Ewa Hadam Rzeszów, 21.03.2006
Bartłomiej Haraszczuk
L-01 III EDA
Laboratorium Podstaw Elektroenergetyki.
Temat: Stan dynamiczny generatora zasilającego sieć sztywną.
Schemat układu: generator, transformator blokowy, linia dwutorowa, transformator stacji, sieć sztywna:
W układzie przedstawionym na rysunku wyznaczyć przebiegi charakterystyk δ(t), ω(t), P(t) i Q(t):
- w stanie dynamicznym spowodowanym wyłączeniem jednego z torów linii dwutorowej ;
-w stanie dynamicznym spowodowanym załączeniem drugiego toru linii przy pracującym jednym torze;
- dla różnych wartości reaktancji jednostkowej toru L1 i L2 oraz wprowadzają zakłócenie;
Dane:
linia - napięcie znamionowe Un = 220 kV,
generator:
moc znamionowa Sg = 240 MV⋅A,
reaktancja przejściowa Xd = 15 %,
stała bezwładności tm = 8.2 s,
transformator blokowy:
znamionowa moc pozorna Sn = 240 MV⋅A,
napięcie zwarcia uz = 14.5 %,
transformator stacji:
znamionowa moc pozorna Sn = 250 MV⋅A,
napięcie zwarcia uz = 15.5 %,
dwutorowa linia elektroenergetyczna:
długość linii l = 200 km,
moc odbierana przez system:
moc czynna Pe = 200 MW,
moc bierna Q = 124 Mvar,
przedział czasu h = 0.02 s,
czas obserwacji stanu dynamicznego tmax = 5 s,
Otrzymane wykresy :
1.Przyjmujemy :
-- reaktancja jednostkowa toru L1 = 0.4 Ω/km,
reaktancja jednostkowa toru L2 = 0.4 Ω/km,
zakłócenie reaktancji systemu Z = 0 %.
a)jeden tor linii otwarty
δ(t) P(t)
ω(t) Q(t)
b)dwa tory linii zamknięte
δ(t) P(t)
ω(t) Q(t)
2. Przyjmujemy:
reaktancja jednostkowa toru L1 = 0.4 Ω/km,
reaktancja jednostkowa toru L2 = 0.4 Ω/km,
zakłócenie reaktancji systemu Z = 2 %.
a)jeden tor linii otwarty
δ(t) P(t)
ω(t) Q(t)
b)dwa tory linii zamknięte
δ(t) P(t)
ω(t) Q(t)
3. Przyjmujemy:
reaktancja jednostkowa toru L1 = 0.6 Ω/km,
reaktancja jednostkowa toru L2 = 0.1 Ω/km,
zakłócenie reaktancji systemu Z = 0 %.
a)jeden tor linii otwarty
δ(t) P(t)
ω(t) Q(t)
b)dwa tory linii zamknięte
δ(t) P(t)
ω(t) Q(t)
4. Przyjmujemy:
reaktancja jednostkowa toru L1 = 0.6 Ω/km,
reaktancja jednostkowa toru L2 = 0.1 Ω/km,
zakłócenie reaktancji systemu Z = 2 %.
a)jeden tor linii otwarty
δ(t) P(t)
ω(t) Q(t)
b)dwa tory linii zamknięte
δ(t) P(t)
ω(t) Q(t)
Wnioski:
W przypadku z odłączoną linia L2 można zauważyć, że wzrost wprowadzanego zakłócenia nieznacznie wpływa na zmianę wartości minimalnych i maksymalnych kąta δ. Wraz ze wzrostem Z wartości minimalne obu mocy maleją (podobnie jak i wartość maks. mocy biernej), zaś wartość maksymalna mocy czynnej rośnie. W drugim przypadku (z dołączoną linią L2) wartości minimalne i maksymalne mocy maleją wraz ze wzrostem wprowadzanego zakłócenia.
Z otrzymanych wykresów wywnioskowaliśmy, że przy maksymalnej wartości kąta δ moc czynna osiąga wartość maksymalną zaś bierna minimalną. W przypadku minimalnej wartości δ sytuacja jest odwrotna.
Na podstawie ostatniego punktu pomiarów możemy stwierdzić, że wzrost reaktancji układu powoduje zwiększenie się amplitudy przebiegu kąta delta w funkcji czasu. Jego wartość minimalna zmienia się nieznacznie w odróżnieniu od wartości maksymalnej. Generator synchroniczny nie wypada z synchronizmu dla kątów delta mniejszych od 90 stopni.
L2
L1
G
Tb
TS
S