Дослідження динамічної стійкості синхронного генератора

Міністерство освіти та науки України

Одеський національний політехнічний університет

Кафедра електропостачання

 

 

 

 

 

 

 

 

Звіт

З лабораторної роботи №2

«Дослідження динамічної стійкості синхронного генератора»

З дисципліни «Електромеханічні перехідні процеси»

 

 

 

 

 

 

Виконали

Студенти групи ЕС-112

Шеметовский О.Ю., Юрчак В.В.

Перевірив ст.в. Соколов Я.О.

 

 

 

 

Одеса 2014

Мета роботи:дослідити динамічну стійкість синхронного генератора у випадку  порушення зв’язку із системою (повне скидання потужності); визначити граничний час відключення трифазного короткого замикання за умовою збереження динамічної стійкості при використанні моделі на основі повних рівнянь Парка-Горева.

 

Програма роботи:Використовуючи програму PPSM, розрахувати на комп’ютері граничний час відключення трифазного КЗ, при якому зберігається динамічна стійкість синхронного генератора.

 

Розрахункова схема електричної системи та її параметри:

Рисунок 1 – Розрахункова схема

 

Таблиця 1 – Вихідні дані для розрахунків

Варіант	Трансформатор				Повітряна лінія
	Sном, МВА	UВН, кВ	UНН, кВ	Uк, %	F, мм2	L, км
3	16	121	10,5	10,5	95	150

Таблиця 2 – Вихідні дані для розрахунків

Варіант	Тип турбо-генератора	Реактивні опори, в.о.				Постійні часу, с				Доаварійний режим
3	Т-12-2	0,131	0,2	2,07	0,16	7,9	0,76	0,095	0,171	1	0,8

 

Робимо схему заміщення та розраховуємо її параметри:

Рисунок 2 – Схема заміщення

 

Активний опір обмотки статора

Активний опір обмотки збудження

Активний опір демпферних обмоток

Індуктивний опір розсіювання обмотки статора

Реактивний опір розсіювання обмотки збудження

Реактивний опір взаємоіндукції в повздовжній осі

Реактивний опір розсіювання демпферних обмоток в повздовжній осі

Механічна постійна інерції

Активна і реактивна потужність генератора в доаварійному режимі

Опір трансформатора

 

 

 

Опір лінії

Опір системи в доаварійному режимі

ЕРС системи в попередньому режимі

Перехідна ЕРС генератора у повздовжній осі в попередньому режимі

Кут між векторами ЕРС системи і синхронної ЕРС генератора в попередньому режимі

Кут між векторами напруги і синхронної ЕРС генератора

Кут між векторами напруги генератора і системи

Початкове значення потокощеплення для усталеного доаварійного режиму синхронного генератора:

• потокощеплення обмотки статора в повздовжній осі

• потокощеплення обмотки статора в поперечній осі

• потокощеплення повітряного зазору в поперечній осі

Проекція струму статора в попередньому режимі на поперечну вісь

Результуючий опір статорного кола в доаварійному режимі

• потокощеплення повітряного зазору в повздовжній осі

Проекція струму статора в попередньому режимі на повздовжню вісь

 

• потокощеплення обмотки збудження

Струм збудження, виражений у взаємній системі відносних одиниць

• потокощеплення демпферних обмоток

Час відключення трифазного КЗ

Кут між ЕРС системи і перехідної ЕРС генератора в поперечній осі в попередньому режимі

Максимум кутової характеристики потужності доаварійного режиму

Перехідна ЕРС генератора в поперечній осі в попередньому режимі

Результуючий опір в доаварійному режимі

Максимум кутової характеристики

Результуючий опір в після аварійному режимі

Критичний кут відключення КЗ

Граничний кут відключення трифазного КЗ

Граничний час відключення КЗ

 

Рисунок 3 – Криві зміни δ=f(t) іU=f(t) при тривалості трифазного КЗ від 0 до 5 с

 

Рисунок 4 – Криві зміни δ=f(t) іU=f(t) при тривалості трифазного КЗ від 0 до 2 с

 

 

 

Рисунок5 –Криві зміни δ=f(t) і U=f(t)  в при тривалості трифазного КЗ від 0 до 5 с

 

Рисунок6 – Кутова характеристика потужності в нормальному та аварійному режимі  
Висновок: На основі розрахунків, проведених в лабораторній роботи, можна зробити висновок, що при Т=0,5с система залишається динамічно стійкої, при Т=1 с система динамічно не стійка. При розрахунках визначили граничний кут відключення КЗ . Розрахунки зійшлися з розрахунками на комп’ютері. З рисунку 6 видно, що площадка прискорення менша за площадку гальмування, що свідчить про динамічну стійкість системи.