Результирующая устойчивость

Если станция, выпавшая из синхронизма и некоторое время Δ t_ас, проработавшая в асинхронном режиме, затем восстанавливает свою синхронную работу при условиях близких к условиям исходного режима, то такую систему следует рассматривать как систему, обладающую результирующей устойчивостью. Результирующая устойчивость широко реализуется в практике эксплуатации энергосистем и для ее улучшения (уменьшения установившегося скольжения, S∞, сокращения времени асинхронного хода Δ t_ас разработаны специальные устройства.

ВХОЖДЕНИЕ В СИНХРОНИЗМ АСИНХРОННО РАБОТАЮЩИХ ГЕНЕРАТОРОВ /ресинхронизация/

Восстанавливать синхронную работу генератора без отключения его от сети удобнее всего путем ресинхронизации. Такое восстановление обладает рядом преимуществ, главное из которых - быстрота восстановления синхронизма. Так, в случае отключения генератора от сети и последующей его синхронизации набор нагрузки будет происходить не менее нескольких минут. Все это время выпавший из синхронизма генератор не будет выдавать энергию в систему.

Если же выпавший из синхронизма генератор не отключается от сети, то и, работая в синхронном режиме, он выдает в сеть некоторую мощность, а входя в синхронизм путем ресинхронизации он быстро увеличивает эту мощность.

При нарушениях синхронизма, вызванных статической устойчивостью, которая связана с изменением схемы системы или перегрузкой генераторов, ресинхронизация оказывается возможной только после вмешательства персонала, который должен установить причины неустойчивости. Вхождение в синхронизм после нарушения динамической устойчивости может происходить и без вмешательства персонала, автоматически, под действием регуляторов скорости или специальных приборов - ресинхронизаторов.

Из осцилограммы можно рассмотреть характер процесса ресинхронизации генератора. Рис1. Происходящие процессы можно условно разбить на три характерных этапа.

Первый этап - это трехфазное короткое замыкание, /участок ав, рис 1/ продолжающееся в данном конкретном случае около 0, 55 с. В это время агрегат не отдает мощности в сеть.

Рис. 1

Небольшая часть мощности турбины расходуется на покрытие потерь в генераторе и трансформаторе, а основная её часть идет на сообщение ротору кинетической энергии - увеличению его скорости сверх синхронной. Значение среднего скольжения начинает быстро расти.

После отключения КЗ-я начинается второй этап процесса. В связи с наличием возбуждения и динамической явнополюсности генератора при асинхронном ходе происходят колебания активной мощности Р. Под действием регулятора скорости впуск энергоносителя и мощность турбины начинают уменьшаться, наступает кратковременный явновыраженный асинхронный ход, продолжающийся только в течение времени Dt _ас, и вскоре он нарушается, благодаря действию регулятора, или вмешательству персонала, уменьшающих мощность первичного двигателя. Скольжение начинает интенсивно уменьшаться и вскоре проходит через нуль.

Начинается третий этап процесса, во время которого генератор входит в синхронизм, показателем чего служат характерные " двугорбые" характеристики мощности, отражающие процесс больших качаний, во время которых мгновенное скольжение периодически изменяет свой знак при среднем скольжении, равном нулю.

Далее, качания прекращаются, и наступает нормальная работа ресинхронизи-ровавшегося генератора, причем за счет снижения мощности, необходимой для осуществления ресинхронизации, мощность в установившемся режиме оказывается примерно на 10% меньше мощности исходного режима.

Процесс вхождения в синхронизм существенно зависит от параметров регулятора скорости. В тех случаях, когда регулятор настроен так, что среднее скольжение при подходе к нулевому значению изменяет знак может наблюдаться явление срыва ресинхронизации. Это явление иногда называют проскакиванием синхронизма. После проскакивания синхронизма может снова иметь место ресинхронизация или переход в новый асинхронный режим.