Дополнительные устройства для повышения уровня устойчивости

Сопротивления, включенные в нейтраль трансформатора. Ес­ли сеть с глухозаземленной нейтралью заземлить через небольшое сопротивление, не повышающее напряжения на нейтрали, то усло­вия работы изоляции не изменятся, а динамическая устойчивость системы при несимметричных КЗ улучшится.

Тогда взаимное сопротивление схемы прямой последователь­ности (рис. 12.2, в) в соответствии с выражением (10.2) уменьшит­ся. Это вызовет возрастание амплитуды характеристики мощности аварийного режима (см. характеристику 2 на рис. 10.3), что в свою очередь уменьшит площадь ускорения abed. Уменьшение площади ускорения приводит к увеличению коэффициента запаса динами­ческой устойчивости.

Электрическое торможение генераторов используется для повышения устойчивости при симметричных КЗ. Генератор, ротор которого ускоряется из-за какого-либо возмущения, тормозится активными сопротивлениями, включаемыми последовательно или параллельно (рис. 12.3). Наиболее эффективно параллельное вклю­чение сопротивления.

Регулирование турбин. Небаланс мощности, возникающий при возмущении генератора, может быть уменьшен или полностью скомпенсирован снижением мощности турбины. Если бы регуля­торы турбины были безынерционны, т.е. могли мгновенно реаги­ровать на изменение электрической мощности, соответственно ^меняя механическую мощность, то возможность нарушения дина­мической устойчивости была бы исключена. Однако обычные ре-■Уляторы турбин являются инерционными системами со значи-

Рис. 12.2. Включение активных со­противлений в нейтраль трансформа­торов: а - принципиальная схема; б-схема замещения нулевой последова­тельности; в - схема замещения пря­мой последовательности с включе-

(1,1)

нием Z¹

Рис. 12.3. Электрическое торможение генераторов: а - последовательное; б - параллельное включение

.

РЕЖИМНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ ПО ПОВЫШЕНИЮ устойчивости

Повысить уровни статической и динамической устойчивости можно, не изменяя параметров элементов системы и не вводя до­полнительных элементов. Целенаправленное изменение парамет­ров режима системы, обеспечение необходимых резервов мощности могут существенно увеличить запасы устойчивости.

Резервы активной мощности на электрических станциях улучшают как статическую, так и динамическую устойчивость. Существуют несколько видов резервов: аварийный, нагрузочный, ремонтный. Улучшению переходных процессов может способство­вать только вращающийся аварийный резерв, вводимый при выпа­дении из синхронизма генераторов или отключении мощных электропередач. Величина минимально необходимого резерва оп­ределяется вероятностью наиболее тяжелых аварий и зависит от схемы системы, способа регулирования возбуждения и т.п.

Резервы реактивной мощности, получаемые за счет недогруз­ки генераторов в исходном режиме реактивной мощностью, при­водят к ухудшению устойчивости. Генератор в этом случае работает с пониженным током возбуждения и большими началь­ными углами.

Автоматическая частотная разгрузка {А ЧР). Снижение час­тоты в системе происходит из-за нарушения баланса по активной мощности, т.е. когда активная мощность нагрузки становится больше активной мощности, выдаваемой генераторами. При сни­жении частоты реактивная мощность, вырабатываемая генера­торами, уменьшается, а реактивная мощность, потребляемая нагрузкой, увеличивается. Это понижает напряжение в узлах на­грузки и в некоторых случаях вызывает лавину частоты и напря­жения, приводящие к массовому отключению потребителей и нарушению устойчивости параллельной работы. При снижении частоты до опасных пределов автоматически отключается часть нагрузки электрической системы. АЧР повышает как устойчивость электрической системы, так и устойчивость отдельных узлов ее нагрузки, предотвращая лавину напряжения. В результате обеспе­чивается нормальная работа основной массы ответственных потре­бителей. При подключении промышленных предприятий к системе АЧР приходится учитывать необходимость обеспечения беспере­бойности технологических процессов при перерывах в питании.

ризуется изменением нагрузки, при которой величина и фаза на­пряжения будут измеряться на некоторое определенное значение, принимаемое за единицу. Жесткость зависит от относительных сопротивлений, связывающих узловые точки системы. Чем сильнее зафиксированы значения напряжений узлов по величине и фазе, чем теснее эти узлы связаны между собой, тем больше жесткость системы. Повышение жесткости схемы улучшает статическую ус­тойчивость, а также послеаварийные режимы системы. Но в жест­кой схеме повышаются уровни токов КЗ, возникают проблемы в работе релейной защиты.

Разделение электрических систем на несинхронно работающие части может предотвратить нарушение динамической устойчиво­сти. В каждой электрической системе заранее устанавливаются точки или сечения, в которых разделение может быть произведено безболезненно. Деление системы приводит к ее ослаблению, по­этому может быть рекомендовано только тогда, когда оно является единственным способом сохранения динамической устойчивости.