Środki mające na celu poprawę stabilności w stanach przejściowych
Poprawa przejściowej stabilności systemu elektroenergetycznego odnosi się do tego, czy system może osiągnąć nowy stabilny stan pracy lub powrócić do pierwotnego stanu poprzez przejściowy proces po nagłym wystąpieniu dużego zakłócenia w określonej sytuacji roboczej. Jednak ze względu na nagłe zakłócenie systemu operacyjnego będzie duża różnica między szybkością wzbudzenia elektrycznego generatora a mocą mechaniczną, która jest główną przyczyną zniszczenia przejściowej stabilności systemu. Dlatego, aby poprawić przejściowe środki stabilności, najpierw rozważ skrócenie czasu niezrównoważonego działania siły i tymczasowe środki w celu zmniejszenia bilansu mocy.
1. Szybko wytnij usterkę
Po wystąpieniu usterki różnica mocy na wale wirnika, czyli niezbalansowana moc, przyspieszy wirnik. Zgodnie z zasadą równej powierzchni, jeśli system ma uzyskać stabilność przejściową, obszar przyspieszenia musi zostać zminimalizowany, a obszar opóźnienia musi zostać zwiększony. W ten sposób możliwe jest przywrócenie przyspieszonego wirnika do prędkości synchronicznej i przywrócenie normalnej synchronicznej pracy systemu. Aby zmniejszyć obszar przyspieszenia, najbardziej bezpośrednim sposobem jest szybkie usunięcie usterki. Kolejnym pozytywnym efektem szybkiego usuwania usterek jest szybki wzrost napięcia zacisku silnika, zmniejszenie ryzyka przeciągnięcia i zatrzymania silnika oraz poprawa stabilności pracy obciążenia. Aby szybko usunąć usterkę, należy wybrać szybko działające urządzenie zabezpieczające przekaźnik i szybko działający wyłącznik.
2. Zastosuj urządzenie do ponownego zamykania
Większość usterek w systemie elektroenergetycznym, zwłaszcza w liniach przesyłowych wysokiego napięcia, ma charakter przejściowy, a nie stały. Przyjmuje się automatyczne urządzenie do ponownego zamykania, to znaczy, gdy wystąpi usterka, a wyłącznik odłączy wadliwą linię, automatyczne urządzenie do ponownego zamykania uruchomi linię po pewnym czasie. Jeśli wadliwa linia jest przejściowa, system może wznowić normalną pracę po ponownym zamknięciu wyłącznika. To nie tylko poprawia niezawodność zasilania, ale jest również korzystne dla przejściowej stabilności systemu. Im szybsze jest działanie ponownego zamykania, tym bardziej korzystne jest to dla stabilności. Jednak czas działania ponownego zamykania jest ograniczony przez czas zwolnienia zwarcia. Ogólnie rzecz biorąc, punkt zwarcia ma tendencję do posiadania łuku. Jeśli ponowne zamknięcie jest zbyt szybkie, punkt zwarcia, który wytwarza łuk, może ponownie uruchomić łuk z powodu niewystarczającej dejonizacji, co powoduje, że ponowne zamknięcie nie powiedzie się, a nawet rozszerzy usterkę. Szczególnie w przypadku ponownego zamykania jednofazowego, prąd zanurzony generowany przez pojemność międzyfazową i wzajemną indukcyjność między fazą zwarcia a dwiema normalnymi fazami utrzymuje spalanie łuku, co zwiększa czas dejonizacji. Nieudane ponowne zamknięcie jest bardzo szkodliwe dla stabilności przejściowej, co jest równoznaczne z nadaniem systemowi dużego wpływu w krótkim czasie. Jednocześnie zwiększa obciążenie wyłącznika, na co należy zwrócić uwagę w rzeczywistym użytkowaniu. Nieudane ponowne zamknięcie zwiększa obszar przyspieszenia i sprawia, że system traci swoją przejściową stabilność. Ogólnie rzecz biorąc, należy podjąć środki w celu uniknięcia tego wyniku.
3. Wymuszone wzbudzenie
Gdy napięcie zacisku generatora jest zmniejszone z powodu zewnętrznego zwarcia, zmniejszając w ten sposób moc elektromagnetyczną, można użyć silnego urządzenia wzbudzającego w celu zwiększenia mocy elektromagnetycznej i zmniejszenia niezrównoważonej mocy wirnika. Ogólny generator automatycznie regulujący układ wzbudzenia ma wymuszone urządzenie wzbudzające. Gdy napięcie końcowe Vg jest niższe niż 85% napięcia znamionowego, przekaźnik niskiego napięcia będzie działał, a rezystancja regulacji urządzenia wzbudzającego zostanie przymusowo zwarta przez przekaźnik pośredni, co znacznie zwiększa prąd wzbudzenia wzbudnika. W rezultacie prąd wzbudzenia i napięcie wzbudzenia generatora gwałtownie wzrastają, aby zwiększyć potencjał generatora i zwiększyć moc elektromagnetyczną. W ten sposób zmniejsza się niewyważona moc wirnika, aby osiągnąć cel poprawy stabilności przejściowej.
