Современная электроэнергетика
Главная   >>   Современная электроэнергетика

Современная электроэнергетика

13.2. Переходные режимы и процессы

Переходные режимы делятся на две большие группы по величине возмущающих воздействий или возмущений:

1. Переходные режимы при малых возмущениях, т.е. установившиеся режимы. ЭЭС должна работать устойчиво при малых возмущениях, иначе говоря, она должна обладать статической устойчивостью.

Статическая устойчивость — это способность ЭЭС восстанавливать исходный режим после малого его возмущения.

2. Переходные режимы при больших возмущениях, возникающих как в нормальных, так и в аварийных условиях работы ЭЭС. По отношению к большим возмущениям вводится понятие динамической устойчивости ЭЭС.

Динамическая устойчивость — это способность ЭЭС восстанавливать после большого возмущения исходное состояние или состояние, практически близкое к исходному и допустимое по условиям эксплуатации ЭЭС. Если после большого возмущения синхронная работа ЭЭС сначала нарушается, а затем после некоторого, допустимого по условиям эксплуатации, асинхронного хода восстанавливается, то считается, что система обладает результирующей устойчивостью.

Переходный режим ЭЭС представляет собой целую гамму переходных процессов, различающихся скоростью протекания:

  • волновые переходные процессы (1—100 мкс);
  • электромагнитные переходные процессы (10—500 мс);
  • электромеханические переходные процессы (0,1—10 с);
  • длительные электромеханические переходные процессы, возникающие, например, при каскадном развитии аварий (от нескольких минут до десятков минут).

Различная скорость протекания этих процессов позволяет в большинстве случаев рассматривать их по отдельности, упрощая тем самым математическое описание ЭЭС.

Так, при рассмотрении волновых процессов линии электропередач и обмотки электрических машин и трансформаторов представляют в виде систем с распределенными параметрами и при этом не учитывают изменение скоростей роторов этих машин, полагая, что за время протекания волновых процессов они постоянны.

При рассмотрении электромагнитных переходных процессов допустимо все элементы ЭЭС считать элементами с сосредоточенными параметрами и также не учитывать изменения скоростей роторов машин.

При рассмотрении электромеханических (взаимосвязанных электро­магнитных и механических) переходных процессов не учитываются динамические свойства статических элементов ЭЭС (ЛЭП, трансформаторов, обмоток статора электрических машин), но обязательно учитывается изменение скоростей роторов электрических машин [13.1].

Задачи управления разными переходными процессами различны:

  • волновые процессы — облегчение изоляции ЛЭП и других основных элементов ЭЭС за счет снижения атмосферных, коммутационных и рабочих перенапряжений с помощью разрядников и реакторов;
  • электромагнитные процессы — отыскание эффективных способов ограничения токов короткого замыкания и согласование их значений с параметрами оборудования электрических сетей различных напряжений (использование токоограничивающих устройств: реакторов, трансформаторов с расщепленными обмотками, резонансных устройств и др.);
  • электромеханические процессы — обеспечение устойчивости ЭЭС.