Файл: Росман Л.В. Групповое управление возбуждением синхронных генераторов гидроэлектростанций.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 04.04.2024
Просмотров: 75
Скачиваний: 0
ния тока компаундирования при соответствующих ир и затем характеристика перестраивается в функции tB.Br Аналогично сказанному в предыдущем пункте расчет коэффициентов усиления из условий точности распреде ления следует вести по характеристике, построенной для максимальной активной нагрузки, т. е. для случая, когда результирующий эффект компаундирования мини
мален.
В случае распределения не по напряжению ротора, а по другому параметру построение режимной диаграм мы производится аналогично описанному.
5-3. НОРМАЛЬНЫЕ РЕЖИМЫ СИСТЕМ РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ
Для возможности исследования в дальнейшем вза имного влияния систем автоматического распределения и систем регулирования напряжения рассмотрим способ анализа последних применительно к методике анализа систем распределения, данной в предыдущем параграфе и основанной на упрощении основных уравнений.
Рассмотрим систему регулирования напряжения, изо браженную на рис. 5-3,а.
На рисунке показан эквивалентный генератор, заме щающий все генераторы станции, подключенные к си стеме ГУВ, и центральный (или эквивалентный всем ин дивидуальным) автоматический регулятор напряжения.
На рис. 5-3,6 показана аналогичная структурная схе ма рассматриваемой системы.
Здесь регулятор напряжения замещается звеном с коэффициентом
|
|
|
|
д/,в.в и |
• |
|
(5-19) |
|
|
|
|
Ш |
|
||
|
|
|
|
|
|
||
Звено |
с коэффициентом |
|
|
|
|
|
|
|
|
ьи - |
до |
|
|
(5-20) |
|
|
|
|
|
^г'в.п и |
|
|
|
замещает |
объект |
регулирования, |
понимаемый |
в смысле, |
|||
указанном в предыдущем |
параграфе, |
с той лишь разни |
|||||
цей, что |
работа |
этого |
звена |
происходит в |
условиях |
||
U ф const |
и, следовательно, |
величина |
коэффициента &"б |
||||
102 |
|
|
|
|
|
|
|
несколько отличается от величины ko6, полученной в соот
ветствии с § 5-2 при постоянстве напряжения на шинах1. Коэффициент усиления системы регулирования напря
жения с учетом объекта
^рег и ----k u k o6 : |
Дг' |
AQ |
ДQ |
(5-21) |
Ди |
Дг' |
|
||
|
|
а)
в)
Рис. 5-3. Система регулирования напряже ния.
а —принципиальная схема; б—структурная схема; в—свернутая структурная схема.
Нетрудно видеть, что этот коэффициент представ ляет собой величину, обратно пропорциональную статизму
1 Подробнее см. приложение 9.
103
внешней характеристики, т. е. зависимости напряжения шин станции от ее суммарной реактивной мощности U — /1 (Q) (см. приложение 8).
Статизм внешней характеристики (в процентах)
1ППДО |
100 |
|
|
а = 1 0 0 — = —-----, |
|
||
в |
ДО |
kper и |
|
таким образом, |
|
|
|
, |
_ |
100 |
(5-22) |
' p e r и |
|
ав * |
|
Звено с коэффициентом |
|
|
|
, |
Ш |
(5-23) |
|
|
ДQ |
||
|
|
||
определяет зависимость между реактивной мощностью, отдаваемой станцией, и напряжением ее шин, иными слова ми, замещает нагрузку, подключенную к шинам станции.
В приложении 8 характеристика, соответствующая этой зависимости Q= f2(U), названа нагрузочной. Статизм
ее (в процентах) он = 100 ^ = 100^, и, таким |
образом, |
k.== 100' |
(5-24) |
Фактически внешняя и нагрузочная характеристики нелинейны, однако с достаточной для практических це лей точностью они обычно линеаризируются благода ря чему коэффициенты kV№u и kn могут приниматься по стоянными в широких пределах.
Таким образом, система регулирования напряжения подобно системе распределения сводится к предельно простой структурной схеме, показанной на рис. 5-3,в.
На рис. 5-4 дана режимная диаграмма, соответствую
щая схеме рис. 5-3,в.
Здесь В Х — внешняя характеристика эквивалентного генератора, проведенная со статизмом ов; НХ — нагру зочная характеристика, проведенная со статизмом ан-1
1 В необходимых .случаях уточнения могут быть внесены гра фическим расчетом.
104
Точка пересечения характеристик соответствует ре жиму эквивалентного генератора, определяемому уста новившимися значениями напряжения шин Uy и реак-
Рис. 5-4. Режимная диаграмма.
тивной мощности Qy. Эти значения могут быть найдены аналитически.
Действительно, по известному соотношению статиче ская ошибка системы регулирования
|
Ди. |
Д1/„ |
|
|
(5-25) |
|
|
ku+ ^ |
^рег |
н “I- ' |
|
||
|
|
|
||||
где /гп = kper п kn— AJ blx- —коэффициент |
усиления |
пол- |
||||
|
вх |
ной разомкнутой системы ре |
||||
|
|
гулирования; |
|
|
||
ДДИСХ= Un—Uc— исходное |
рассогласование; |
|||||
U, и Uc — ординаты |
внешней и нагру |
|||||
|
|
зочной |
характеристик |
при |
||
|
|
Q= 0 (см. рис. 5-4). |
|
|||
Установившееся значение |
напряжения |
из диаграммы |
||||
рис. 5-4 |
|
|
|
|
|
|
и = и . . |
|
Д1/„ |
|
|
|
(5-26 |
^рег ц^п 4“ ^ |
|
|
||||
|
|
|
|
|||
105
Имея в виду, что AQ= — , из той же диаграммы
получим установившееся значение реактивной мощности:
|
|
|
|
|
|
ГТ- |
(5-27) |
В частности, |
для |
астатического |
регулирования напря |
||||
жения, когда |
ов = |
0 |
и kper ц = о°, |
имеем ДНСТа = 0; |
|||
U = U B и, следовательно, |
|
|
|||||
Q |
|
= A U |
|
- |
|
Шисх |
|
^ у .а |
|
|
исх |
+ ' ‘'per |
|
kи |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
и |
|
|
Из (5-26) может быть также путем несложных преоб разований получено выражение для определения необхо димых пределов регулирования:
Д£/. |
У г A + 1 |
= Д£/У У г iA i |
где AUB— пределы изменения уставки регулятора на пряжения;
AU — требуемые пределы регулирования напряжения.
Полученные выражения позволяют произвести анали тический расчет установившихся режимов системы регу лирования напряжения, пользуясь легко определяемыми и обычно имеющимися в эксплуатационных условиях данными.
В частности, для расчета систем регулирования на пряжения нет необходимости определять отдельно коэф
фициенты усиления объекта k“6 и регулятора ku\ доста точно определить статизм внешней характеристики ав и по нему найти коэффициент k и.
Однако для последующего анализа взаимного влияния систем регулирования напряжения и систем распределе ния реактивной нагрузки представляет интерес уточнить
106
физическое значение коэффициентов |
усиления объекта |
и регулятора. |
|
Такое рассмотрение произведено в приложении 9, где |
|
показано, что коэффициент ft“6 может |
быть представлен |
звеном с коэффициентом усиления, который определяется при постоянном напряжении, т. е. с коэффициентом ko6t рассмотренным в § 5-2. Для этого под коэффициентом ku должен пониматься эквивалентный коэффициент уси
ления, учитывающий как действие автоматического ре гулятора напряжения, так и влияние нагрузки на объект регулирования.
В дальнейшем будем пользоваться обозначениями kа; ивви и т. д., понимая под этим в соответствующих слу
чаях эквивалентные значения, полученные с учетом изло женного.
Выше построение режимной диаграммы системы ре гулирования напряжения и определение коэффициентов усиления объекта и нагрузки производились в зависимо сти от величины реактивной мощности эквивалентного генератора Q. Однако, как было показано, при постоян ных Р и U между режимными параметрами генератора Q, J, ip и ир существует однозначная зависимость, опре деляемая коэффициентом X.
Соответственно внешняя и нагрузочная характери стики режимной диаграммы и коэффициенты усиления звеньев схемы могут быть выражены не только в зави симости от Q, но и от любого другого режимного пара метра R эквивалентного генератора (т. е. генератора, за мещающего все генераторы станции). Это необходимо, например, для совместного анализа систем регулирова ния напряжения и распределения нагрузки (см. ниже
§ 5-4).
Таким образом, внешняя характеристика в общем виде будет определять зависимость U — F1(R) со статизмом1
ов= 1 0 0 - ^ - , а нагрузочная характеристика—зависимость
R — PaiU) со статизмом ан = 100-^~~.
1 В е л и ч и н ы с т а т и з м о в а в с ю д у в ы р а ж е н ы в п р о ц е н т а х .
107
Коэффициенты усиления (5-21) —(6-24) и (9П-1)1со ответственно будут иметь вид:
к |
• |
|
(5-28) |
|
06“ **■».»« ’ |
|
|
||
Д R |
1 0 0 . |
(5-29) |
||
kperu:= A U ~ |
ов |
’ |
||
|
||||
kН Д£— ЮО’ |
|
(5-30) |
||
В заключение необходимо отметить, что коэффициен ты статизмов внешней и нагрузочной характеристик для одной и той же станции не являются величинами посто янными, а зависят от ряда факторов (см. приложе ние 8).
5-4. АВАРИЙНЫЕ РЕЖИМЫ СИСТЕМ ГУВ
В отличие от индивидуальных регуляторов возбуж дения повреждения в цепях и аппаратуре группового управления могут привести к расстройству работы всей станции. Вместе с тем вероятность повреждений ГУВ значительно выше, чем индивидуальных АРВ, вследствие разветвленности групповых цепей. Поэтому к надежности устройств ГУВ должны предъявляться особенно высо кие требования. Необходимо уметь заранее определить режимы станции и энергетической системы, устанавли вающиеся при том или ином возможном поврежде нии ГУВ.
В настоящем параграфе рассмотрены методы расче та установившихся аварийных режимов при наиболее вероятных повреждениях систем ГУВ, а также требова ния к настройке систем ГУВ, исходящие из условий ограничения аварийных изменений возбуждения гене раторов при этих повреждениях. Расчеты рекомендует ся производить для станций, повреждения систем ГУВ которых могут привести к нарушению устойчивости пе редачи электроэнергии. Для остальных станций произ водить расчеты аварийных режимов не обязательно.
Все повреждения систем ГУВ, связанные с измене нием режима, сводятся к получению ложного сигнала системой автоматического регулирования напряжения или системой автоматического распределения реактив ной нагрузки.1
1 С м . п р и л о ж е н и е 8 .
108
