Устойчивость узлов нагрузок. Лабораторная работа №1

1.

Устойчивость узлов нагрузок.
Лабораторная работа №1
ИССЛЕДОВАНИЕ СТАТИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ
ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ ПРИ АВТОМАТИЧЕСКОМ
РЕГУЛИРОВАНИИ ВОЗБУЖДЕНИЯ ГЕНЕРАТОРА
РЕГУЛЯТОРОМ ПРОПОРЦИОНАЛЬНОГО ТИПА

2.

Цели работы:
Исследование с переходных процессов в электрической системе
при малых отклонениях параметров;
Поиск значений коэффициентов усиления регулятора, при которых
режим электрической системы статически устойчив.

3.

Статическая устойчивость электрической системы – это
способность системы восстанавливать свое исходное состояние
(или режим, близкий к нему) после малых возмущений режима.
Для повышения устойчивости в электрических системах осуществляют
целый ряд мероприятий, одним из которых
является применение
автоматического регулирования возбуждения АРВ. Регуляторы АРВ
бывают
пропорционального и сильного действия. Регуляторы
пропорционального действия изменяют ток возбуждения пропорционально
отклонению какого-то параметра режима.

4.

5.

На рис. 2 дана векторная диаграмма исследуемой системы.

6.

Расшифровка обозначений на ВД
• I- полный ток генератора
• Id- продольная составляющая полного тока
• Iq - поперечная составляющая полного тока
• Ia – активный ток генератора
• Ip – реактивный ток генератора
• Uc – напряжение на шинах системы
• Eq – ЭДС генератора в установившемся режиме
• E’ – ЭДС генератора во время переходного процесса (при исследовании динамической устойчивости электропередачи ЛР2)
• E’q - ЭДС генератора во время переходного процесса (при исследовании статической устойчивости электропередачи)
• Xd – реактивное синхронное сопротивление генератора по продольной оси, которое характеризуют установившийся режим.
• X’d – реактивное переходное сопротивление генератора в момент времени t = 0.
• Xd - сопротивление электропередачи от точки приложения ЭДС в установившемся режиме до шин системы (Xd+Xmp+Xл)
• Xd’ - сопротивление электропередачи от точки приложения ЭДС во время переходного процесса до шин системы (X’d+Xmp+Xл)
• δ - угол между векторами Eq и Uc
• δ'- угол между векторами E’q и Uc

7.

В установившемся режиме э.д.с. генератора:
Сопротивление электропередачи от точки приложения э.д.с. до шин
системы
Если активный и реактивный токи генератора выразить через
мощности Q0 и P0 , которые генератор выдает в систему, то э.д.с.

8.

9.

Пусть генератор исследуемой системы снабжен автоматическим
регулятором возбуждения пропорционального действия с
регулированием по отклонению угла δ, т. е.

10.

11.

Исследование статической устойчивости методом малых отклонений по существу сводится к анализу характера
переходных процессов, описываемых линеаризованными дифференциальными уравнениями, т. е. к анализу решений
этих уравнений. Если пренебречь активными сопротивлениями в цепи статора генератора, не учитывать
апериодическую составляющую тока статора и соответствующую периодическую составляющую тока в обмотке
возбуждения, то линеаризованные дифференциальные уравнения для рассматриваемой системы представим в
операторной форме в виде алгебраических уравнений
Первое уравнение системы является уравнением
равенства
моментов,
второе
уравнение
описывает
процессы в обмотке возбуждения, а третье и четвертое
уравнение является уравнениями статорной цепи.

12.

13.

Одним из методов, позволяющих установить отсутствие положительных вещественных корней и положительной
вещественной части комплексных корней без вычисления самих корней, является метод Гурвица. Согласно этому
методу все корни характеристического уравнения будут отрицательными, если определители составленные из
элементов матрицы Гурвица, положительны.

14.

15.

16.

Подготовка к выполнению. Переписываем
номер варианта и значение Q0

17.

Подготовка к выполнению. Переписываем
номер варианта и значение Q0

18.

Для начала необходимо рассчитать параметры режима, Q0
смотрим по варианту, остальные параметры одинаковы.

19.

Для начала необходимо рассчитать параметры режима, Q0
смотрим по варианту, остальные параметры одинаковы.

20.

Для начала необходимо рассчитать параметры режима, Q0
смотрим по варианту, остальные параметры одинаковы.

21.

Проверим ваши расчеты.
После проверки можем перейти к выполнению лабораторной
работы.
Для этого на рабочем столе ищем программу D-Fend Reloader,
запускаем её и ищем вкладку L1(1-15)

22.

В этой работе всё отражено в алгоритме, с ответами
Enter – да, далее; 1- нет. ОЧЕНЬ ВНИМАТЕЛЬНО
ЧИТАЕМ ЧТО НАПИСАНО НА ЭКРАНЕ!

23.

24.

Исследуемая схема

25.

Ввод исходных данных: на этом слайде отличие только в номере
варианта, остальные данные общие. Пишем через точку цифрами,
расположенными над основной клавиатурой

26.

Ввод данных по варианту

27.

Эти цифры одинаковы у всех

28.

На этом этапе будем подбирать коэффициенты Кмах и Кmin –
коэффициенты усиления регулятора в системе при малых
отклонениях параметров.

29.

На этом этапе будем подбирать коэффициенты Кмах и Кmin –
коэффициенты усиления регулятора в системе при малых
отклонениях параметров.

30.

Методика подбора Кmах

31.

Как было написано ранее, значения ищутся подбором,
для начала введите значение, что было получено при
расчете

32.

Выбираем номер графика, который хотим
отстроить, начнем с 1

33.

Смотрим на результат, раскачивание вышло за
пределы, значит значение не подошло
Вывод таблицы не нужен жмем 1 и затем Enter
Так как значение не подошло первому графику, значит
другие графики уже отстраивать и смотреть не нужно,
жмем 1 и затем Enter
Так как коэффициент не подошел, нужно изменить
значение Кмах, жмем Enter
если значение раскачивания превышало 1% то
нужно уменьшать значение Кмах

34.

Нужно ввести следующее значение, по анализу предыдущего
графика пришла к выводу что нужно уменьшать коэффициент до тех
пор, пока все 4 графика не будут удовлетворять условиям
Вывод таблицы не нужен жмем 1 и затем Enter
Так как значение удовлетворяет условию, строим
следующий график, жмем Enter

35.

Методика подбора Кmin

36.

Введите значение, что было получено при
расчете, и отстройте 4 графика

37.

Вводим подобранные коэффициенты

38.

Зовем преподавателя, после того, как преподаватель
проверит результат, закрываем приложение для
выполнения и открываем пример отчета

39.

Заполняем титульный лист, открываем страницу
6 вводим своё значение Q0, вбиваем
рассчитанные ранее значения для формул 3-7
(вносим результаты в табл 1 первая строка) и
вставляем графики в отчет, НЕ ЗАБЫВАЕМ
ОБРЕЗАТЬ РИСУНКИ, плохо оформленные
работы приниматься НЕ БУДУТ

40.

Открываем страницы 10-12 проводим расчеты, вносим в
оставшиеся строки таблицы 1, ориентируясь на Q0.
Сохраняем отчет и отправляем его на почту преподавателю
[email protected]
Ждем ответное письмо принят/не принят(укажу ошибки)
отчет, готовимся к защите.
После защиты, если отчет выполнен хорошо, преподаватель
вышлет вам подписанный отчет, который необходимо будет
выставить на сайт до следующего занятия.