացած աննշան շեղում կարող է հանգեցնել սինխրոնիզմի կորստի և գեներատորի անցման ասինխրոն ռեժիմին: Անկանխատեսելի խանգարումների առաջացման դեպքում տրամադրվում է գեներատորի բեռնման մարժան, որը բնութագրվում է. ստատիկ կայունության գործակից

Էներգահամակարգերի կայունության ուղեցույցները սահմանում են, որ նորմալ պայմաններում գործոնին համապատասխանող մարժան Կ ստ >քսան %. Առավել ծանր ռեժիմներում, որոնցում գծերի երկայնքով էլեկտրաէներգիայի հոսքերի ավելացումը հնարավորություն է տալիս նվազեցնել սպառողների սահմանափակումը կամ հիդրո ռեսուրսների կորուստը, թույլատրվում է նվազեցնել կայունության մարժան. Կ սգ> 8%: Կարճաժամկետ հետվթարային ռեժիմներում պետք է տրամադրվի նաև մարժա Կ փ> 8%: Այս դեպքում, կարճաժամկետ վթարային ռեժիմները հասկացվում են որպես վթարային ռեժիմներ, որոնք տևում են մինչև 40 րոպե, որի ընթացքում վերահսկիչը պետք է վերականգնի ստատիկ կայունության նորմալ սահմանը:

Էլեկտրաէներգետիկ արդյունաբերության հիմնական խնդիրը սպառողի անխափան, կայուն ապահովումն է էլեկտրական էներգիա. Պետք է որոշել, թե ինչ պայմաններում է հնարավոր ապահովել գեներատորների կայուն շահագործումը, էլեկտրաէներգիայի ինչ քանակություն կարող է փոխանցվել էլեկտրահաղորդման գծով, ինչ գործոններից է կախված կայունությունը, ինչու են սինխրոն գեներատորների կայուն, զուգահեռ աշխատանքը: նորմալ գործունեությունը խախտվում է. Եկեք նայենք այս հարցերին:

Նկար 7. Ամենապարզ շղթանէլեկտրական համակարգ

Նախորդ բաժնում ներկայացված էլեկտրահաղորդման սխեմայի համար ստացվել է էլեկտրական հզորության արտահայտություն՝ կախված էմֆ վեկտորների միջև եղած անկյունից: Eq և ընդունող անվադողերի U լարումը, որը կոչվում է անկյունային բնութագիր.

Eq, U, Xd տրված արժեքների համար գեներատորի հզորությունը անկյան ֆունկցիա է, և այդ կախվածությունը ոչ գծային է՝ սինուսոիդային: Ամբողջականության համար PT տուրբինի հզորության բնութագրիչը գծված է նույն գրաֆիկի վրա, և քանի որ այն կախված չէ անկյունից, այն ներկայացված է ուղիղ գծով:

Բրինձ. ութ.

Հզորության հավասարակշռությունը գեներատորի լիսեռի վրա, այսինքն. համաժամանակյա գործողությունը տրամադրվում է, երբ Pg=PT, այսինքն. հավասար պտույտով մեխանիկական հզորությունտուրբինի (ոլորող մոմենտ) և գեներատորի արգելակային էլեկտրամագնիսական հզորությունը (ոլորող մոմենտ): Այս պնդումը բխում է դիֆերենցիալ հավասարումՍինխրոն մեքենայի ռոտորի հարաբերական շարժումը, որը քննարկվել է նախորդ դասախոսությունում

ժամը Pg=PT,=cons. (21)

Ինչպես երևում է Նկար 8-ի գրաֆիկից, PG = PT պայմանը բավարարված է երկու 1 և 2 կետերում, որոնք համապատասխանում են 1 և 2 անկյուններին: Պետք է որոշել, թե այս կետերից որում գեներատորը կայուն կաշխատի։

Ենթադրենք, որ ինչ-որ ազդեցության արդյունքում 1 կետի անկյունը մի փոքր շեղվում է։ Այս դեպքում գեներատորի էլեկտրամագնիսական հզորությունը և էլեկտրահաղորդման գծով փոխանցվող հզորությունը մեծացել են P1 արժեքով, մինչդեռ տուրբինի մեխանիկական հզորությունը չի փոխվել իներցիայի պատճառով։ Խախտվել է լիսեռի վրա ուժերի հավասարակշռության (պահերի) պայմանը, քանի որ (Pg1 + P1)>PT, իսկ լիսեռի վրա գերակշռում է արգելակման ոլորող մոմենտը, որի ազդեցության տակ արգելակվում է գեներատորի ռոտորը։ Արդյունքում անկյունը սկսում է նվազել և 0, իսկ ռոտորը վերադառնում է 1-ին կետ, որտեղ ապահովված է պահերի հավասարակշռությունը։ Նմանատիպ գործընթաց՝ 1-ին կետ վերադառնալը տեղի է ունենում, եթե այս կետի անկյունը նվազում է:

Եթե ​​անկյան նույն աճը արժեքով տեղի է ունենում 2-րդ կետում, ապա լիսեռի վրա առաջացող ավելցուկային պահը արագանում է, քանի որ (Pg2 - P2)

Հետևաբար, 1-ին և 2-րդ երկու կետերից 1-ին կետի ռեժիմը կայուն է, քանի որ ռոտորը վերադառնում է իր սկզբնական կետին փոքր շեղումներով: Հետևաբար, համաժամանակյա գեներատորի կայունության նշան է վերադարձն իր սկզբնական ռեժիմին: Պետք է հիշել, որ սկզբնական ռեժիմի վերականգնումը կամ դրան մոտ լինելը համաժամանակյա գեներատորի և, համապատասխանաբար, էլեկտրական համակարգի կայուն աշխատանքի հիմնական ցուցանիշն է:

Երբ տուրբինի հզորությունը մեծանում է և, համապատասխանաբար, ըստ գրաֆիկի գծի երկայնքով փոխանցվող հզորությունը, անկյան արժեքը նույնպես մեծանում է՝ մոտենալով 3-րդ կետին: Այս կետը, մի կողմից, ցույց է տալիս գեներատորի առավելագույն ակտիվ հզորությունը, որը կարող է փոխանցվել: m=900-ում:

որտեղ Pm= - առավելագույն հզորություն: Մյուս կողմից, կետը գեներատորի կայուն և անկայուն շրջանները բաժանող սահման է:

Պետք է հիշել, որ անկյունը փոխելու սահմանները.

0900-ը համաժամանակյա գեներատորի կայուն աշխատանքի գոտին է.

-> 900 համաժամանակյա գեներատորի անկայուն աշխատանքի տարածք:

Առավելագույն հզորությունը Pm= կոչվում է հաղորդվող հզորության իդեալական ստատիկ սահման, որը համապատասխանում է հաստատուն U լարման, ինչը միշտ չէ, որ այդպես է։

Գործնական հաշվարկներում ստատիկ կայունության մակարդակը (կայունություն փոքր շեղումներով) քանակականացնելու համար ներդրվում է ստատիկ կայունության անվտանգության գործոնի հայեցակարգը, որը որոշվում է հարաբերություններով.

Kc-ի արժեքը սահմանվում է առնվազն.

20% նորմալ ռեժիմներում,

8% հետվթարային ռեժիմներում:

Պարզվել է, որ համաժամանակյա գեներատորի կայուն աշխատանքը ապահովվում է, եթե P= PT ± Pg անկյան ավելացումների նշանները համընկնում են։ Այնուհետեւ շեղումների համար կարող ենք գրել.

կամ՝ անցնելով ածանցյալին՝ , քանի որ PT=post։

Այսպիսով, ստատիկ կայունությունը կապահովվի, երբ վիճակը

Այս պայմանն է մաթեմատիկական չափանիշՍինխրոն մեքենայի ստատիկ կայունություն. Փոքր շեղումների պայմաններում կայունության խնդիրն ու էությունը հանգեցվում է այն միջոցների ընդունմանը, որոնց դեպքում այդ պայմանը կբավարարվի։ Դրանք կքննարկվեն հաջորդիվ:

Հարկ է ևս մեկ անգամ նշել, որ էլեկտրահաղորդման գծի երկայնքով ակտիվ հզորությունը փոխանցելու հնարավորությունը կապված է հենց emf վեկտորների միջև տեղաշարժի անկյան առկայության հետ: U ընդունող համակարգի հավասարումը և լարումները, այլ կերպ ասած՝ փոխանցման ծայրերում գտնվող լարման վեկտորների միջև տեղաշարժի անկյունը։ Այսպիսով, էներգիայի կրիչի (գոլորշու կամ ջրի) մուտքի փոփոխությունը հաղորդիչ կայանի տուրբիններ և դրանց մեխանիկական հզորությունը արտացոլվում է. էլեկտրական ռեժիմփոխանցումը փոխելով անկյունը, որը արժեք է, որը բնութագրում է ինչպես փոխանցման կայունությունը, այնպես էլ դրա սահմանափակման ռեժիմը:

Էլեկտրական համակարգի ստատիկ կայունության սահմանն ապահովելու միջոցառումներ

Էլեկտրական համակարգի ստատիկ կայունության խախտումներից խուսափելու համար պետք է պահպանվեն հետևյալ պայմանները.

Էլեկտրահաղորդման գծերի միջոցով փոխանցվող առավելագույն հզորությունը չպետք է գերազանցի առավելագույն թույլատրելի արժեքները, ինչը հավասարազոր է գեներատորի ռոտորների տեղաշարժերի առավելագույն անկյունների սահմանմանը.

Սթրեսի մակարդակը, հատկապես ծանրաբեռնվածության հանգույցներում, չպետք է իջնի թույլատրելի մակարդակից:

Այս պայմաններն ապահովվում են ինչպես էլեկտրական համակարգի շահագործման, այնպես էլ դրա նախագծման ժամանակ՝ համապատասխան սարքավորումների ընտրությամբ, քանի որ դրանց պարամետրերը պետք է ընտրվեն այդ պահանջների հիման վրա:

Ստատիկ կայունության սահմանի արժեքը վերը նշված պայմանների պատճառով ունի զգալի գործնական արժեք, իսկ դրա ապահովումն ու ավելացումը կախված են բազմաթիվ գործոններից։

Դիտարկենք դրանցից ամենագլխավորները.

Թող տրվի պարզ էլեկտրական համակարգի դիագրամ

Նկար 9 Էլեկտրական համակարգի ամենապարզ դիագրամը.

Նկար 10. Էլեկտրական համակարգի համարժեք դիագրամ

Գեներատորից փոխանցվող հզորությունը որոշվում է արտահայտությամբ.

Եթե ​​տարրերի ակտիվ դիմադրությունները հաշվի չեն առնվում էլեկտրական ցանց(ri=0) այս բանաձեւը պարզեցված է

Բանաձևի կառուցվածքից երևում է, որ Pm-ում ներառված արժեքների վրա ազդելով կամ փոխելով, հնարավոր է մեծացնել առավելագույն բնութագիրը կամ, նույնն է, բարձրացնել փոխանցվող առավելագույն հզորությունը և դրանով իսկ ավելացնել ստատիկ կայունության սահմանը: , որոշվում է հարաբերությամբ.

Դիտարկենք դրանք առանձին և որոշենք դրանց փոփոխության հնարավորությունները։ Սկսենք ինդուկտիվ ռեակտիվներից:

դիմադրություն. Տրանսֆորմատորների դիմադրությունը և դրանց փոփոխությունը կապված են դիզայնի առանձնահատկություններըսարքը, հետևաբար, շահագործման ընթացքում աշխատանքային տրանսֆորմատորը ստատիկ կայունության հաշվարկներում ներկայացված է տվյալ դիմադրությամբ, որը որոշվում է անվանական տվյալներով՝ հզորություն, աստիճանների կարճ միացման լարումներ և այլն։ Բանաձևում ներառված էլեկտրահաղորդման գծերի դիմադրությունը կարող է փոխվել սխեմաներից, մասերից և հատվածներից մեկի անջատման դեպքում: Քանի որ Xl-ը ներառված է հզորության արտահայտման հայտարարի մեջ, համապատասխանաբար, անկյունային բնութագրի առավելագույնը փոխվում է. երբ շղթաներից մեկն անջատված է, դրա արժեքը նվազում է Pm1-ից մինչև Pm2, իսկ անկյան արժեքը՝ նորմալ ռեժիմին համապատասխան: աճում է 1-ից 2-ի: Pm-ը մեծացնելու համար ավելացվում է նոր շղթա:

Նկար 11.

Հարկ է նշել, որ էլեկտրահաղորդման գծի զուգահեռ սխեմաների քանակի ավելացումը՝ փոխանցվող առավելագույն հզորությունը և ստատիկ կայունության սահմանը մեծացնելու նպատակով թանկ ձեռնարկություն է: Հետեւաբար, երկար գծերում նրանք օգտագործում են (ի լրումն ավելի բարձր լարման դասի անցնելու) էլեկտրահաղորդման գծերի փուլային լարերի պառակտում։ Ինչպես գիտեք, գծի հատուկ ինդուկտիվ դիմադրությունը, կապված 1 կմ-ի հետ, որոշվում է.

որտեղ Dav-ը փուլերի լարերի միջև երկրաչափական միջին հեռավորությունն է, re-ն համարժեք շառավիղն է:

Գծի ինդուկտիվ դիմադրության նվազումը փուլային լարերը բաժանելիս բացատրվում է լարերի մագնիսական դաշտերի վերաբաշխմամբ. պառակտված լարերի միջև դաշտերը թուլանում և դուրս են մղվում, կարծես մեծացնելով լարերի խաչմերուկը: մետաղի նույն սպառումը: Պետք է նշել, որ յուրաքանչյուր լրացուցիչ մետաղալար, երբ բաժանվում է, ավելի ու ավելի քիչ է տալիս լրացուցիչ ազդեցություն. Օրինակ, փուլային երկու լարերի դեպքում ինդուկտիվ ռեակտիվությունը նվազում է 19%-ով, երեքի դեպքում՝ 28%-ով, չորսի դեպքում՝ 32%-ով և այլն։

Պառակտման ժամանակ հատուկ ինդուկտիվ ռեակտիվության արժեքները տատանվում են 0,410,42 օհմ/կմ-ից մինչև 0,26 0,29 օհմ/կմ: Ֆազային լարը բաժանված է երկու, երեք, չորս և ավելինզուգահեռ միացված լարերը. Օրինակ՝ 330 կՎ լարման դեպքում՝ 2 լար՝ փուլով, 500 կՎ՝ 3 լար, 750 կՎ՝ 5 լար և 1150 կՎ՝ 8 լար՝ փուլով։ Հետևաբար, նման միջոցը հանգեցնում է փոխանցվող առավելագույն հզորության ավելացմանը՝ առանց մետաղալարերի նյութի սպառման ավելացման, քանի որ դրա ընդհանուր խաչմերուկը չի ավելանում:

Հաշվի առնելով կայուն դիմադրությամբ բեռը մեծացնում է ընդհանուր դիմադրությունը և, հետևաբար, նվազեցնում է առավելագույն բնութագիրը:

Սինխրոն գեներատորն ունի ամենամեծ ինդուկտիվ դիմադրությունը:

Մեքենայի պարամետրերի արժեքների և դրանց արժեքի միջև կա որոշակի հարաբերություն, քանի որ ինդուկտիվ դիմադրությունները որոշվում են էլեկտրամագնիսական բեռների արժեքներով: Սինխրոն գեներատորի, հատկապես Xd-ի ինդուկտիվ ռեակտիվների կրճատումը չափազանց բարդ և թանկ միջոց է, որը կապված է մեքենայի չափսերի մեծացման և գործակիցի նվազման հետ: օգտակար գործողություն. Դիտարկենք այս հարցը ավելի մանրամասն:

Ինչպես հայտնի է, համաժամանակյա ինդուկտիվ ռեակտիվների արժեքները հակադարձ համեմատական ​​են մեքենայի օդային բացվածքի չափին:

որտեղ է օդային բացը.

Միևնույն ժամանակ, Xd-ը նաև հակադարձ համեմատական ​​է գրգռման հոսանքի հետ

Այս հարաբերություններից երևում է, որ համաժամանակյա ինդուկտիվ դիմադրությունը նվազեցնելու համար անհրաժեշտ է մեծացնել օդի բացը և գրգռման հոսանքը, ինչը անհրաժեշտ է ստեղծել լրացուցիչ մագնիսական հոսքապահովելով էներգետիկ գործընթացների ավելացում: Հետևաբար, այս դեպքում անհրաժեշտ է դառնում բարձրացնել գրգռման հզորությունը, ուժեղացնել գրգռման ոլորուն և այլ ոլորունները, ինչը կապված է նյութի սպառման ավելացման հետ։ Գրգռման ոլորուն տեղադրելու դժվարության պատճառով դա կհանգեցնի գեներատորի չափերի ավելացմանը: Հետևաբար, ընդհանուր առմամբ, Xd-ի և Xq-ի նվազումը կհանգեցնի մեքենայի արժեքի բարձրացման:

Սինխրոն գեներատորի Xd, Xq» անցողիկ ինդուկտացիաների կրճատումը հնարավոր է ոլորուն մեջ ընթացիկ խտության ավելացման միջոցով, ինչը հանգեցնում է կորուստների ավելացման, արդյունավետության նվազման, գեներատորի քաշի ավելացման և, համապատասխանաբար, գեներատորի արժեքը.

Նշված խնդիրները հատկապես կարևոր են 200-1200 ՄՎտ հզորությամբ ժամանակակից, շատ օգտագործվող սինխրոն գեներատորների ստեղծման ժամանակ։

Ավելի արդյունավետ է ՀՌՎ-ի օգտագործումը տարբեր տեսակներ, որի օգնությամբ, ըստ էության, տեղի է ունենում գեներատորների սինխրոն և անցողիկ ինդուկտիվությունների փոխհատուցում։

E.m.f. փոփոխություն գեներատոր (in այս դեպքը Eq) հանգեցնում է երկու կարևոր պարամետրերի փոփոխության՝ դրա հզորության գործակիցը և մեքենայի անվադողերի լարումը: Ժամանակակից բարձր օգտագործվող սինխրոն գեներատորները արտադրվում են բարձր անվանական հզորության գործակցով cos = 0,9-1: Գնահատված հզորության գործակիցի աճը, տվյալ ակտիվ հզորության դեպքում, հանգեցնում է գեներատորի անվանական ռեակտիվ հզորության, չափերի և արժեքի նվազմանը, քանի որ դա նվազեցնում է մեքենայի ընդհանուր հզորությունը () և, հետևաբար, ակտիվ սպառումը: և կառուցվածքային նյութավելի քիչ կլինի: Մյուս կողմից, cos-ի աճը հանգեցնում է emf-ի նվազմանը: Eq, որը նվազեցնում է ստատիկ կայունության սահմանը: Բացի այդ, գեներատորի կողմից արտադրվող ռեակտիվ հզորության փոխանցման տնտեսապես օպտիմալ երկարությունը սահմանափակվում է (25-70) կմ հեռավորությամբ: Բեռի համար պահանջվող ռեակտիվ հզորությունը պետք է ստեղծվի սպառման կետում:

Գեներատորի լարման փոփոխությունը կախված է դրա ծանրաբեռնվածությունից և այն պահպանելու համար անհրաժեշտ մակարդակում, օրինակ՝ անվանական, բեռնվածքի փոփոխությունների լայն շրջանակում անհրաժեշտ է emf-ի փոփոխություն։ գեներատորը փոխելով իր գրգռման հոսանքը: Այս խնդիրը հաջողությամբ լուծվում է տարբեր տեսակի ARV-ների կողմից, որոնք էապես փոխհատուցում են գեներատորի ներքին դիմադրությունը:

Օրինակ, ARV-ների առկայության դեպքում համաժամանակյա գեներատորի ներքին դիմադրությունը մեկնարկային ծայրի լարերի նկատմամբ, ներառյալ XT1 տրանսֆորմատորի դիմադրությունը, կարող է փոխհատուցվել գեներատորի գրգռման համապատասխան կարգավորմամբ՝ ապահովելով UГ= լարումը: հաստատ. Առավելագույն անկյունային բնութագիրը այս դեպքում կարելի է որոշել հարաբերություններից

Համեմատության համար անկյունային բնութագրերը բերված են ՀՌՎ տարբեր տեսակների համար (նկ. 12):

Նկար 12

Ինչպես երևում է ակտիվ հզորության բանաձևից (28), դրա արժեքը որոշվում է emf-ի արտադրյալով: գեներատորի և համակարգի լարումը կամ ավելին ընդհանուր տեսարանկախված է լարման քառակուսուց: Հետևաբար, առաջին մոտավորմամբ մենք կարող ենք ենթադրել, որ գծի լարման կրկնակի աճը համարժեք է փոխանցման սխեմաների քանակի քառապատիկ աճին: Դրանից բխում է, որ հաղորդման լարման ավելացումը առավելագույն հաղորդման հզորությունը բարձրացնելու համար ավելի խնայող է, քան փոխանցման սխեմաների քանակի ավելացումը:

Էլեկտրահաղորդման գծերի պարամետրերի երկայնական և լայնակի փոխհատուցումը նաև առավելագույն փոխանցվող հզորությունը բարձրացնելու և ստատիկ կայունության սահմանը մեծացնելու միջոցներ են:

Երկայնական փոխհատուցում նշանակում է գծի կոնդենսատորների սերիական միացում, որի դեպքում դիմադրության արժեքը նվազում է Xl-ից մինչև (Xl-Xs), որտեղ Xs-ը կոնդենսատորի հզորությունն է: Այս միջոցը հատկապես արդյունավետ է երկար հաղորդման գծերի համար:

Խաչի փոխհատուցումը տրանսֆորմատորի միջոցով էլեկտրահաղորդման գծին միացված համաժամանակյա փոխհատուցիչ է: Պահպանելով լարումը միացման կետում, SC-ն, ըստ էության, ունենում է գծի երկարության և, համապատասխանաբար, նրա դիմադրության կրճատման ազդեցությունը: Ներկայումս օգտագործվում են շատ արդյունավետ, բարձր արագությամբ ստատիկ ռեակտիվ էներգիայի աղբյուրներ (SRPS)՝ արձագանքման ժամանակով (0,02 ժ 0,06) վրկ։

Այս սարքերն ունեն կարգավորվող ռեակտոր և չկարգավորվող կոնդենսատոր, ինչպես նաև կառավարման համակարգ։ Բացի հզորությունը բարձրացնելուց, նրանք կատարում են առաջադրանքների լայն շրջանակ, իրականացնում են ռեժիմի պարամետրերի փուլային կարգավորում, ճնշում գերլարումները, կարգավորում են լարումները լայն տիրույթում և մեծացնում են ստատիկ և դինամիկ կայունության սահմանը:

Կոմպենսատորների ընտանիքը ներառում է նաև կարգավորվող և չկարգավորվող ռեակտորներ, որոնք փոխհատուցում են էլեկտրահաղորդման գծերի հզորությունը և պահպանում են լարումը միացման կետում միջուկի ոչ գծային հագեցվածության բնութագրիչի պատճառով:

Հարկ է ևս մեկ անգամ հիշել, որ համաժամանակյա գեներատորի ստատիկ կայունության չափանիշը պայմանն է, և առավելագույն հաղորդվող հզորության Pm-ի դեպքում համաժամացման հզորությունը հավասարվում է զրոյի:

Հետեւաբար, մեջ գործնական պայմաններանհնար է փոխանցել այս իշխանությունը, քանի որ EPS-ում բեռի ամենափոքր ճնշումը հանգեցնում է նրան, որ գեներատորը դուրս է գալիս համաժամանակությունից, հետևաբար P0 փոխանցվող նորմալ հզորությունը պետք է լինի Pmax-ից պակաս: Իսկ դրա արժեքը կորոշվի՝ ելնելով համակարգի ստատիկ կայունության անվտանգության գործակիցից։

Վերոնշյալից կարելի է եզրակացնել հետևյալը.

Իդեալական հաղորդման հզորության սահմանը համակարգին փոխանցվող առավելագույն հզորությունն է՝ ընդունող ծայրամասային ավտոբուսների վրա հաստատուն լարման ընդունմամբ:

Ամենապարզ համակարգի ստատիկ կայունության չափանիշը փոխանցվող հզորության ածանցյալի դրականությունն է գեներատորների էմֆ-ի և հաղորդման ընդունիչ ծայրի լարման միջև անկյան նկատմամբ:

Ստատիկ կայունության գործակիցը ցույց է տալիս, թե ինչ չափով է հնարավոր մեծացնել փոխանցվող հզորությունը կայանից դեպի ցանց՝ էլեկտրական համակարգի կայունության խախտումը կանխելու համար։

4. Ժամանակակից ավտոմատ գրգռման կարգավորիչները (ARV-s, ARV-p) կարող են փոխհատուցել տարրերի ինդուկտիվ դիմադրությունները, ներառյալ համաժամանակյա գեներատորի ինդուկտիվ դիմադրությունը, հուզման համակարգի արդյունավետ կարգավորման շնորհիվ, կախված էլեկտրական համակարգի պարամետրերից: ռեժիմ.

Գնահատելով ստատիկ հզորության սահմանաչափը բարձրացնելու վերը նշված բոլոր միջոցները, մենք կարող ենք եզրակացնել, որ առավել խնայողաբար միջոցներն են, որոնք ուղղված են գեներատորների տերմինալներում և բեռի ավտոբուսների վրա կայուն լարման պահպանմանը: Տարբեր տեսակի AVR-ների օգտագործումը գեներատորների և ռեակտիվ հզորության ժամանակակից գերարագ ստատիկ աղբյուրների վրա գործնականում ամենառացիոնալ և տնտեսական միջոցն է փոխանցվող հզորության սահմանները և ստատիկ կայունության սահմանը մեծացնելու համար, ինչպես առանձին փոխանցման, այնպես էլ փոխանցման համար: էլեկտրական համակարգը որպես ամբողջություն:

վերացական

Բացատրական նշումպարունակում է 21 էջ, 6 աղյուսակ, 14 նկար, գրականության 3 աղբյուր, որտեղ մանրամասն նկարագրված է այս աշխատության մեջ օգտագործված հաշվարկի մեթոդը։

Ուսումնասիրության օբյեկտ՝ էլեկտրահաղորդման համակարգ։

Աշխատանքի նպատակը. ձեռք բերել հմտություն էլեկտրամեխանիկական անցումների հաշվարկման մեջ էլեկտրահաղորդման համակարգում, հաշվարկել առավելագույն լարման անկումը ասինխրոն շարժիչի ավտոբուսներում, գնահատել համակարգի ստատիկ և դինամիկ կայունությունը:

Ներածություն

Նախնական տվյալներ

Եզրակացություն

Ներածություն

Էներգետիկ համակարգի կայունություննրա կարողությունն է վերադառնալ իր սկզբնական վիճակին՝ փոքր կամ նշանակալի խանգարումներով: Ըստ անալոգիայի մեխանիկական համակարգէներգահամակարգի կայուն վիճակը կարելի է մեկնաբանել որպես նրա հավասարակշռության դիրք։

Էներգահամակարգում ընդգրկված էլեկտրակայանների գեներատորների զուգահեռ շահագործումը տարբերվում է մեկ կայանի գեներատորների շահագործումից այդ կայանները միացնող էլեկտրահաղորդման գծերի առկայությամբ: Հաղորդման գծերի դիմադրությունները նվազեցնում են գեներատորների համաժամացման հզորությունը և դժվարացնում դրանց զուգահեռ աշխատանքը: Բացի այդ, համակարգի աշխատանքի նորմալ ռեժիմից շեղումները, որոնք տեղի են ունենում անջատումների, կարճ միացումների, բեռի հանկարծակի թափման կամ բարձրացման ժամանակ, կարող են նաև հանգեցնել կայունության խախտման, որն ամենածանրներից մեկն է՝ վթարներ, որոնք հանգեցնում են ընդհատման։ Սպառողների էլեկտրամատակարարման մեջ, հետևաբար, կայունության խնդրի ուսումնասիրությունը շատ կարևոր է, հատկապես փոփոխական հոսանքի գծերի հետ կապված: Կա կայունության երկու տեսակ՝ ստատիկ և դինամիկ:

Ստատիկ կայունությունը համակարգի կարողությունն է ինքնուրույն վերականգնել սկզբնական ռեժիմը փոքր և դանդաղ առաջացող խանգարումների դեպքում, օրինակ՝ բեռի աստիճանական աննշան աճով կամ նվազմամբ:

Դինամիկ էներգետիկ համակարգի կայունությունըբնութագրում է համակարգի կարողությունը պահպանել համաժամանակությունը հանկարծակի և կտրուկ փոփոխություններռեժիմի պարամետրերը կամ համակարգում վթարների դեպքում (կարճ միացումներ, գեներատորների, գծերի կամ տրանսֆորմատորների հաճախակի անջատումներ): Նորմալ աշխատանքի նման հանկարծակի խանգարումներից հետո համակարգում տեղի է ունենում անցողիկ գործընթաց, որից հետո կրկին պետք է տեղի ունենա հաստատված հետվթարային շահագործման ռեժիմը:

Հենց SES-ի աշխատանքի նման հանկարծակի խափանումներն են հանգեցնում ծանր տնտեսական հետևանքների բնակչության և արդյունաբերական օբյեկտների համար:

Ժամանակակից էներգիան շատ բան է վճարում մեծ ուշադրությունԳծերի վրա վթարների, կարճ միացումների դեմ պայքարը մեծ ներդրում ունի նույնիսկ քաղաքների և ձեռնարկությունների SES նախագծման փուլում։

Նախնական տվյալներ

Հաշվարկի սխեման ներկայացված է Նկար 1-ում:

Նկար 1 - Էլեկտրահաղորդման համակարգի դիագրամ

Առաջին և երկրորդ առաջադրանքների հաշվարկման սկզբնական տվյալները վերցված են աղյուսակից՝ տարբերակի քանակին համապատասխան:

Տրանսֆորմատորների տեխնիկական տվյալներ.

տրանսֆորմատորի տեսակը,

MVAL սահմանաչափերը կարգավորելի են

վանիա, %, կՎ

ոլորուն, %

% VNTDC-250000/110250-11013.8; 15.75; 1810.56402000.5TDTS-630000/110630-1102010.59003200.45

Կրկնակի շղթայի օդային էլեկտրահաղորդման գծի պարամետրերը

մետաղալարերի ապրանքանիշ,

օհմ/կմ երկարություն

լ, kmU, կՎ ՀԾ-3300.1070.3670.3820.3301.3890.931300110

Նկար 2 - Ասինխրոն շարժիչի անվադողերի վրա առավելագույն լարման անկումը հաշվարկելու համակարգի դիագրամ

Երրորդ առաջադրանքի հաշվարկման սկզբնական տվյալները վերցված են ստորև բերված աղյուսակից՝ տարբերակի թվին համապատասխան:

Տեխնիկական մանրամասներ ասինխրոն շարժիչ

Տիպ Գնահատված տվյալներ Մեկնարկային բնութագրերP, kWI, AN, rpm , %, կգ*մ 2U, kVn 0, ռ/րոպ DAZO 17-39-8/1050061.574191.00.855.20.652.12886741

CL պարամետրեր.

Լարերի տեսակը երկարությունը լ, կմժ 0, Ohm/kmAPV 1*3000.0350.099

Մենք գծում ենք համակարգի համարժեք սխեման, որը ցույց է տրված Նկար 1-ում և հաշվարկում ենք բոլոր տարրերի ինդուկտիվ դիմադրությունները.

Նկար 3 - Համակարգի համարժեք դիագրամ

տրված է ինդուկտիվ ռեակտիվություն,

Տրանսֆորմատորների ինդուկտիվ ռեակտիվություն.

Էլեկտրահաղորդման գծերի ինդուկտիվ դիմադրություն.

Համարժեք շղթայի բոլոր դիմադրությունները կրճատվում են մինչև գեներատորի անվանական լարումը: Տրանսֆորմատորի դիմադրություն.

էլեկտրահաղորդման գծի դիմադրություն.

Մենք որոշում ենք համակարգի ընդհանուր դիմադրությունը.

Մենք հաշվարկում ենք գեներատորի անվանական ռեակտիվ հզորությունը.

Մենք որոշում ենք գեներատորի համաժամանակյա EMF-ի մոտավոր արժեքը.

Որոշեք ստատիկ կայունության գործակցի արժեքը.

Հաշվարկի տվյալների հիման վրա մենք կառուցում ենք վեկտորային դիագրամ:

Նկար 4 - Վեկտորային դիագրամ

Հաշվարկի արդյունքները մուտքագրված են աղյուսակ 3-ում:

Աղյուսակ 3

MW0162312.5442541603.7625603.7541442312.51620

Նկար 5 - Անկյունային հզորության բնութագիր

Համակարգը ստատիկորեն կայուն է, քանի որ անվտանգության գործակիցը 20%-ից ավելի է: Իսկ համակարգին փոխանցվող գեներատորի հզորության սահմանը անկյան տակ է՞ հասել: = 900:

Մենք հերթով հաշվում ենք ռեժիմները։

2.1 Միաֆազի համար արտակարգ և հետվթարային ռեժիմի հաշվարկ կարճ միացում K-1 կետում

1.1 Նորմալ ռեժիմ

1.2 Արտակարգ իրավիճակ

Մենք գծում ենք համակարգի համարժեք միացում միաֆազ կարճ միացումով

Նկար 6 - Արտակարգ իրավիճակների ռեժիմի համարժեք միացում միաֆազ կարճ միացումով

Ընդհանուր կարճ միացման դիմադրություն Х ?միաֆազ կարճ միացման համար, որը հավասար է բացասական հաջորդականության դիմադրության գումարին և զրոյական հաջորդականության դիմադրություն:

Միաֆազ կարճ միացումով համակարգի համարժեք սխեման «աստղային» միացումից փոխարկենք X կողմերով «եռանկյուն» միացմանը. 1, X 2, X 3.

Դիմադրություն X 2 նրանց 3 կարելի է դեն նետել, քանի որ Էլեկտրաէներգիայի հոսքը, որը թողնում է գեներատորը դեպի ցանց, չի անցնում այդ դիմադրությունների միջով:

Նկար 7 - Փոխակերպված համարժեք միացում

Եկեք որոշենք համակարգի ընդհանուր դիմադրությունը.

Որտեղ X?=X2?+X0? - անհավասարակշիռ կարճ միացման շունտ, որը միացված է դրական և բացասական հաջորդականության միացման սկզբի և վերջի միջև:

Մենք որոշում ենք X0 զրոյական հաջորդականության ինդուկտիվ ռեակտիվությունը:

Սահմանե՛ք X2 բացասական հաջորդականության ինդուկտիվ ռեակտիվությունը:

Մենք որոշում ենք շանտի կարճ միացման X-ի դիմադրությունը:

X2?+X0? \u003d 3 +0,097 \u003d 3,097 ohms

Xd? II \u003d 20.2 + 0.1 + 3.5 + 0.04 + \u003d 47 Օմ:

Մենք որոշում ենք համակարգին փոխանցվող գեներատորի հզորության սահմանը.

Անկյունների արժեքները փոխելով 0-ից մինչև 180 աստիճան, մենք հաշվարկում ենք գեներատորի կողմից համակարգին մատակարարվող էներգիայի համապատասխան արժեքները՝ օգտագործելով բանաձևը.

Հաշվարկի արդյունքները մուտքագրված են աղյուսակ 4-ում:

Աղյուսակ 4

Gra, MW081.3157222.3271.9303.3314303.3271.9222.315781.30

1.3 Հետխափան ռեժիմ

Մենք գծում ենք համակարգային համարժեք միացում հետվթարային ռեժիմի համար:

Նկար 8 - համարժեք միացում հետվթարային ռեժիմի համար միաֆազ կարճ միացումով

Հետվթարի ռեժիմը որոշվում է էլեկտրահաղորդման մեկ շղթայի անջատմամբ, որից հետո դիմադրությունը փոխվում է.

Մենք որոշում ենք համակարգի ընդհանուր դիմադրությունը.

Մենք որոշում ենք համակարգին փոխանցվող գեներատորի հզորության սահմանը.

Մենք հաշվարկում ենք անկյունների արժեքը.

Տոտկլ = +

Քանի որ գիծն ունի պաշտպանություն, որոշ ժամանակ անց այն կանջատվի անջատիչների միջոցով։ Հետևաբար, մենք ընտրում ենք VGBE-35 - 110 շարքի SF6 անջատիչ ՝ գործուղման ժամանակով = 0,07 վրկ: Պետք է տրամադրվեն նաև կարճ միացում ռելեի պաշտպանության սարքեր: Մենք ընտրում ենք ընթացիկ ռելե RT-40 սահմանման ժամանակով = 0,08 վ:

0,07 + 0,08 = 0,15 վրկ,

Մենք գտնում ենք կարճ միացման անջատման ժամանակը.

Totc = 0.07 + 0.15 = 0.22 վ.

29? 0.22, որը բավարարում է պայմանը. Տոտկլ

Անկյունների արժեքները փոխելով 0-ից մինչև 180 աստիճան, մենք հաշվարկում ենք գեներատորի կողմից համակարգին մատակարարվող էներգիայի համապատասխան արժեքները՝ օգտագործելով բանաձևը.

Աղյուսակ 5

Հաշվարկի արդյունքները մուտքագրված են աղյուսակ 5-ում:

deg0153045607590105120135150165180,

MW0140270.5382.5468.5522.6541522.6468.5382.5270.51400

Մենք կառուցում ենք մեկում կոորդինատային հարթությունՀզորության անկյունային բնութագրերը նորմալ, վթարային և հետվթարային ռեժիմներում, գրաֆիկի վրա մենք ցույց ենք տալիս տուրբինի հզորության արժեքը P 0. Հաշվի առնելով կարճ միացման անջատման սահմանափակող անկյան հաշվարկային արժեքը ?անջատված է Գրաֆիկի վրա գծեք արագացման և դանդաղման տարածքները:

Նկար 9 - Հզորությունների անկյունային բնութագրերի գրաֆիկը և արագացման և դանդաղեցման տարածքը միաֆազ կարճ միացման համար

2.2 Կ-2 կետում եռաֆազ կարճ միացման դեպքում արտակարգ և հետվթարային ռեժիմի հաշվարկ.

2.2.1 Նորմալ ռեժիմ

Նորմալ ռեժիմի հաշվարկն իրականացվել է խնդրի 1-ում։

2.2 Արտակարգ իրավիճակ

Մենք գծում ենք համակարգի համարժեք միացումը եռաֆազ կարճ միացումով

Նկար 10 - Համակարգի համարժեք միացում եռաֆազ կարճ միացման համար

K-2 կետում եռաֆազ կարճ միացումով շղթայի փոխադարձ դիմադրությունը դառնում է անսահման մեծ, քանի որ. Շանթային կարճ միացման դիմադրություն X ? (3) = 0. Այս դեպքում արտակարգ ռեժիմի հզորության բնութագիրը համընկնում է աբսցիսայի առանցքի հետ:

2.3 Հետխափան ռեժիմ

Եռաֆազ կարճ միացման համար համարժեք միացումն ու հետվթարային ռեժիմի հաշվարկը նման են 2.1.3 կետում տրված հետվթարային ռեժիմին.

Մենք հաշվարկում ենք անկյունների արժեքը.

Մենք գտնում ենք կարճ միացման անջատման սահմանափակող անկյունը.

Մենք հաշվարկում ենք կարճ միացման անջատման սահմանափակման ժամանակը.

Մենք ընտրում ենք համապատասխան պարամետրերը ռելեային պաշտպանության սարքերի շահագործման համար.

Տոտկլ = +

Քանի որ գիծն ունի պաշտպանություն, որոշ ժամանակ անց այն կանջատվի անջատիչների միջոցով։ Հետեւաբար, մենք ընտրում ենք շարքի SF6 անջատիչը

VGT - 110 անջատված ժամանակով = 0,055 վ. Պետք է տրամադրվեն նաև ռելեային պաշտպանիչ սարքեր կարճ միացումից: Մենք ընտրում ենք ընթացիկ ռելե RT-40 սահմանման ժամանակով = 0,05 վ:

Ռելեի պաշտպանության գործողության ժամանակը որոշվում է հետևյալով.

0,005 + 0,05 = 0,055 վրկ,

Մենք գտնում ենք կարճ միացման անջատման ժամանակը.

Totcl \u003d 0,055 + 0,055 \u003d 0,11 վ.

17? 0.11, որը բավարարում է պայմանը. Տոտկլ

Մեկ կոորդինատային հարթությունում կառուցում ենք հզորության անկյունային բնութագրերը նորմալ, վթարային և հետվթարային ռեժիմներում, գրաֆիկի վրա նշում ենք տուրբինի հզորության արժեքը Р0։ Հաշվի առնելով գրաֆիկի վրա անջատման կարճ միացման սահմանափակման անկյան հաշվարկված արժեքը՝ մենք գծում ենք արագացման և դանդաղման տարածքները։

Նկար 11 - եռաֆազ կարճ միացումով հզորությունների անկյունային բնութագրերի և արագացման և դանդաղեցման տարածքի գրաֆիկ

Միաֆազ կարճ միացումով համակարգի դինամիկ կայունությունը որոշելու համար անհրաժեշտ է հաշվի առնել արագացման Fac և արգելակման Fbr տարածքները: Համակարգի դինամիկ կայունության պայմանը անհավասարությունն է. Fusk? Fbr. Անզեն աչքով երևում է անկյունային բնութագրիչի գրաֆիկից, որ արագացման տարածքը մեծության կարգով ավելի մեծ է, քան դանդաղման տարածքը, ինչը նշանակում է, որ համակարգը դինամիկորեն կայուն չէ: Հետևաբար, կուտակված կինետիկ էներգիան չի՞ հասցնում վերածվել պոտենցիալի, արդյունքում ռոտորի արագությունն ու անկյունը։ կաճի, և գեներատորը դուրս կգա սինխրոնիզմից: Համակարգի ստատիկ կայունությունը որոշելու համար անհրաժեշտ է գտնել անվտանգության գործոնը։ Անվտանգության գործակիցը հաշվարկելով՝ կարելի է եզրակացնել, որ համակարգը ստատիկորեն կայուն է, քանի որ.

Մենք հաշվարկում ենք էներգիայի փոխանցման տարրերի պարամետրերը և բեռի պարամետրերը, որոնք իջեցվել են մինչև բազային լարման U բ = 6 կՎ և հիմնական հզորություն.

Sb \u003d SAD nom \u003d,

Գծի դիմադրություն.

Շարժիչի մագնիսական շղթայի արտահոսքի ինդուկտիվությունը.

Մենք որոշում ենք շարժիչի սկզբնական ռեժիմում սպառված ակտիվ հզորությունը.

Մենք գտնում ենք շարժիչի ռոտորի ակտիվ դիմադրությունը սկզբնական ռեժիմում (ասինխրոն շարժիչի պարզեցված համարժեք միացում).

0392 +0,05? = ,

Փոխարինենք x-ը և ստանանք.

05x2 - x + 0.0392 = 0;

Դ\u003d b2 - 4ac \u003d 12 - 4? 0.05? 0.0392 \u003d 0.99216;

Մենք ընտրում ենք հավասարման արմատներից ամենամեծը և ստանում.

Մենք որոշում ենք շարժիչի կողմից սկզբնական ռեժիմում սպառված ռեակտիվ հզորությունը.

Որոշեք սկզբնական ռեժիմում համակարգի ավտոբուսների լարումը.

Մենք որոշում ենք լարումը համակարգի ավտոբուսների վրա, որոնցում շարժիչը արգելակվում է.

Մենք որոշում ենք շարժիչի ստատիկ կայունության սահմանը լարման միջոցով.

Կառուցել մեխանիկական բնութագիր M = f (S) ըստ հավասարման

M = , անհրաժեշտ է կատարել հետևյալ հաշվարկը.

Որոշեք ռոտորի անվանական արագությունը.

nom = n0? (1 - Snom) = 741? (1-0,01) = 734 rpm:

Գտնել կրիտիկական սայթաքում.

kr \u003d Snom? (?? +) \u003d 0.01? (2.1+) = 0.039:

Մենք որոշում ենք շարժիչի անվանական և առավելագույն (կրիտիկական) պահերը.

Mnom = = N?m,

Мmax = ?? ? Mnom \u003d 2.1? 6505.3 \u003d 13661. 4 N?m.

Մեխանիկական բնութագիր կառուցելու համար մենք օգտագործում ենք Kloss բանաձևը.

զարմանալով տարբեր իմաստներլոգարիթմական S-ով մենք գտնում ենք M պահի համապատասխան արժեքները: Հաշվարկի արդյունքները մուտքագրվելու են աղյուսակ 6-ում:

Աղյուսակ 6

SM, N?m000,0166480,039136610,06124190,08105890,192620,251260,335020,426420,521180,617630,7153180,801

Համաձայն աղյուսակ 6-ի, մենք կառուցում ենք գրաֆիկ M = f (S):

Նկար 12 - ինդուկցիոն շարժիչի մեխանիկական բնութագրի գրաֆիկ

Համակարգը ստատիկորեն կայուն է, քանի որ շարժիչի լարման անվտանգության գործակիցը 20%-ից ավելի է

Եզրակացություն

Սա ավարտելուց հետո կուրսային աշխատանքմշակվել և համախմբվել են կիսամյակի ընթացքում հաշվարկով ձեռք բերված տեսական գիտելիքները տարբեր տեսակներկարճ միացում; համակարգի ստատիկ և դինամիկ կայունության ստուգում; Անկյունային հզորության բնութագրերի և ասինխրոնների մեխանիկական բնութագրերի կառուցում։

Սովորել է վերլուծել համակարգը կայունության համար, հաշվարկել համակարգի գործառնական ռեժիմները տարբեր տեսակի կարճ միացումներից առաջ, հետո և ժամանակ:

Կարելի է եզրակացնել, որ էլեկտրամեխանիկական անցումայինների հաշվարկը զբաղեցնում է կարևոր դիրքերից մեկը տարբեր պարզ և բարդ էլեկտրամատակարարման համակարգերի հաշվարկման և նախագծման մեջ:

Մատենագիտություն

1. Կուլիկով Յու.Ա. Անցումային գործընթացներ էլեկտրական համակարգերում. Պրոց. նպաստ. - Նովոսիբիրսկ: NSTU, M.: Mir: OOO «ԱՍՏ հրատարակչություն», 2008 թ.

Բորովիկով Վ.Ն. և այլն: Էլեկտրաէներգետիկ համակարգեր և ցանցեր - Մոսկվա: Metroizdat., 2010. - 356 p.

Ապոլոնով Ա.Ա. Ռելեային պաշտպանության և ավտոմատացման հաշվարկ և նախագծում - Սանկտ Պետերբուրգ, 2009 թ - 159 էջ

Կրկնուսույց

Օգնության կարիք ունե՞ք թեմա սովորելու համար:

Մեր փորձագետները խորհուրդ կտան կամ կտրամադրեն կրկնուսուցման ծառայություններ ձեզ հետաքրքրող թեմաներով:
Հայտ ներկայացնելնշելով թեման հենց հիմա՝ խորհրդատվություն ստանալու հնարավորության մասին պարզելու համար: