Файл: Росман Л.В. Групповое управление возбуждением синхронных генераторов гидроэлектростанций.pdf

Коэффициенты секции автоматического распределения по реактивной мощности также зависят от исходного режима (3-64е) и (3-64ж), причем аналогично предыду­ щему в режиме чисто реактивной нагрузки коэффициент

и

по э. д. с. имеет максимальное значение с 0£= — , а ко-

4 хг

эффициент по углу равен нулю.

Таким образом, влияние электрических контуров сказывается тем сильнее, чем больше фазный угол на­ грузки генератора, т. е. чем меньше при той же э. д. с. активная мощность и, следовательно, угол сдвига рото­ ра генератора.

Заметим, что, пользуясь примененной в предыдущем пункте методикой, нетрудно показать, что в режимах, отличных от номинального, равенства (4-21), (4-22) вследствие изменения коэффициентов С в уравнениях (4-19), (4-20) становятся несправедливыми. Поэтому в схемах с распределением по Q, / и /р, которым при номинальном режиме генератора, как установлено вы­ ше, соответствует приблизительное совпадение зон устойчивости, следует ожидать, что это совпадение при изменении режима будет нарушаться.

3. Влияние компаундирования на устойчивость систем распределения

Как явствует из (4-8) — (4-10), увеличение коэффи­ циента компаундирования kj увеличивает коэффициент усиления полной разомкнутой системы автоматического распределения &реГг; это влечет за собой при неизменном

68

kr уменьшение запаса устойчивости системы распреде­ ления.

Влияние Kj, однако, в соответствии с (4-8) —(4-10) и (4-25) должно сказываться различно при разных ре­ жимах генератора.

Поскольку, кроме того, величина kj легко практиче­ ски может быть изменена, все сказанное позволяет сде­ лать вывод о том, что использование этого коэффициен­ та наряду с коэффициентом усиления системы распреде­ ления kr в качестве одной из координат для построения зон устойчивости систем ГУВ позволит наглядно пред­ ставить существующие в последних зависимости.

На этом основании в дальнейшем принято строить зоны устойчивости систем ГУВ в координатах kr\ kj.

4-4. РЕШЕНИЕ ОСНОВНЫХ УРАВНЕНИИ

Настоящий параграф содержит результаты числен­

действия, применение которой весьма целесообразно также с точки зрения удобства моделирования и на­ глядности процесса решения.

Основное внимание уделено рассмотрению относи­ тельного движения генераторов для случая их работы непосредственно на шины бесконечной мощности, по­ скольку при этом с наибольшей полнотой выявляются особенности, присущие системам автоматического рас­ пределения.

Как явствует из предыдущего параграфа, структура уравнений и, следовательно, зоны устойчивости статиче­ ских и астатических систем ГУВ являются различными.

С учетом режимов генератора, отличных от номи­ нального, различаются между собой также зоны устой­ чивости систем, использующих различные параметры распределения.

Поэтому при решении основных уравнений и сравни­ тельном анализе, производимом в последующих парагра­ фах, рассмотрены системы ГУВ в статическом и астати­

69

ческом исполнение с различными параметрами распре­ деления.

В § 4-3 показано, что в отличие от электромеханиче­ ских контуров влияние электрических контуров на устой­ чивость систем распределения сказывается тем сильнее,

произведено как для режима больших активных нагру­ зок генераторов, так и для режима их работы с малыми активными нагрузками.

Отметим, что случаи нарушения устойчивости систем распределения при малых активных нагрузках наблю­ дались на практике.

В соответствии со всем вышесказанным была произ­ ведена серия расчетов, при которых определялись зоны устойчивости астатических и статических систем распре­ деления по Q, /, /р и Up для восьми исходных режимов генератора.

Как показала специальная проверка, вариация в ши­ роких пределах параметров генератора, принятых при расчетах, не изменяет соотношения этих зон устойчи­ вости и не влияет, следовательно, на результаты их сравнительного анализа.

Поэтому ниже приведены результаты решения основ­ ных уравнений для определенных расчетных данных ге­ нератора, соответствующих средним значениям таковых для обычных гидрогенераторов средней и большой мощ­ ности (см. приложение 6) *.

Полученный материал подтвердил найденные в § 4-3 основные зависимости в системах распределения; он по­ ложен также в основу сравнения различных систем ГУВ, производящегося в последующих параграфах.

Рассмотрим некоторые наиболее интересные резуль­

с уравниванием и в системах с центральным распределителем ре­

70

в координатах kq, kj, снятая для исходного режима 1 (номинальный режим генератора). Как было указано в предыдущем параграфе, устойчивость действительно снижается с увеличением коэффициента компаундиро­ вания. В зоне устойчивости (рис. 4-4) показаны изоли­ нии, соединяющие точки, соответствующие одинаковым величинам постоянных времени затухания переходного процесса Т (цифры на изолиниях дают значения Т в се­ кундах) .

Для иллюстрации на рис. 4-5 приведены кривые из­ менения во времени э. д. с. генератора для различных

Рис. 4-4. Зона устойчивости астатической схемы распре­ деления, режим 1 (номинальный).

значений kq при постоянной величине коэффициента компаундирования.

Рисунок показывает, что при малых коэффициентах усиления kq процесс распределения происходит аперио­ дически. Увеличение коэффициента усиления уменьшает время затухания процесса, но, начиная с некоторой ве­ личины этого коэффициента, начинает служить причи­ ной появления перерегулирования; процесс из аперио­ дического превращается в колебательный, и время зату­ хания вновь увеличивается.

Сказанное подтверждается и формой изолиний на рис. 4-4.

71

Рис. 4-5. Переходные процессы в системе^распределения (режим 1).

Соответствующая наименьшему времени затухания оптимальная величина коэффициента усиления системы распределения для £/ = 0,65 при параметрах, принятых

72