Угловая характеристика мощности простейшей электрической системы

ГЛАВА 12. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ      

     СИСТЕМЫ

Векторные диаграммы и соотношения между параметрами в простейшей электрической системе

Угловая характеристика мощности простейшей электрической системы

Простейшая электрическая система (рис.12.1) состоит из генератора (электростанции), который передает вырабатываемую мощность Р_Г+jQ_Г через линию электропередачи в систему бесконечной мощности. Под системой бесконечной мощности подразумевается, что ее мощность намного больше мощности генератора и любые процессы в генераторе не влияют на систему, в которой частота и напряжение остаются постоянными. 

Рис. 12.1. Схема простейшей электрической системы и ее схема замещения

При исследовании электромагнитных процессов параметры схемы замещения элементов оборудования представляются в относительных единицах в соответствии с подразделом 7.2.1.

Построим векторную диаграмму и выведем уравнение угловой характеристики мощности простейшей электрической системы.

Будем исходить из условия, что эдс генератора  и напряжение на шинах системы Uс постоянны и тогда передаваемая по ЛЭП мощность будет зависеть от угла электропередачи, то есть от угла между эдс генератора  и напряжением на шинах системы U_с.

Рис. 12.2. Построение угловой характеристики мощности

 простейшей электрической системы

 Из треугольника ОED найдем соотношение:

Умножив обе части равенства на , получим:

   

В (12.1):  − сопротивление между эдс СГ и системой. Угол d является механической координатой и определяется взаимным положением ротора СГ и вектора напряжения системы Uc.

Рис. 12.3. Взаимное положение векторов

E_q  и U_c

 

На рис. 12.3 показано взаимное положение векторов  СГ и , причем вектор  совпадает с поперечной осью ротора.

 Передача мощности от генератора в систему возможна только тогда, когда вектор  опережает вектор на угол d. Если же отстает от вектора , то синхронная машина будет работать в режиме двигателя, т. е. потреблять из системы активную мощность.

Направление потока реактивной мощности зависит от соотношения модулей и . Если  > то передача реактивной мощности идет от СМ к системе, и наоборот.