Способы и средства повышения устойчивости электрических систем.

При выборе мероприятия по повышению устойчивости необходимо технико-экономическая оценка предлагаемого варианта.

    Все мероприятия, влияющие на тот или иной вид устойчивости подраз­деляются на три группы:

    1. Основные мероприятия — воздействия на основные элементы. К ос­новным элементам относятся: генераторы, трансформаторы, ЛЭП с выклю­чателями, и двигатели нагрузки.

    2. Дополнительные мероприятия — установка элементов, которые не являются необходимыми для нормальной эксплуатации.

    3. Мероприятия режимного порядка.

Основные мероприятия:

    Генераторы. Параметры генераторов оказывают существенное влияние как на статическую, так и на динамическую устойчивость, так как .

    — Уменьшение реактивных сопротивлений. На статическую устойчивость влияет синхронное индуктивное сопротивление x_d, на динамическую переходное со­противление x ' _d и постоянная инерция Т _j.

    — Увеличение механической постоянной инерции. Постоянная инерции существенно влияет на динамическую устойчи­вость машины. Чем больше Т _j («тяжелее» машина), тем медленнее изменяет­ся скорость ее ротора под действием избыточного момента. Это увеличивает предельно допустимое время существования аварийного режима, повышая устойчивость системы.

    — Регулирование возбуждения синхронной машины может рассматриваться как средство «улучшения» ее параметров.

    — Применение быстродействующей системы возбуждения;

    — Использование регуляторов возбуждения.

    Трансформаторы. Параметры трансформаторов не оказывают существенного влияния на устойчи­вость электрических систем. Сопротивление трансформаторов нормируется.

    ̶ 13% — повышающие трансформаторы.

    ̶ 10,5% — понижающие трансформаторы.

    Выключатели. Быстрое отключение КЗ имеет решающее значение для улучшения динамической устойчивости. Современные воздушные выключа­тели имеют собственное время в пределах 0.06...0.08 с. Быстродействующая релейная защита срабатывает за 0.02...0.04 с. Следовательно, время отключения КЗ должно приниматься равным 0.1...0.12 с. При использовании вакуумных выключателей это время сократится до 0.05...0.08 с.

    Линии электропередачи.

    — Повышение напряжения электропередач.

Рост номинального напряжения линии повышает Р_пр и это повышение тем больше, чем длиннее линия.

    — Расщепление проводов в каждой фазе на несколько параллельно идущих Индуктивное сопротивление линии может быть снижено расщепле­нием проводов, применяемое с целью уменьшения потерь на корону. Рас­щепление фазы на три провода (ВЛ 500 кВ) уменьшает реактивное сопротив­ление линии на 25...30%.

    Уменьшить индуктивное сопротивлении линии можно, применяя про­дольную (емкостную) компенсацию реактивного сопротивления ВЛ.

    Для повышения пропускной способности дальних электропередач при­меняются промежуточные синхронные компенсаторы и управляемые кон­денсаторы, что можно отнести и к дополнительным мероприятиям.

Дополнительные мероприятия.

    — Сооружение переключательных пунктов на электропередачах.

    — Установка преобразовательных устройств связи систем

    — Использование управляемых источников реактивной мощности (ИРМ).

    — Использование автоматической аварийной разгрузки генераторов.

    — Заземление нейтралей трансформаторов через активное или реак­тивное сопротивление.

    — 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. Наиболее эффективно параллельное включение сопротивления.

    — Регулирование турбин. Небаланс мощности, возникающий при возмуще­нии генератора, может быть уменьшен или полностью скомпенсирован сни­жением мощности турбины.

Мероприятия режимного порядка.

    Целенаправленное изменение параметров режима системы, обеспечение необходимых резервов мощности могут существенно увеличить запасы устойчивости.

    — Иерархическое управление системой с применением автоматики и ЦВМ и применение вычислительной техники для управления переходными процессами.

    — Отключение части генераторов в послеаварийном режиме.

    — Трехфазное и пофазное АПВ.

    — Непрерывный контроль состояния системы

    — Изменение схемы коммутации системы.

    — Распределение нагрузки между станциями с учетом требований улучшения устойчивости и качества переходных процессов.

    — Резервы активной и реактивной мощности на электрических стан­циях улучшают как статическую, так и динамическую устойчивость.