Файл: Болотин, Б. И. Инженерные методы расчетов устойчивости судовых автоматизированных электростанций.pdf

На рис. III. 19 приведены зависимости частных производных от параметров нагрузки, построенные по выражениям (III.94) и (III.95), а на рис. II 1.20 зависимости коэффициентов b и В частных производ­ ных, построенных по выражениям, приведенным на стр. 140. Как следует из этих рисунков, при изменении нагрузки от холостого

дЕ Q2

Отметим особенность взаимосвязи частных производных собствен­ ного и взаимного контура, выражающуюся в том, что сумма этих

В справедливости выражения (111.96) нетрудно убедиться, сложив выражения (III.94) и (III.95).

Собственные и взаимные частные производные от разности реак­ тивных мощностей по э. д. с. равны и определяются следующим вы­ ражением (см. § 7):

Заметим, что данные частные производные во столько раз меньше, чем соответствующие производные при работе параллельно с сетью

129

с другом в 2 Eqo раз больше соответствующих производных от тока.

Сравним эту частную производную с частной производной при работе агрегата в параллель с сетью

всегда обеспечивается условие пропорционального распределения активной мощности. Поэтому в случае однотипных ГА при равном распределении нагрузки и любой суммарной загрузке станции б 12 = 0 . Это существенно отличает параллельную работу двух машин от па­ раллельной работы ГА с сетью, где загрузка агрегата активной мощ­ ностью обязательно приводит к появлению угла б 12. При параллель­ ной работе ГА с сетью 6 12 угол между э. д. с. и напряжением сети, в случае параллельной работы двух машин,— это угол между двумя

э. д. с. Угол а 1Х= 90° — р х1, где pn = arctg— , появляется при

хи

загрузке агрегата активной мощностью, его значение пропорционально активной мощности нагрузки и при увеличении cos (р нагрузки воз­ растает. Увеличение угла а г1 приводит к росту частной производной, а следовательно, повышает коэффициент усиления электромеханиче­ ского контура, включающего регулятор возбуждения.

130

Рассмотрим далее частные производные по углу 6 12. В соответст­

Сравним эту частную производную с соответствующей частной про­ изводной при работе ГА в параллель с сетью

(III. 102)

ссоответствующей частной производной при работе ГА в параллель

ссетью

можно сделать вывод, что токовая частная производная по углу при параллельной работе двух однотипных ГА так же, как и соответст­ вующая частная производная от реактивной мощности, зависит от режима E q и характера нагрузки ( а 12). Расчеты показывают, что зна­ чение углов а 22, а 1Ъ а 12 не превышают 15—30°. На рис. III.21 пред­ ставлена зависимость а г1 и а 12 от значения и характера нагрузки ге­ нератора МСК-1875/1500. Как видно из этого рисунка, угол а х1 в диа­ пазоне изменения нагрузки от холостого хода до номинальной изме­ няется от 0 до 9°, а угол а 12 — от 0 до — 26°.

Характер изменения значений углов а 1Х и а 12 для других типов генераторов приблизительно сохраняется.

Исследование устойчивости параллельной работы однотипных ГА . Анализ устойчивости взаимного электромагнитного контура. Выше уже отмечалось, что отличие параллельной работы двух ГА от параллель­

131

ной работы ГА с мощной сетью обусловлено взаимосвязью электро­ магнитных и электромеханических собственных контуров (см.

рис. III.17).

Было отмечено также, что эта взаимосвязь наиболее сильно прояв­ ляется при параллельной работе двух одинаковых ГА. Поэтому пе­ рейдем к рассмотрению устойчивости взаимных контуров структурной схемы однотипных ГА. Вначале рассмотрим устойчивость взаимного электромагнитного контура. Разложив знаменатель выражения (III.98) на сомножители и произведя сокращения, получим

W E q (р ) (т. е. контура, образованного перекрестной связью) опреде­ ляется характеристическим уравнением

Следовательно, при параллельной работе генераторов одинаковой мощности появляется (в отличие от параллельной работы генератора с мощной сетью) дополнительное условие устойчивости внутреннего взаимного контура, включающего перекрестные связи по э. д. с.

Рассмотрим более подробно устойчивость взаимного контура. Как уже отмечалось, структура собственного электромагнитного кон­ тура с передаточной функцией WIQ (р) совпадает со структурой ана­ логичного контура при параллельной работе ГА с сетью. Отличие состоит лишь в различном значении частных производных, входящих в контуры структурной схемы.

Перенесем точки приложения связей по э. д. с., выражающих действие явнополюсности и свободного тока возбуждения, с выхода

Заметим, что суммарная передаточная функция Wa, с (р) по струк­ туре подобна передаточной функции WnE (р) (см. выраж. III.91). Эти передаточные функции различаются лишь значениями входящих в них производных. В W0,с (р) входят собственные частные произ­ водные, а в WnE (р) — взаимные.

132