Понятие о статической устойчивости

Предположим, что мощность турбины и генератора уравновешивают друг друга в точке а.

P

a +ΔР b

Po Pm=(EU)/Xc

-ΔР

δa Δδ 90° δb Δδ 180°

Рис.4. Характеристика мощности генератора, Δδ – приращение угла,

±ΔР –приращение мощности

Если допустить, что угол δа получает небольшое приращение +Δδ, то мощность генератора также увеличится на величину +ΔР, причем положительному приращению угла +Δδ соответствует положительное приращение мощности +ΔР. Мощность турбины Ро остается неизменной, поэтому на валу машины возникает момент тормозящего характера, под действием которого ротор начинает замедляться, что обуславливает перемещение связанного с ротором вектора эдс в сторону уменьшения угла δ. В результате уменьшения угла вновь восстанавливается исходный режим.

Совершенно иной получается картина в точке b. Положительному приращению угла +Δδ соответствует отрицательное приращение мощности –ΔР, а, следовательно, уменьшению тормозного момента. Под действием Ро угол продолжает расти, вектор Е непрерывно перемещается относительно U, и станция выпадает из синхронизма.

Под статической устойчивостью понимается способность системы самостоятельно восстанавливать исходный режим работы при малом возмущении.Статическая устойчивость – необходимое, но недостаточное условие установившегося режима работы (должна быть и динамическая устойчивость).

Точка а и любая другая точка на возрастающей части синусоиды отвечает статически устойчивым режимам, на падающей части – неустойчивым. Формальный признак статической устойчивости – один и тот же знак Δδ и ΔР:

или, переходя к пределу,

Производная dP/dδ носит название синхронизирующей мощности.

P

P(δ)

dP/dδ Pm=(EU)/Xc

90° 180°

Рис.5. Определение синхронизирующей мощности

Очевидно, что синхронизирующая мощность положительна при углах δ<90°. Критическая точка при δ=90°, когда синхронизирующая мощность равна нулю.