Глава 11

11.5. Примеры расчетов

Пример 11.1. Для СЭС, схема которой изображена на рис. 11.19, а, определить коэффициент запаса статической устойчивости по идеальному пределу мощности. Система состоит из гидроэлектростанции (ГЭС) с генераторами G1, G2 и ТЭС с эквивалентным турбогенератором G3.

Параметры гидрогенераторов: Uном= 10,5 кВ, Рг1 = Рг2 = 200 МВт, cos φг1=cosφг2 = 0,85, xdl = xd2 = 90 %, x'd1 = x'd2 = 25 %; параметры повышающих трансформаторов: K=10,5/242, Sтр1= Sтp2 = 240 MBA, uKl = uK2 = 12 %, параметры ЛЭП: l = 300 км, х0 = 0,41 Ом/км, Рл = 350 МВт, cos φЛ = 0,9; параметры понижающего трансформатора: К = 10,5/233, Sтp3 = 1800MBА; uк3= 14%; параметры турбогенератора: U ном3= 10,5 кВ, Рг3 = 1500 МВт, cos φг3 = 0,8, хd3 = 180 %; параметры потребителей: Рн = 1200 МВт, cosφн = 0,8 ,UH = 220 кВ.

Решение. Так как мощность ТЭС значительно превышает мощность ГЭС, то можно принять, что генераторы G1и G2 подключены к системе неограниченно большой мощности и напряжение на шинах потребителя постоянно (Uн =220кВ)

При этом условии схему замещения СЭС можно представить в виде,

Рис.11.19. К примеру 11.1

показанном на рис. 11.19,б. Принимая за базисную мощность Sб =350 MBА, а за базисное напряжение Uб= 220 кВ, приводим реактивные сопротивления ее элементов к базисным условиям и находим их результирующие значения:

для генераторов

для повышающих трансформаторов

для ЛЭП

Результирующее реактивное сопротивление СЭС

Внешнее реактивное сопротивление СЭС

Переходное реактивное сопротивление генератора ГЭС

Результирующее переходное сопротивление СЭС

Напряжение на шинах потребителя в относительных единицах

Активная мощность в относительных единицах, передаваемая по ЛЭП,

Реактивная мощность при () передаваемая по ЛЭП,

Полная мощность, передаваемая по ЛЭП,

Таблица 11.2. Результаты расчета угловой характеристики мощности генераторов ГЭС

δ,град | sin δ | P

0

20

40

60

80

90

100

120

140

160

180

0

0,34

0,64

0,87

0,98

1

0,98

0,87

0,64

0,34

0

0

0,537

1,02

1,37

1,56

1,58

1,56

1,37

1,02

0,537

0

Для определения коэффициента запаса статической устойчивости СЗС по идеальному пределу мощности находим э.д.с. холостого хода генератора

и составляем уравнение угловой характеристики его мощности

Изменяя угол δ от 0 до 180°, можно определить мощность генераторов ГЭС, которая должна передаваться в СЗС без нарушения ее статической устойчивости. Результаты расчета приведены в табл. 11.2.

Идеальный предел мощности, соответствующий δ = 90o,

Угол сдвига фаз между э.д.с. генераторов и напряжением на зажимах потребителя

Коэффициент запаса статической устойчивости СЭС по идеальному пределу мощности

.