PJS Přednáška číslo 9

Transkript

1 J řnáška číslo 9 lktromchanické přchoné ě v řnos výkonu mzi altrnátorm a tvrou sítí a ho stabilita Řšní nouchého přnosu Y Y Y rotož v vazbním člnu přvažu inuktivní raktanc na činným oporm v poměru :R v poélném směru: ní vvn : až 0 : Transformátory 0 : až 00 : ltrnátory 0 : až 00 : 90 lz přibližně poélnou vazbní impanci považovat za čistě inuktivní: Y a ýkon oávaný o sítě: Y R( ) sin ýkon vnitřní altrnátoru: cos sin Y Q m( ) cos cos sin R( ) sin Q m( ) cos

2 tatická stabilita altrnátoru pracuícího o pvné sítě ltrnátor Transformátor ní íť tabilita v lktrizační soustavě souvisí s schopností uržt konstantní ak vlikost (tzv. stabilita napěťová ), tak fázi (tzv. stabilita úhlová ) slovaných uzlových napětí, přičmž obvykl první pomínka souvisí s vyrovnaností bilanc alových a ruhá činných výkonů. Q cos sin cos Č Q cos ávislost výkonů na vlikosti (=.5) Q Q ávislost činného výkonu na vlikosti a pro =.0 pro =. pro =.5 pro =.9 pro = ávislost výkonů na vlikosti ( = ra) Q Q ávislost alového výkonu Q na vlikosti a Q pro =.0 Q pro =. Q pro =.5 Q pro =.9 Q pro =

3 ávislost komplxního vnitřního výkonu a výkonu oávaného o sítě na zátěžném úhlu při konstantním buzní =.8. Řšní nouchého přnosu pro přípa rspktování příčné části náhraního schématu: y y s y y y y y y ýkon vnitřní: 0

4 sin sin sin sin cos cos Q ýkon oávaný o sítě: 0 sin sin sin sin cos cos Q ro přípa výrazné spotřby uvnitř vobranu mohou výkony a Q změnit směr a síť s rovněž poílí na napání, ty s zvyšuícím s zátěžným úhlm altrnátor pouz přbírá příslušný poíl clého zatížní. tatická stabilita pro přípa altrnátoru pracuícího o pvné sítě:

5 sin T s zvětšu T s zmnšu tatická stabilita altrnátoru pracuícího o pvné sítě schopnost systému nalézt při nkončně malých a nkončně pomalých změnách zátěžného úhlu, výkonu turbiny, paramtrů přnosu lktrického činného výkonu, nbo iných vličin, ktré tyto paramtry ovlivňuí, nový stav s konstantním zátěžným úhlm, čili synchronní stav. T s zvětšu T stabilní stav T s zmnšu T stabilní stav

6 T s zvětšu T nstabilní omínka splnění statické stability: 0, Maximální přnositlný výkon určn vztahm: max 0 C o 90 max cos ztah zátěžného úhlu a vnitřního lktromotorického napětí 90 max tzv. synchronizační výkon (vlikost přírůstku výkonu pro notkovou změnu úhlu ). xistu ál tzv. činitl rzrvy max k p % 00 0%. Nutný provozní činitl rzrvy možno uvažovat nižší pro oinělé havariní stavy. o

7 ávislost činného výkonu altrnátoru při rgulaci buzní oustava s konstantní honotou svorkového napětí altrnátoru. Fázorový iagram při zvyšuícím zatížní bz aplikac rgulac buzní: Fázorový iagram při zvyšuícím zatížní s rgulací buzní:

8

9 něší charaktristika ýslná vněší charaktrisika: sin sin R xt xistu oblast přirozné o stability 90. xt xt o 0 90 a umělé Y xt n xt xt Y ltrnativně: xt xt n xt n xt arcsin Matmatický mol vyštřní vněší charaktristiky (hlání potřbné honoty n ): xt arcsin cos Y sin xt ( ) Y ( n ) xt xt Q cos xt Q pro kontrolu: xt xt xt n Y xt

10 Ngativní průběh změny mzi pracovními bou můž ovlivnit pásmo ncitlivosti rgulátoru a přípaná tnnc k samovolnému rozkývání zátěžného úhlu. liv kolísání napětí vněší sítě něší charaktristika Možné snížní napětí sítě ovlivňu ngativně výkonovou charaktristiku. nižu s ak maximální přnositlný výkon, tak mzní zátěžný úhl.

11 ávislost činného výkonu altrnátoru pro altrnátor s vyniklými póly rovu s proměnnost vlikosti vzuchové mzry. ůvoní vztahy třba zobcnit: sin cos cos cos cos sin cos sin sin nalogicky: Q cos cos

12 něší charaktristika stro s vyniklými póly ávislost činného výkonu altrnátoru při nzanbání činného oporu vazbního člnu ři nzanbání činného oporu v vazbním vobranu nastává maximální výkon při o zátěžném úhlu: max 90, nboť s provu pozitivní účink činného oporu (klané ). Ngativní vliv záporného s uplatní při inuktivní zátěži v rámci vazbního sin max vobranu. aváím činitl zmnšní výkonu: k max cos k sin sin cos sin

13 nalytické řšní stability přnosu výkonu mzi altrnátorm a tvrou sítí TM N M J M J M M t Tm N sin T max t Tm N t Řšní provm numricky, nbo linarizací v počátčním boě Taylorovým rozvom a Laplacovou transformací: 0 max sin max sin t t T p sin 0 m N T max a p c 0 k sin T m N T max 0 a 0 c C 0 p, c a ro c 0 vzniká oscilac s frkvncí c f. a ro c 0 vzniká aprioický přchoný ě maící za náslk ztrátu stability. omínka statické stability, ty pomínka c C byla potvrzna. 0 0 oku bu rspktováno buící a tlumící vinutí, ochází k tlumnému přchonému ěi íky vznikaícímu příavnému asynchronnímu momntu. Tnto momnt má aprioickou a tři zanbatlné složky harmonické. třní honota tohoto momntu vyářna vztahm: st st st M as st st st říslušný skluz finován ako: s t oku uvážím pro npatrné změny zátěžného úhlu a pro stro s hlakým rotorm M as a T, potom lz momnt přibližně uvažovat: T st st t st B,

14 k B T Tm N ohybová rovnic soustroí potom v tvaru: B T t t Opět aplikum linarizaci Taylorovým rozvom a Laplacovu transformaci: a p b p c 0 k b B. b c oku zavm, řšní tntokrát v tvaru: p, a a max sin Ty pro c 0 vzniká ynamicky stabilní přchoný ě. c ro navíc splněnou pomínku a bu nat o průběh aprioický. c o bu platit, potom vzniká a tlumný osciluící průběh. s

15 Obcně lz konstatovat, ž buící a tlumící vinutí pozitivně tlumí vznikaící přchoný ě. ouz výimčně při vysokých honotách rzistnc můž koficint tlumní B nabývat c záporných honot a v oblasti potom vzniká kmitavý ě s samovolně narůstaící a amplituou (samovolné rozkývání stro): ýpočt vazbních raktancí a amitancí pro různé přípay provozních a popruchových stavů t t Bzporuchový stav: Maximální přnositlný činný výkon: Nf max T T očátční pomínka zátěžného úhlu: arcsin max

16 Tropólový zkrat: t t řpočt troúhlník hvěza: v v v k i T i T k k k i i k i ávislost výkonové chraktristiky na typu vzniklé poruchy pro přípa pouz nouchého vazbního vní:

17 Jnofázový zmní zkrat: g () t t () g () () () g () t t () () g (0) t (0) t (0) (0) (0) (0) kv i 0 T T k kv i i k k i k Oponí poruchy: t t T T