Применения электрического торможения генераторов для повышения устойчивости.

Динамическую устойчивость генераторов при КЗ можно повысить резко увеличив их электрическую мощность в переходном режиме. Это делается путём кратковременного автоматического включения в цепь генераторов специальных нагрузочных активных сопротивлений(НАС), увеличивающих тормозной электромагнитный момент.

Нагрузочные сопротивления можно включать последовательно и параллельно.

Схема последовательного включения:

В этом случае оно включено последовательно в нейтраль или на входе генераторов, в нормальном режиме они закорачиваются спец. выключателями. При КЗ выключатели отключаются и НАС оказывается включенными в цепь генераторов. Повышается электрическая мощность генератора за счёт протекания в НАС токов КЗ. После отключения КЗ ток в обмотке статора генератора уменьшается, снижается тормозящее воздействие нагрузочных сопротивлений. Поскольку включать НАС во время КЗ при малых временах его отключения невозможно, то эффективно включение активных сопротивлений параллельно генераторам или повышающим тр-рам электростанций.

Схема параллельного включения:

Здесь активные сопротивления нагружают генератор после отключения КЗ.

Рассмотрим переходной процесс при электрическом торможении генератора.

Характеристика мощности без нагрузочного сопротивления:

Из хар-ки видно, что происходит нарушение динамической устойчивости, т.к. площадка торможения меньше площадки ускорения.

Характеристика мощности при включении нагрузочных сопротивлений:

В случае с НАС, переходной процесс протекает вначале аналогично, но в момент отключения КЗ включается нагрузочное сопротивление выключателем В. Электрическая мощность генератора резко увеличивается. Мощность турбины остаётся неизменной, площадка торможения увеличивается, динамическая устойчивость системы обеспечивается.

Анализ: при большом времени включенного состояния нагрузочных сопротивлений нарушение устойчивости может произойти после их отключений, во втором цикле качаний, вследствие перетормаживания генераторов. Это недостаток.

Электрическое торможение так же можно применять для демпфирования качаний в переходных процессах энергосистем. Для этого многократно кратковременно включается нагрузочное сопротивление в соответствующий момент переходного режима.

Разработаны два типа нагрузочных сопротивлений в виде нихромовых резисторов, помещенных в фарфоровые кожухи , залитые маслом, а так же бетэловые. Для получения необходимого сопротивления и потребляемой энергии сопротивления собираются в последовательно-параллельные цепочки. Эти устройства большие и дорогостоящие. В основном устройства электрического торможения используются на гидростанциях.