Дополнительные устройства для повышения устойчивости

Сопротивления, включенные в нейтраль трансформатора.. Если сеть с глухозаземленной нейтралью заземлить через небольшое сопротивление, не повышающее напряжение на нейтрали, то условия работы изоляции не изменяются, а динамическая устойчивость системы при несимметричных КЗ улучшится. Рассмотрим несимметричное КЗ в электропередаче, схема которой показана на рисунке 16.1.

Рисунок 16.1

Схема замещения нулевой последовательности с учетом активных сопротивлений приведена на рисунке 16.2. Из нее следует, что активные сопротивления увеличивают суммарное сопротивление нулевой последовательности:

.

Рисунок 16.2

Вследствие этого увеличивается и сопротивление шунта КЗ:

.

Тогда взаимное сопротивление схемы прямой последовательности (см. рисунок 16.3) уменьшится. Это вызовет возрастание амплитуды характеристики мощности аварийного режима (см. характеристику II на рисунке 13.5), что в свою очередь уменьшит площадь ускорения abcd. Уменьшение площади ускорения приводит к увеличению коэффициента запаса динамической устойчивости.

Рисунок 16.3

Электрическое торможение генераторов используется для повышения устойчивости при симметричных КЗ. Генератор, ротор которого ускоряется из-за какого-либо возмущения, тормозится активными сопротивлениями, включаемыми последовательно или параллельно (см. рисунок 16.4).

а б

Рисунок 16.4

Регулирование турбин. Небаланс мощности, возникающий при возмущении генератора, может быть уменьшен или полностью скомпенсирован снижением мощности турбины. Если бы регуляторы турбины были безынерционны, т.е. могли мгновенно реагировать на изменение электрической мощности, то возможность нарушения динамической устойчивости была бы исключена. Однако обычные регуляторы турбин являются инерционными системами со значительной зоной нечувствительности. При качаниях генераторов они не реагируют на изменение скорости. Кроме того, необходимо иметь в виду, что быстрое прекращение впуска энергоносителяприводит к гидравлическому удару (в случае гидротурбины) или расширению пара в объемах между регулирующим клапаноми первым рядом сопел паровой турбины. Эти явления вызывают дополнительное механическое усилие в системе регулирования.

Большими возможностями регулирования обладают газовые турбины, у которых удается быстро изменять механическую мощность при синхронных качаниях генераторов.