Способ обеспечения динамической устойчивости генератора

Способ обеспечения динамической устойчивости генератора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

658653

2. Энергия турбины во время аварии не расходуется на ускорение ротора генератора, а погпощается во внешнем устройстве.

Известен способ обеспечения устойчивости генератора с помощью постоянно включенного на его шины асинхронизированного синхронного компенсатора.

Однако устойчивость генератора в этом спучае может быть попностью обеспечена пишь в установившемся режиме, в динамическол (аварийном) режиме она обеспечивается лишь при исходном фазовом угпе между ЗДС статора и напряжением сети, существенно меньшим Я I/2 Я.

Известен также способ обеспечения устойчивости генератора путем подкпючения к его статору активного сопротивпения. При этом достигается обеспечение динамической устойчивости в аварийных режимах, однако недостатком такого способа является то, что однократное включение активного сопрбтивпения дапеко не всегда может привести к успеху. Вкпючение активного сопротивпения эквивапентно торможению при постоянстве М," в этом спучае устойчивость не может быть обеспечена, когда М М значение М должно превышать значение

М . Когда же М неизменно, это превышение при уменьшении нагрузки генератора может стать значитепьным.;

Соотношение М М может поэтому приТ водить к изпишне быстрому торможению ротора; этот эффект может усипиваться, еспи до отключения пинии передачи ротор стал тормозиться из-за потерь в генераторе при аварии. C этим отридатепьным явпением можно справиться с помощью многократного вкпючения и откпючения активного сопротивпения (при откпючениях сопротивпения ротор ускоряетея), но это связано с успожнением схемы аварийного режима и вспедствие резких изменений тормозного момента успожнением задачи восстановпения режима передачи (2).

Наибопее бпизким к настоящему изобретению явпяется способ обеспечения динамической устойчивости генератора путем фиксации аварии в энергосистеме, отключений генератора в аварийном режиме от энергосистемы и подкпючения на-шины генератора погпотитепя энергии, который отключают по достижении угпового положения и скопьжения ротора генератора заданных значений f S j.

Недостатком этого способа так же, как и ранее описанного, является недостаточная надежность обеспечения устойчивости и усложнение задачи восстанов.5 пения режима энергосистемы.

Цепь изобретения - повышение надежи ос ти и уп роще нне обеспе чени я устойчивости генератора.

Эта цепь достигнута в результате то>О го, что в качестве погпотитепя энергии испопьзуют асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, при этом измеряют в. предаварийном режиме нагрузку генератора и параметры энергосистемы и устанавливают в зависимости от net teрения величин скольжение двигатепя и

СОВ ф генератора.

В доаварийном режиме в зависимости от нагрузки генератора и расчетной аварии опредепяют вепичину скопьжения ротора двигатепя,значения соа<р генератора и углового положения его ротора, при котором в поспеаварийном режиме будет производиться откпючение двигатепя.

Механическая постоянная ротора двигатепя допжна быть существенно меньше механической постоянной ротора генератора.

При подключении двигателя его мо36 . мент М невелик (из-за большого начапьного значения скопьжения)", уровень

М„меняется (в соответствии с нагрузкой станции) при изменении исходного

35 значения скольжения 5, а также при изменении avsq генератора, так как пос1 педнее приводит к изменению Е„, Поэтому в начапе аварии acerna М 4 М, . ротор генератора будет ускоряться, но еще быстрее будет ускоряться ротор двигатепя, затем, когда скольжение существенно уменьшится, неравенство

Мц > М изменит знак, и ротор генератора будет тормозиться. Параметры генератора и асинхронного двигатепя, а так же режим генератора (аоя «р ) и двигатепя скопьжение 3 в нормальном (доаварийном) режиме передачи должны быть подобраны так, чтобы подключение и отключение двигатепя,обеспечивапо устойчивость передачи в поспеаварийном режиме.

Вращая асинхронный двигатель в доаварийном. режиме с помощью мапомощного вспомогательного асинхронного двух (много) скоростного двигателя, можно менять исходное значение скольжения двигатепя по ступеням;, совмещая это с установкой требуемого значения

658653 сойц> генератора, это ступенчатое управпение можно сочетать с ппявным изменением уровня характеристики Мп =

= 1 { Sä ), что и решает проблему динамической устойчивости предлагаемым способом при разных нагрузках станции.

Последовательность операций по обеспечению динамической устойчивости

reHepaTopa в аварийном режиме и восстановпение нормального режима работы передачи происходит crrenyrorrt«rr образом. Схема, иппюстрирующая реяпизацию предлагаемого способа, приведена на чертеже, где приняты спедующие обозначения: генератор 1, шины станции 2, линия электропередачи 3, .приемная с гстема 4, асинхронный эпектродвигятепь5, Заранее определяется угловое положение ротора генератора — с помощью расчетов, учитывающих параметры исходного доаварийного и послеяварийного режимов — при котором после восстановпения передачи М М„

Также с помощью расчетов в зависимости от вепичины М устанавпивяется г скольжение ротора двигатепя и саыр генератора.

При возникновении аварии пиния передачи 3 отключается от шин 2 генератора

1 и на шины вкпючяется асинхронный эпектродвигатепь 5. Когда скольжение генератора (5 ) становится нескольг ко меньше нуня, а значение угна будет равно расчетному, двигатель откпючает- ся и одновременно включается линия передачи.

Именно при этих условиях в поспеаварийном режиме ротор генератора сначала будет тормозиться, затем ускоряться и после колебательного процесса установится равновесие моментов М.„ и М, при 5 О.

Выше был . р асмотрен не ско пько идеапизированный случай аварии, когда пиния передачи отключается мгновенно и энергия турбины передается пишь двигатепю. В действительности отключение линии происходит спустя некоторое время после возникновения аварии; за это время ротор генератора может кяк ускоряться из-за превышения энергии, получаемой от турбины, над энергией, расходуемой в цепи статора генератора, так и тормозиться — при обратном соотношении (в спучае больших потерь).

Это осложняет решение вопросов о моменте восстановпения нормальной схемы передачи, TQK кяк источником потребления энергии во время аварии будет уже не только двигатель, что необходимо учитывать при производстве расчетом.

5 Предепьное время аварии определяется в основном временем ускорения ротора двигатепя. Если усповно принять, что скольжение ротора двигателя зв это время меняется на 100",о при механичесl6 кой постоянной, равной 1,0 с, и что в среднем за время аварии М бып раа вен Мт, то время аварии равно примерно 1,0 с, что достаточно при самых тяжелых авариях. на самых протяженных пиниях.

Таким образом, технико-экономическая эффективность цредцягяемого спосо20 ба заключается в ТоМ что он позвопяет повысить передел динамической устойчивости гечератора независимо от дпины линии эпектроперадячи, связывающей станцию с приемной системой.

Формупя изобретения

Спосоо обеспечения динамической устойчивости генератора, путем фиксации . явярпи в энергосистеме, отключения генератора в аварийном режиме от энергосистемы и подключения на шины генератора погпотитепя энергии, который откпючают при достижении углового попожения и скольжения ротора генератора заданных значений, о т и и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности и упрощения обеспечения устойчивости генератора,в качестве погпотитепя энергии используют асинхронный двигатепь с короткозамкнутым ротором, при этом измеряют в предаварийном режиме нагрузку генератора и параметры энергосистемы и устанавпивают в зависимости от измеренных ве личин с копьже н ие дви гатепя и соя р генератора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Ботвинник М. М. и Шакарян Ю. Г.

Управляемая машина переменного тока, Наука, 1969, с. 1 19-12 1.

2. Ж. "Электричество, Х 6, 1962, Горнштейн B. Н. и др. Применение мноу гократного электрического торможения и разгрузки агрегатов дпя повышения устойчивости энергосистем .

3. Авторское свидетельство СССР

% 120584, кп. Н 02 Р 9/10, 1957.

658653

Составитель К. Фотина

Редактор А. Садомов Техред,М. Петко КорректорА. Гриценко

Заказ 2069/49 Тираж 856 . Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по дедам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. А/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, уп. Проектная, 4-.