बिजली प्रणालियों के समानांतर संचालन की स्थिरता की अवधारणा। बिजली प्रणालियों की गतिशील स्थिरता

गतिशील स्थिरता
ऊर्जा प्रणाली

अगर
स्थिर
स्थिरता
की विशेषता
जिसने सिस्टम के ऑपरेटिंग मोड को स्थापित किया है, फिर पर
गतिशील स्थिरता विश्लेषण से पता चलता है
एक तुल्यकालिक मोड को बनाए रखने के लिए एक प्रणाली की क्षमता
बड़ी गड़बड़ी के तहत काम करें। बड़ा
विभिन्न शॉर्ट . के लिए गड़बड़ी उत्पन्न होती है
शॉर्ट सर्किट, बिजली लाइनों का डिस्कनेक्ट,
जनरेटर, ट्रांसफार्मर आदि बड़े करने के लिए
गड़बड़ी में बिजली परिवर्तन भी शामिल है
बड़ा भार, किसी की उत्तेजना का नुकसान
जनरेटर, बड़े इंजनों को शामिल करना। एक
उत्पन्न हुई अशांति के परिणामों से है
जनरेटर के रोटार की घूर्णी गति का विचलन
तुल्यकालिक से - जनरेटर के रोटार का दोलन।

विद्युत प्रणालियों की गतिशील स्थिरता

यदि, कुछ विक्षोभ के बाद, सदिशों के परस्पर कोण
कुछ मान लेगा (उनके दोलनों का क्षय हो जाएगा
कोई नया मान), तो यह माना जाता है कि गतिशील
स्थिरता बनी रहती है। यदि कम से कम एक जनरेटर
रोटर स्टेटर फ़ील्ड के सापेक्ष मुड़ना शुरू कर देता है, फिर
यह गतिशील स्थिरता के उल्लंघन का संकेत है। सब मिलाकर
सिस्टम की गतिशील स्थिरता के मामले का अंदाजा लगाया जा सकता है
निर्भरता f t संयुक्त के परिणामस्वरूप प्राप्त हुई
जनरेटर के रोटार की गति के समीकरणों की प्रणाली का समाधान। परंतु
पर आधारित एक सरल और अधिक सहज विधि है
गतिशील स्थिरता के विश्लेषण के लिए ऊर्जा दृष्टिकोण,
जिसे आलेखीय विधि या विधि कहते हैं
क्षेत्र।

उस मामले पर विचार करें जहां बिजली संयंत्र चल रहा है
टायरों के लिए डबल-सर्किट लाइन के माध्यम से अंतहीन
शक्ति (चित्र 14.1, ए)। निरंतरता की स्थिति
सिस्टम बस वोल्टेज (यू कॉन्स्ट) शामिल नहीं है
प्राप्त करने वाली प्रणाली के जनरेटर के रोटरों का हिलना और
बहुत
सरल
विश्लेषण
गतिशील
स्थिरता। सिस्टम समकक्ष सर्किट दिखाया गया है
चित्र 14.1 में, ख. जनरेटर समकक्ष सर्किट में शामिल है
संक्रमण प्रतिरोध X d और EMF Eq।

चित्रमय विधि द्वारा सरलतम प्रणाली की गतिशील स्थिरता का विश्लेषण

चित्रमय विधि द्वारा सरलतम प्रणाली की गतिशील स्थिरता का विश्लेषण

जनरेटर द्वारा सिस्टम को आपूर्ति की जाने वाली शक्ति है
टर्बाइन शक्ति के बराबर है और इसे P0 . द्वारा दर्शाया गया है
, इंजेक्शन
जनरेटर रोटर - 0. शक्ति विशेषता,
तदनुसार
साधारण
(पूर्व-आपातकाल)
शासन, हम दूसरे हार्मोनिक को ध्यान में रखे बिना लिखते हैं कि
अत्यंत
जायज़
वी
व्यावहारिक गणना।
Eq E लेते हुए, हम विशेषता के लिए व्यंजक प्राप्त करते हैं
निम्नलिखित रूप में शक्ति:
यूरोपीय संघ
पी
पाप
एक्स डी
कहां
, (14.1)
एक्स डी एक्स डी एक्स टी 1 एक्स एल1 // एक्स एल 2 एक्स टी 2।
सामान्य मोड के लिए निर्भरता में दिखाया गया है
चित्र 14.1, घ (वक्र 1)।

चित्रमय विधि द्वारा सरलतम प्रणाली की गतिशील स्थिरता का विश्लेषण

मान लीजिए L2 लाइन अचानक कट जाती है।
जनरेटर के बंद होने के बाद उसके संचालन पर विचार करें।
शटडाउन के बाद सिस्टम का समतुल्य सर्किट
चित्र 14.1, सी में दिखाया गया है। कुल प्रतिरोध
पोस्ट-आपातकालीन मोड X d (p.a) X d X T 1 X L1 X T 2
वृद्धि होगी
पर
तुलना
एक्स डी के साथ (कुल
सामान्य मोड का प्रतिरोध)। यह कारण होगा
अधिकतम शक्ति विशेषता में कमी
पोस्ट-आपातकालीन मोड (वक्र 2, चित्र 14.1, डी)।
अचानक लाइन कटने के बाद
संक्रमण
साथ
विशेष विवरण
शक्ति
1
पर
विशेषता 2. रोटर की जड़ता के कारण, कोण नहीं है
तुरंत बदल सकता है, इसलिए ऑपरेटिंग बिंदु
बिंदु A से बिंदु B तक जाता है।

चित्रमय विधि द्वारा सरलतम प्रणाली की गतिशील स्थिरता का विश्लेषण

टरबाइन और जनरेटर को जोड़ने वाले शाफ्ट पर,
अंतर के बराबर एक अतिरिक्त टोक़ है
टर्बाइन पावर, जो बाद में नहीं बदली
लाइन का वियोग, और जनरेटर की नई शक्ति
पी पी० पी (०)। इस अंतर के प्रभाव में रोटर
कार तेज होने लगती है, अंदर चलती है
बड़े कोणों की तरफ
... यह आंदोलन
एक तुल्यकालिक के साथ रोटर के रोटेशन पर आरोपित
गति, और परिणामी घूर्णन गति
रोटर 0 के बराबर होगा, जहां 0 समकालिक है
घूर्णन गति; - सापेक्ष गति।

चित्रमय विधि द्वारा सरलतम प्रणाली की गतिशील स्थिरता का विश्लेषण

रोटर के त्वरण के परिणामस्वरूप, ऑपरेटिंग बिंदु
विशेषता के साथ चलता है 2. शक्ति
जनरेटर बढ़ता है, और अतिरिक्त (तेज)
आघूर्ण (अंतर P P0 P (0) के समानुपाती) -
घटता है। सापेक्ष गति बढ़ जाती है
के साथ अंक। अधिक बलाघूर्ण के साथ बिंदु पर बन जाता है
शून्य के बराबर, और गति अधिकतम है।
गति से रोटर का घूमना पर नहीं रुकता है
बिंदु c, जड़त्व द्वारा रोटर इस बिंदु से गुजरता है और
चलती रहती है। लेकिन अतिरिक्त टोक़
यह अपना संकेत बदलता है और रोटर को ब्रेक करना शुरू कर देता है।

चित्रमय विधि द्वारा सरलतम प्रणाली की गतिशील स्थिरता का विश्लेषण

आपेक्षिक वेग घटता है और बिंदु d . पर
शून्य हो जाता है।
इस बिंदु पर कोण अपने अधिकतम . तक पहुँच जाता है
मूल्य। लेकिन बिंदु d पर सापेक्ष गति
रोटर बंद नहीं होता है, क्योंकि रोटर शाफ्ट पर
जनरेटर में ब्रेकिंग अतिरिक्त टॉर्क होता है,
इसलिए
रोटार
प्रारंभ होगा
यातायात
वी
विपरीत पक्ष, अर्थात्। बिंदु सी की ओर
रोटर बिंदु c से जड़ता से गुजरता है, बिंदु b . के पास
कोण न्यूनतम हो जाता है और एक नया शुरू हो जाता है
रोटर के सापेक्ष आंदोलन का चक्र। क्षीणन
ऊर्जा हानि के कारण रोटर का कंपन
रोटर के सापेक्ष आंदोलन।

चित्रमय विधि द्वारा सरलतम प्रणाली की गतिशील स्थिरता का विश्लेषण

अतिरिक्त टोक़ अतिरिक्त शक्ति के साथ जुड़ा हुआ है
अभिव्यक्ति
एम
कहां
आर
,
- परिणामी रोटर गति।
स्विंग गति परिवर्तन नगण्य है
गति 0 की तुलना में छोटा है, इसलिए साथ
अभ्यास के लिए पर्याप्त त्रुटि हो सकती है
0 लेते हैं, और फिर हम प्राप्त करते हैं (M, P और 0 . को व्यक्त करते हुए)
सापेक्ष इकाइयों में) एम * आर
0
0 1 .
, जहां तक ​​कि

चित्रमय विधि द्वारा सरलतम प्रणाली की गतिशील स्थिरता का विश्लेषण

मानते हुए
केवल
रिश्तेदार
रोटर की गति और कार्य तब किया जाता है जब
यह आंदोलन, जब रोटर चलता है
अतिसूक्ष्म कोण d निरर्थक
पल प्राथमिक कार्य करता है
एम डी. बिना किसी नुकसान के, सभी काम
गतिज ऊर्जा को बदलने के लिए जाता है
रोटर अपनी सापेक्ष गति में।

चित्रमय विधि द्वारा सरलतम प्रणाली की गतिशील स्थिरता का विश्लेषण

आंदोलन की अवधि के दौरान जब अधिक
पल
accelerates
रोटेशन
रोटर,
रोटर द्वारा संग्रहीत गतिज ऊर्जा
इसके त्वरण की अवधि द्वारा निर्धारित किया जाएगा
सूत्र
0
फस्क डी एफ एबीसी
0
,
जहाँ f abc छायांकित क्षेत्र है abc on
अंजीर। 11.1, डी।

चित्रमय विधि द्वारा सरलतम प्रणाली की गतिशील स्थिरता का विश्लेषण

गतिज ऊर्जा में परिवर्तन
ब्रेकिंग की गणना के रूप में की जाती है
रोटार
वी
उनके
एम
फ़ोरम d f cde
0
.
वर्ग च एबीसी
तथा
f सीडी आनुपातिक
त्वरण और मंदी की गतिज ऊर्जा,
त्वरण और मंदी के क्षेत्र कहलाते हैं।
ब्रेकिंग अवधि के दौरान, गतिज ऊर्जा
रोटर संभावित ऊर्जा में बदल जाता है, जो
घटती गति के साथ बढ़ता है।

चित्रमय विधि द्वारा सरलतम प्रणाली की गतिशील स्थिरता का विश्लेषण

बिंदु d पर, गतिज ऊर्जा शून्य है, और के लिए
रोटर के विक्षेपण के अधिकतम कोण का निर्धारण
शर्त पूरी करने के लिए काफी है
मैक्स
फुस्क फ़ोर्म
,
इस प्रकार, अधिकतम विक्षेपण कोण पर
त्वरण क्षेत्र ब्रेकिंग क्षेत्र के बराबर है।
अधिकतम संभव ब्रेकिंग क्षेत्र
कोण सीआर द्वारा निर्धारित। यदि अधिकतम कोण
करोड़ के मूल्य से अधिक है, फिर जनरेटर के रोटर शाफ्ट पर
एक त्वरित अतिरिक्त टॉर्क (P0 PG) दिखाई देगा और
जनरेटर सिंक से बाहर हो जाएगा।

चित्रमय विधि द्वारा सरलतम प्रणाली की गतिशील स्थिरता का विश्लेषण

चित्र 14.1, d में, क्षेत्रफल cdm अधिकतम है
त्वरण का संभावित क्षेत्र। परिभाषित करने के बाद
यह, आप गतिशील के स्टॉक का अनुमान लगा सकते हैं
स्थिरता।
गुणक
भण्डार
सूत्र द्वारा निर्धारित किया जाता है
एफसीडीएम फैब
केज़ू
100%
फैबसी
.

सबसे आम प्रकार की गड़बड़ी जिसमें
प्रणाली में गतिशील स्थिरता के विश्लेषण की आवश्यकता है,
शॉर्ट सर्किट है। सामान्य मामले पर विचार करें
लाइन की शुरुआत में असममित शॉर्ट सर्किट to
चित्र 14.2, ए. शॉर्ट सर्किट मोड के लिए सिस्टम का समतुल्य सर्किट दिखाया गया है
(एन)
चित्र 14.2 में, ख. अतिरिक्त प्रतिक्रिया एक्स में शामिल है
शॉर्ट सर्किट का बिंदु, शॉर्ट सर्किट के प्रकार पर निर्भर करता है, और निर्धारित किया जाता है
आइटम 2 के समान।: एक्स (2) एक्स 2, एक्स (1) एक्स 2 एक्स, 0 एक्स (1,1) एक्स 2 // एक्स 0, जहां एक्स 2
और एक्स 0 - रिवर्स और शून्य के कुल प्रतिरोध
क्रमशः क्रम। शॉर्ट सर्किट की घटना के बाद
जनरेटर से सिस्टम में स्थानांतरित होने वाली शक्ति बदल जाएगी,
साथ ही प्रत्यक्ष अनुक्रम का कुल प्रतिरोध,
जनरेटर को सिस्टम से जोड़ना।

सिस्टम में शॉर्ट सर्किट पर गतिशील स्थिरता

सिस्टम में शॉर्ट सर्किट पर गतिशील स्थिरता

शॉर्ट सर्किट के क्षण में सर्किट के मापदंडों में बदलाव के कारण
एक विशेषता से संक्रमण होता है
दूसरे को शक्ति (चित्र 14.3)। रोटर के बाद से
के पास
यांत्रिक
जड़ता,
फिर
इंजेक्शन
और दिया गया
जनरेटर की शक्ति P (0) के मान तक कम हो जाती है।
उसी समय, टर्बाइन की शक्ति को देखते हुए नहीं बदलता है
इसके नियामकों की देरी। जनरेटर के रोटर पर
दिखाई पड़ना
कुछ
अधिक
पल,
अतिरिक्त शक्ति (पी पी0 पी (0)) द्वारा निर्धारित। अंतर्गत
इस क्षण की क्रिया से, जनरेटर का रोटर शुरू हो जाता है
गति, कोण बढ़ता है।

सिस्टम में शॉर्ट सर्किट पर गतिशील स्थिरता

गुणात्मक रूप से, प्रक्रिया उसी तरह आगे बढ़ती है जैसे in
लाइन के अचानक कटने का पिछला मामला।
L2 लाइन के बाद से, किसी भी अन्य तत्व की तरह
बिजली व्यवस्था, सुरक्षा है, एक निश्चित के माध्यम से
समय यह स्विच बी1 और बी2 द्वारा काट दिया जाएगा। यह
समय की गणना इस प्रकार की जाती है
टॉफ टीएसजेड टॉफ
,
जहाँ tsz
- सुरक्षा संचालन का वास्तविक समय;
टॉफ - स्विच बी 1 और बी 2 का संचालन समय।

सिस्टम में शॉर्ट सर्किट पर गतिशील स्थिरता

टाइम टॉफ शॉर्ट सर्किट ऑफ के ट्रिपिंग के कोण से मेल खाता है।
शॉर्ट सर्किट का वियोग विशेषता से संक्रमण का कारण बनता है
प्रति विशेषता आपातकालीन मोड पावर 2
पोस्ट-आपातकालीन मोड 3. इस मामले में, संकेत बदल जाता है
अधिक
पल;
वह
मोड़ों
से
धीमा करने के लिए तेज। रोटर, ब्रेक लगाना,
गतिज के कारण कोण को बढ़ाने की दिशा में आगे बढ़ता रहता है
ऊर्जा। यह आंदोलन तब तक जारी रहेगा जब तक
जब तक ब्रेकिंग क्षेत्र f dcfg बराबर न हो जाए
त्वरण का क्षेत्र f abcd।

सिस्टम में शॉर्ट सर्किट पर गतिशील स्थिरता

लेकिन रोटर की गति रुकती नहीं है, क्योंकि उस पर
अधिनियमों
ब्रेक
अधिक
पल,
अतिरिक्त शक्ति द्वारा निर्धारित तूफान Р f Р0। रोटर,
तेजी से, विपरीत दिशा में आगे बढ़ना शुरू कर देता है।
इसकी गति बिंदु n पर अधिकतम होती है। बिंदु संख्या के बाद
सापेक्ष गति घटने लगती है और
बिंदु z पर शून्य हो जाता है। इस बिंदु
f nefgd और f xnz क्षेत्रों की समानता से निर्धारित होता है।
ऊर्जा के नुकसान के कारण, रोटर दोलन करेगा
एक नई संतुलन स्थिति के आसपास क्षय
पोस्ट-आपातकालीन मोड - बिंदु n।

सिस्टम में शॉर्ट सर्किट पर गतिशील स्थिरता

लाइन की शुरुआत में तीन-चरण शॉर्ट सर्किट के साथ
आपस का
प्रतिरोध
योजनाओं
हो जाता है
प्रतिरोध के बाद से असीम रूप से बड़ा
प्रतिक्रिया एक्स (3) 0. इस मामले में, शक्ति विशेषता
आपातकालीन मोड एब्सिस्सा के साथ मेल खाता है
(चित्र 14.4)।
रोटार
जनक
प्रारंभ होगा
उनके
अधिकता के प्रभाव में सापेक्ष गति
टर्बाइन के यांत्रिक क्षण के बराबर क्षण।
रोटर गति का अंतर समीकरण
इसका रूप है
टीजे
घ 2
डीटी
2
पी0
.
(14.4)

चित्रमय विधि द्वारा तीन-चरण शॉर्ट सर्किट का विश्लेषण

यह समीकरण रैखिक है
विश्लेषणात्मक समाधान। आइए फिर से लिखें
(१४.४) निम्नलिखित रूप में
डी पी0
2
डीटी टी जे
डीटी
और है
समीकरण
घ 2
,
जहाँ से बाएँ और दाएँ पक्षों का अभिन्न अंग लेते हुए,
पाना
पी0
टी c1
टीजे
.
(14.5)

चित्रमय विधि द्वारा तीन-चरण शॉर्ट सर्किट का विश्लेषण

टी 0 पर, रोटर की सापेक्ष गति 0 है और,
इसलिए, c1 0. फिर से एकीकृत करना
(14.5), हम प्राप्त करते हैं
पी0 टी 2
c2
टीजे 2
.
एकीकरण का स्थिरांक c2 से निर्धारित होता है
शर्तें: 0, c2 0 टी 0 पर। अंत में, निर्भरता
समय से कोण का रूप होता है
2
पी0 टी
0
टीजे 2
.(14.6)

चित्रमय विधि द्वारा तीन-चरण शॉर्ट सर्किट का विश्लेषण

तीन-चरण शॉर्ट सर्किट के ट्रिपिंग का सीमित कोण हो सकता है
अभिव्यक्ति (14.3) से निर्धारित किया जा सकता है, सरलीकृत
हालत पीएमएक्स 2 0:
क्योंकि बंद
P0 करोड़ 0 Pmax 3 cos cr
पीएमएक्स 3
.

चित्रमय विधि द्वारा तीन-चरण शॉर्ट सर्किट का विश्लेषण

तीन-चरण शॉर्ट सर्किट पर यात्रा का समय सीमित करें
व्यंजक (14.7) से निर्धारित होता है:
टॉफ प्रो
2टी जे ऑफ पीआर 0
पी0
.

रोटर की गति का समीकरण अरेखीय है और नहीं हो सकता
विश्लेषणात्मक रूप से तय किया जा सकता है। अपवाद है
आपातकालीन मोड में बिजली का पूर्ण रीसेट, अर्थात।
रबी अधिकतम 0 ऊपर चर्चा की गई। समीकरण
(14.4)
हल किया
तरीकों
संख्यात्मक
एकीकरण। उनमें से एक तरीका है
लगातार अंतराल, चित्रण
प्रक्रिया की भौतिक तस्वीर।
इस विधि के अनुसार, पूरी रॉकिंग प्रक्रिया
जनरेटर के रोटर को कई अंतरालों में विभाजित किया गया है
समय टी और उनमें से प्रत्येक के लिए क्रमिक रूप से
कोण की वृद्धि की गणना की जाती है।

क्रमिक अंतरालों की विधि द्वारा रोटर की गति के समीकरण का समाधान

शॉर्ट सर्किट के समय, जनरेटर द्वारा आपूर्ति की जाने वाली बिजली
गिरता है और शक्ति P (0) की एक निश्चित अधिकता होती है।
एक छोटे से समय अंतराल t के लिए, हम यह मान सकते हैं कि
कि इस अंतराल के दौरान अतिरिक्त शक्ति
कुछ नहीं बदला है। एकीकृत अभिव्यक्ति (14.4),
अंत में हमें पहले अंतराल के अंत में मिलता है
डी
टी 2
वी (1) (0) टी सी 1, (1) (0)
c2.
डीटी
2

क्रमिक अंतरालों की विधि द्वारा रोटर की गति के समीकरण का समाधान

शॉर्ट सर्किट के समय रोटर की सापेक्ष गति बराबर होती है
शून्य (c1 0), और इसलिए सापेक्ष वेग
पहले अंतराल के अंत में रोटर V (1) के बराबर होता है। पर
t 0 कोण 0, इसलिए c2 0। त्वरण 0 कर सकते हैं
(9.1) से परिकलित किया जा सकता है:
0
पी (0)
टीजे
,
यह संकेत करता है
(1)
पी (0) टी 2
टीजे 2
.

क्रमिक अंतरालों की विधि द्वारा रोटर की गति के समीकरण का समाधान

यहां कोण और समय को रेडियन में व्यक्त किया जाता है। वी
व्यावहारिक गणना में, कोण डिग्री में व्यक्त किया जाता है, और
समय - सेकंड में:
(ओला)
टी (सी)
360 एफ
0
टी (रेड)
(0)
(प्रसन्न)
, (14.8)
. (14.9)

क्रमिक अंतरालों की विधि द्वारा रोटर की गति के समीकरण का समाधान

(१४.८) और (१४.९) का उपयोग करना और इसे ध्यान में रखते हुए
टी जे (सी)
टी जे (रेड)
0
,
हम पाते हैं
(1)
पी (0)
360 एफ टी पी (0)
0
0 के
टीजे
2
2
2
,
कहां
360 एफ टी 2
क
टीजे
.
(14.10)

क्रमिक अंतरालों की विधि द्वारा रोटर की गति के समीकरण का समाधान

दूसरे अंतराल में उत्पन्न त्वरण है
पहले के अंत में अतिरिक्त शक्ति के समानुपाती
अंतराल पी (1)। कोण की वृद्धि की गणना करते समय
दूसरे अंतराल के दौरान, यह ध्यान रखना आवश्यक है कि
कि इस अंतराल में कार्य करने वाले त्वरण के अलावा
(1) अंतराल की शुरुआत में रोटर में पहले से ही गति V (1) है:
(2) वी (1) टी
कहां
(१) टी २
2
वी (1) टी के
पी (1)
, (14.11)
2
पी (१) पी० पीमैक्स पाप १
.

त्वरण (0)
पहले के दौरान परिवर्तन
मध्यान्तर
समय,
इसलिए
के लिये
पतन
गति मान V1 . की गणना में त्रुटियां
यह मान लेना आवश्यक है कि पहले अंतराल पर
मध्यम त्वरण प्रभाव में है
(0) बुध
(0) (1)
2
.

फिर रिश्तेदार
सूत्र
स्पीड
वी (1) (0) एवी टी
(0) (1)
2
मर्जी
व्यक्त
टी।
इस व्यंजक को (14.11) में प्रतिस्थापित करने पर, हम प्राप्त करते हैं
(2)
या
(0) (1)
2
टी
2 (1) टी 2
2
(0) टी 2
2
(2) (1) के आर (1)
(१) टी २,
.

बाद में कोण वृद्धि
इसी तरह गणना:
अंतराल
(एन) (एन 1) के पी (एन 1)।
यदि कुछ K के प्रारंभ में - अंतराल होता है
शॉर्ट सर्किट शटडाउन, फिर अचानक अतिरिक्त बिजली
कुछ मान P (K 1) से भिन्न होता है (चित्र 14.6)
पी (के 1)
इससे पहले
, जो से संक्रमण से मेल खाती है
विशेषताएँ 1 से 2.

एक मोड से स्विच करते समय अतिरिक्त शक्ति निर्धारित करने के लिए (1)
दूसरे को (2)

पहले कोण वृद्धि
शॉर्ट सर्किट ट्रिपिंग को परिभाषित किया गया है
(के) (के 1) के
मध्यान्तर
उपरांत
पी (के 1) पी (के 1)
2
. (14.12)
क्रमिक अंतरालों की विधि द्वारा परिकलन
कोण तक आयोजित किया गया
शुरू नहीं होगा
घटता है, या यह स्पष्ट हो जाता है कि कोण
अनिश्चित काल तक बढ़ता है, अर्थात्। मशीन स्थिरता
उल्लंघन किया जाता है।

भुगतान
गतिशील
स्थिरता
जटिल
निम्नलिखित क्रम में निष्पादित किया जाता है।
प्रणाली
1. विद्युत प्रणाली के सामान्य संचालन की गणना
शॉर्ट सर्किट की घटना से पहले। गणना के परिणाम मूल्यों में होते हैं
बिजली संयंत्रों का ईएमएफ (ईआई) और उनके बीच के कोण।
2. रिवर्स और जीरो के समकक्ष सर्किट तैयार करना
अनुक्रम और उनके परिणाम का निर्धारण
शॉर्ट सर्किट के बिंदु और शून्य के बिंदु के सापेक्ष प्रतिरोध
सर्किट की क्षमता। अतिरिक्त प्रतिक्रियाओं की गणना
एक्स (एन) माना एससी के अनुरूप।
3. सभी के लिए आंतरिक और पारस्परिक चालन की गणना
आपात स्थिति और आपातकाल के बाद प्रणाली के बिजली संयंत्र
मोड।

जटिल प्रणालियों की गतिशील स्थिरता

4. मशीन रोटार के कोणीय विस्थापन की गणना
क्रमिक अंतराल की विधि। मूल्यों की परिभाषा
पहले अंतराल की शुरुआत में मशीनों द्वारा दी गई शक्ति:
P1 E12Y11 पाप 11 E1E2Y12 पाप 12 12 ...
P2 E2 E1Y21 पाप 21 21 E22Y22 पाप 22 ...
…………………………………………………..
5. परिभाषा
मध्यान्तर:
अधिक
P1 (0) P10 P1
P2 (0) P20 P2
शक्ति
वी
शुरुआत
सबसे पहला
,
,
………………….
जहां पी, पी
आदि। - मशीनों द्वारा उत्पन्न बिजली
20
10
शॉर्ट सर्किट से पहले का क्षण।

जटिल प्रणालियों की गतिशील स्थिरता

6. जनरेटर के रोटार के कोणीय विस्थापन की गणना
पहले अंतराल के दौरान टी:
1 (1) K1
२ (१) कश्मीर २
पी1 (0)
2
पी2 (0)
,
,
2
……………………
दूसरे और बाद के अंतरालों में, कोणीय के लिए व्यंजक
विस्थापन का रूप है:
1 (एन) 1 (एन 1) К1 Р1 (एन 1)
,
2 (एन) 2 (एन 1) के 2 पी 2 (एन 1)
,
………………………………..
गुणांक K की गणना व्यंजक के अनुसार की जाती है
(14.10).

जटिल प्रणालियों की गतिशील स्थिरता

7. पहले के अंत में कोणों के मानों का निर्धारण -
दूसरे अंतराल की शुरुआत
1 (एन) 1 (एन 1) 1 (एन)
,
2 (एन) 2 (एन 1) 2 (एन)
,
…………………………
जहां 1 (एन 1), 2 (एन 1), आदि। - अंत में कोण मान
पिछला अंतराल।

जटिल प्रणालियों की गतिशील स्थिरता

8. परस्पर कोणों के नए मान ज्ञात करना
रोटर विचलन:
12 1 2
,
13 1 3
,
…………….
इन मूल्यों को निर्धारित करने के बाद, गणना के लिए आगे बढ़ें
अगला अंतराल, अर्थात्। में शक्ति की गणना करता है
इस अंतराल की शुरुआत, और फिर गणना दोहराई जाती है,
आइटम 5 से शुरू।

जटिल प्रणालियों की गतिशील स्थिरता

वियोग के समय, नुकसान सभी का है
और शाखाओं के परस्पर संचालन में परिवर्तन होता है। कोने
पहली बार अंतराल में रोटार का विस्थापन
वियोग के बाद प्रत्येक के लिए गिना जाता है
अभिव्यक्ति द्वारा मशीनें (14.12)।
जटिल प्रणालियों की गतिशील स्थिरता की गणना
प्रदर्शन किया
के लिये
एक निश्चित
समय
शॉर्ट-सर्किट ट्रिपिंग और न केवल क्षण तक जारी रहता है
शॉर्ट सर्किट शटडाउन, और जब तक है
स्थिरता या उसके उल्लंघन का तथ्य
संरक्षण। यह परिवर्तन की प्रकृति से आंका जाता है
सापेक्ष कोण।

जटिल प्रणालियों की गतिशील स्थिरता

यदि कम से कम एक कोना अनिश्चित काल तक बढ़ता है
(उदाहरण के लिए, चित्र 14.7 में कोण 12), तब निकाय माना जाता है
गतिशील रूप से अस्थिर। यदि सभी परस्पर कोण
किसी के पास फीके पड़ जाते हैं
नए मान, प्रणाली स्थिर है।
यदि आपेक्षिक कोणों में परिवर्तन की प्रकृति
सिस्टम की स्थिरता का उल्लंघन स्थापित किया गया था जब
शॉर्ट सर्किट ट्रिप टाइम की गणना की शुरुआत में लिया गया,
इसके बाद सीमित शॉर्ट-सर्किट समय निर्धारित करने के लिए
गणना को दोहराएं, शॉर्ट-सर्किट वियोग समय को कम करके
स्थिर कार्य सुनिश्चित होने तक
शक्ति तंत्र।

बिजली व्यवस्था में महत्वपूर्ण अचानक गड़बड़ी (शॉर्ट सर्किट, जनरेटर का आपातकालीन शटडाउन, ट्रांसफार्मर लाइन) की स्थिति में जनरेटर के समकालिक समानांतर संचालन को बनाए रखने के लिए गतिशील स्थिरता को बिजली प्रणाली की क्षमता के रूप में समझा जाता है।

गतिशील स्थिरता का आकलन करने के लिए क्षेत्र विधि का उपयोग किया जाता है। एक उदाहरण के रूप में, बिजली संयंत्र को बिजली प्रणाली से जोड़ने वाले डबल-सर्किट पावर ट्रांसमिशन के संचालन के तरीके पर विचार करें, क्षतिग्रस्त लाइन के वियोग के साथ लाइनों में से एक पर शॉर्ट सर्किट और इसके सफल स्वचालित रिक्लोजर (चित्र 10.3, ए) )

मूल पावर ट्रांसमिशन मोड को कोणीय विशेषता I पर स्थित बिंदु 1 की विशेषता है, जो मूल पावर ट्रांसमिशन स्कीम (चित्र 10.3, बी) से मेल खाती है।

चावल। १०.३. विद्युत पारेषण लाइन पर K3 पर गतिशील स्थिरता का गुणात्मक विश्लेषण: a - विद्युत पारेषण योजना; बी - विद्युत संचरण की कोणीय विशेषताएं; • - समय में कोण का परिवर्तन

लाइन W2 पर K3 बिंदु K1 पर, विद्युत संचरण की कोणीय विशेषता स्थिति II लेती है। विशेषता II के आयाम में कमी आवेदन के बिंदुओं के बीच परिणामी प्रतिरोध में उल्लेखनीय वृद्धि के कारण होती है। फिलहाल K3, स्टेशन बसों पर वोल्टेज में कमी के कारण विद्युत शक्ति को एक राशि से रीसेट किया जाता है (चित्र 10.3 में बिंदु 2), बी)। विद्युत शक्ति का निर्वहन K3 के प्रकार और उसके स्थान पर निर्भर करता है। चरम स्थिति में, स्टेशन की बसों में तीन-चरण K3 के साथ, बिजली शून्य पर रीसेट हो जाती है। विद्युत शक्ति पर टर्बाइनों की अतिरिक्त यांत्रिक शक्ति के प्रभाव में, स्टेशन जनरेटर के रोटार तेज होने लगते हैं, और कोण बढ़ जाता है। शक्ति बदलने की प्रक्रिया विशेषता II के अनुसार चलती है। प्वाइंट 3 रिले सुरक्षा उपकरणों आरजेड द्वारा दोनों तरफ क्षतिग्रस्त लाइन के वियोग के क्षण से मेल खाती है। लाइन को डिस्कनेक्ट करने के बाद, ट्रांसमिशन मोड को विशेषता पर स्थित बिंदु 4 की विशेषता है, जो एक डिस्कनेक्ट लाइन के साथ ट्रांसमिशन योजना से मेल खाती है। से कोण में परिवर्तन के दौरान, स्टेशन जनरेटर के रोटार अतिरिक्त गतिज ऊर्जा प्राप्त करते हैं। यह ऊर्जा रेखा से घिरे क्षेत्र के समानुपाती होती है, विशेषता II और बिंदु 1 और 3 पर समन्वय करती है। इस क्षेत्र को त्वरण क्षेत्र कहा जाता है। बिंदु 4 पर, रोटार को ब्रेक लगाने की प्रक्रिया शुरू होती है, क्योंकि विद्युत शक्ति टर्बाइनों की शक्ति से अधिक होती है। लेकिन ब्रेक लगाने की प्रक्रिया बढ़ते कोण के साथ होती है। कोण में वृद्धि तब तक जारी रहेगी जब तक कि सभी संग्रहीत गतिज ऊर्जा संभावित में परिवर्तित नहीं हो जाती।

संभावित ऊर्जा लाइन से घिरे क्षेत्र और पोस्ट-फॉल्ट मोड की कोणीय विशेषताओं के समानुपाती होती है। इस क्षेत्र को ब्रेकिंग क्षेत्र कहा जाता है। बिंदु 5 पर, W2 लाइन को डिस्कनेक्ट करने के बाद एक निश्चित विराम के बाद, स्वचालित पुन: बंद करने वाला उपकरण चालू हो जाता है (यह माना जाता है कि एक छोटे विराम के साथ तीन-चरण उच्च गति स्वचालित पुनरावर्तन का उपयोग किया जाता है)। यदि स्वचालित पुनरावर्तन सफल होता है, तो मूल विद्युत संचरण योजना के अनुरूप, विशेषता (बिंदु 6) के अनुसार कोण बढ़ाने की प्रक्रिया जारी रहेगी। कोण में वृद्धि बिंदु 7 पर रुक जाएगी, जो समान क्षेत्रों की विशेषता है। बिंदु 7 पर, क्षणिक प्रक्रिया बंद नहीं होती है: इस तथ्य के कारण कि विद्युत शक्ति टर्बाइनों की शक्ति से अधिक है, ब्रेकिंग प्रक्रिया विशेषता के अनुसार जारी रहेगी, लेकिन केवल कोण में कमी के साथ। इस बिंदु के आसपास कई उतार-चढ़ाव के बाद प्रक्रिया खुद को बिंदु 1 पर स्थापित करेगी। समय के साथ कोण 5 में परिवर्तन की प्रकृति को अंजीर में दिखाया गया है। 10.3, सी.

विश्लेषण को सरल बनाने के लिए, क्षणिक प्रक्रिया के दौरान टर्बाइनों की शक्ति अपरिवर्तित मानी जाती है। वास्तव में, टरबाइन गति नियंत्रकों की कार्रवाई के कारण यह कुछ हद तक बदल जाता है।

इस प्रकार, विश्लेषण से पता चला कि इस उदाहरण की शर्तों के तहत समानांतर संचालन की स्थिरता बनी हुई है। गतिशील स्थिरता के लिए एक आवश्यक शर्त दुर्घटना के बाद के मोड में स्थिर स्थिरता के लिए शर्तों की पूर्ति है। माना उदाहरण में, यह शर्त पूरी होती है, क्योंकि टर्बाइनों की शक्ति स्थिर स्थिरता सीमा से अधिक नहीं होती है।

समानांतर संचालन की स्थिरता टूट जाएगी यदि क्षणिक प्रक्रिया में कोण बिंदु 8 के अनुरूप मान से अधिक हो जाता है। बिंदु 8 अधिकतम ब्रेकिंग क्षेत्र को दाईं ओर सीमित करता है। बिंदु 8 के संगत कोण को क्रांतिक कहते हैं। जब इस सीमा को पार किया जाता है, तो कोण में हिमस्खलन वृद्धि देखी जाती है; तुल्यकालन से जनरेटर का नुकसान।

गतिशील स्थिरता मार्जिन का अनुमान त्वरण क्षेत्र में अधिकतम संभव ब्रेकिंग क्षेत्र के अनुपात के बराबर गुणांक द्वारा किया जाता है:

जब मोड स्थिर होता है, जब स्थिरता का उल्लंघन होता है।

असफल ऑटोरेक्लोजिंग (निकाले गए K3 पर लाइन पर स्विच करना) के मामले में, बिंदु 5 से प्रक्रिया विशेषता II पर जाएगी। यह सुनिश्चित करना आसान है कि इस उदाहरण की शर्तों के तहत, बार-बार K3 के बाद स्थिरता और लाइन के बाद के वियोग को संरक्षित नहीं किया जाता है।

पावर सिस्टम का स्थिर-राज्य ऑपरेटिंग मोड अर्ध-स्थिर है, क्योंकि यह सक्रिय और प्रतिक्रियाशील बिजली प्रवाह, वोल्टेज और आवृत्ति मूल्यों में छोटे बदलावों की विशेषता है। इस प्रकार, बिजली व्यवस्था में, एक स्थिर-राज्य ऑपरेटिंग मोड लगातार दूसरे स्थिर-राज्य ऑपरेटिंग मोड में स्थानांतरित हो रहा है। बिजली व्यवस्था के ऑपरेटिंग मोड में छोटे बदलाव उपभोक्ता विद्युत प्रतिष्ठानों की खपत में वृद्धि या कमी के परिणामस्वरूप होते हैं। छोटी गड़बड़ी जनरेटर के रोटार की घूर्णी गति के दोलनों के रूप में सिस्टम की प्रतिक्रिया का कारण बनती है, जो बढ़ती या भिगोना, दोलन या एपेरियोडिक हो सकती है। परिणामी कंपन की प्रकृति इस प्रणाली की स्थिर स्थिरता को निर्धारित करती है। संभावित और विस्तृत डिजाइन के दौरान स्थैतिक स्थिरता की जाँच की जाती है, विशेष स्वचालित नियंत्रण उपकरणों (गणना और प्रयोग) का विकास, सिस्टम के नए तत्वों को चालू करना, परिचालन स्थितियों में परिवर्तन (सिस्टम का एकीकरण, नए बिजली संयंत्रों की कमीशनिंग, मध्यवर्ती सबस्टेशन) बिजली के तार)।

स्थैतिक स्थिरता की अवधारणा को समझा जाता है मोड के मापदंडों में एक छोटी सी गड़बड़ी या धीमी गति से परिवर्तन के बाद बिजली प्रणाली के संचालन के मूल या करीब मूल मोड को बहाल करने की शक्ति प्रणाली की क्षमता।

स्थिर स्थिरता प्रणाली के संचालन की एक स्थिर स्थिति के अस्तित्व के लिए एक पूर्वापेक्षा है, लेकिन परिमित गड़बड़ी की स्थिति में संचालन जारी रखने के लिए सिस्टम की क्षमता को पूर्व निर्धारित नहीं करता है, उदाहरण के लिए, शॉर्ट सर्किट, बिजली लाइनों को चालू या बंद करना .

स्थैतिक स्थिरता के दो प्रकार के उल्लंघन हैं: एपेरियोडिक (स्लाइडिंग) और ऑसिलेटरी (सेल्फ-स्विंगिंग)।

स्टेटिक एपेरियोडिक (स्लाइडिंग) स्थिरता बिजली प्रणाली में सक्रिय शक्ति के संतुलन में बदलाव (विद्युत और यांत्रिक शक्ति के बीच अंतर में परिवर्तन) से जुड़ी है, जिससे कोण δ में वृद्धि होती है, परिणामस्वरूप, मशीन हो सकती है समकालिकता (स्थिरता का उल्लंघन) से बाहर गिरना। कोण δ बिना उतार-चढ़ाव (एपेरियोडिक) के बदलता है, पहले धीरे-धीरे, और फिर कभी तेज, जैसे कि फिसल रहा हो (चित्र 1, ए देखें)।

स्थिर आवधिक (ऑसिलेटरी) स्थिरता जनरेटर के स्वचालित उत्तेजना नियामकों (एआरवी) की सेटिंग्स से जुड़ी है। एआरवी को इस तरह से कॉन्फ़िगर किया जाना चाहिए कि ऑपरेटिंग मोड की एक विस्तृत श्रृंखला में सिस्टम के सेल्फ-स्विंगिंग की संभावना को बाहर किया जा सके। हालांकि, मरम्मत (सर्किट-मोड स्थिति) और उत्तेजना नियामकों की सेटिंग्स के कुछ संयोजनों के साथ, नियंत्रण प्रणाली में उतार-चढ़ाव हो सकता है, जिससे कोण में उतार-चढ़ाव बढ़ सकता है मशीन तक सिंक्रोनिज़्म से बाहर गिर रहा है। इस घटना को सेल्फ-स्विंगिंग कहा जाता है (चित्र 1, बी देखें)।

चित्र एक। स्लाइडिंग (ए) और सेल्फ-स्विंगिंग (बी) के रूप में स्थिर स्थिरता के उल्लंघन के मामले में कोण δ में परिवर्तन की प्रकृति

स्टेटिक एपेरियोडिक (रेंगना) स्थिरता

स्थैतिक स्थिरता के अध्ययन में पहला चरण स्थैतिक एपेरियोडिक स्थिरता का अध्ययन है। स्थैतिक एपेरियोडिक स्थिरता के अध्ययन में, यह माना जाता है कि इंटरसिस्टम कनेक्शन के माध्यम से बढ़ते प्रवाह के साथ स्थिरता के दोलन संबंधी उल्लंघन की संभावना बहुत कम है और स्व-स्विंगिंग की उपेक्षा की जा सकती है। बिजली व्यवस्था के एपेरियोडिक स्थिरता के क्षेत्र को निर्धारित करने के लिए, बिजली व्यवस्था के ऑपरेटिंग मोड को भारी बनाया जाता है। भार विधि में निर्दिष्ट चरणों में नोड्स या शाखाओं, या उनके समूहों के मापदंडों को क्रमिक रूप से बदलना शामिल है, इसके बाद परिवर्तन के प्रत्येक चरण में एक नई स्थिर स्थिति की गणना की जाती है और जब तक गणना संभव हो तब तक प्रदर्शन किया जाता है।

सबसे सरल नेटवर्क आरेख पर विचार करें, जिसमें एक जनरेटर, पावर ट्रांसफॉर्मर, पावर लाइन और अनंत पावर बसें शामिल हैं (चित्र 2 देखें)।

रेखा चित्र नम्बर 2। कम्प्यूटेशनल सर्किट समकक्ष सर्किट

विचाराधीन सरलतम मामले में, विद्युत चुम्बकीय शक्ति जिसे जनरेटर से अनंत शक्ति के टायरों तक पहुँचाया जा सकता है, निम्नलिखित अभिव्यक्ति द्वारा वर्णित है:

लिखित अभिव्यक्ति में, चर स्टेशन बसों पर लाइन वोल्टेज मॉड्यूल है, जो एचवी की ओर कम हो जाता है, और चर अनंत शक्ति की बसों के बिंदु पर लाइन वोल्टेज मॉड्यूल है।

अंजीर। 3. वेक्टर वोल्टेज आरेख

वोल्टेज वेक्टर और वोल्टेज वेक्टर के बीच पारस्परिक कोण को चर के माध्यम से दर्शाया जाता है - जिसके लिए वोल्टेज वेक्टर से वामावर्त दिशा को सकारात्मक दिशा के रूप में लिया जाता है।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि विद्युत चुम्बकीय शक्ति का सूत्र इस धारणा पर लिखा गया है कि जनरेटर एक स्वचालित उत्तेजना नियामक से लैस है, जो जनरेटर वोल्टेज () के पक्ष में वोल्टेज को नियंत्रित करता है, और गणना की सादगी के लिए भी, सक्रिय डिजाइन सर्किट के तत्वों में प्रतिरोध की उपेक्षा की गई थी।

विद्युत चुम्बकीय शक्ति के सूत्र का विश्लेषण करते हुए, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि विद्युत प्रणाली को प्रेषित शक्ति की मात्रा वोल्टेज के बीच के कोण पर निर्भर करती है। इस निर्भरता को विद्युत संचरण की कोणीय विशेषता कहा जाता है (चित्र 4 देखें)।

अंजीर। 4. कोणीय शक्ति विशेषता

जनरेटर के संचालन की स्थिर-अवस्था (तुल्यकालिक) मोड टरबाइन जनरेटर शाफ्ट पर अभिनय करने वाले दो क्षणों की समानता से निर्धारित होता है (हम मानते हैं कि बीयरिंगों में घर्षण के कारण प्रतिरोध का क्षण और शीतलन माध्यम का प्रतिरोध हो सकता है उपेक्षित): टर्बाइन टॉर्क मीट्रिक टन, जनरेटर के रोटर को घुमाना और इसके रोटेशन में तेजी लाने का प्रयास करना, और तुल्यकालिक विद्युत चुम्बकीय क्षण महोदया, रोटर के रोटेशन का प्रतिकार।

मान लीजिए कि भाप जनरेटर के टर्बाइन में प्रवेश करती है, जो टर्बाइन शाफ्ट पर एक टॉर्क बनाता है (कुछ सन्निकटन पर, यह बाहरी टॉर्क के बराबर होता है) एमवीएनईप्राइम मूवर से प्रेषित)। जनरेटर के संचालन का स्थिर-राज्य मोड दो बिंदुओं पर हो सकता है: ए और बी, क्योंकि इन बिंदुओं पर टर्बाइन टॉर्क और इलेक्ट्रोमैग्नेटिक टॉर्क के बीच एक संतुलन देखा जाता है, जो नुकसान को ध्यान में रखता है।

बिंदु ए टर्बाइन की शक्ति में P की वृद्धि / कमी से कोण d में क्रमशः वृद्धि / कमी होगी। इस प्रकार, रोटर शाफ्ट पर अभिनय करने वाले क्षणों का संतुलन बनाए रखा जाता है (टरबाइन टॉर्क और इलेक्ट्रोमैग्नेटिक टॉर्क की समानता, नुकसान को ध्यान में रखते हुए), और इस प्रकार नेटवर्क के साथ सिंक्रोनस मशीन का उल्लंघन नहीं होता है।

जब एक सिंक्रोनस मशीन चल रही हो बिंदु वी टर्बाइन की शक्ति को P द्वारा बढ़ाने / घटाने से कोण d में क्रमशः कमी / वृद्धि होगी। इस प्रकार, रोटर शाफ्ट पर अभिनय करने वाले क्षणों का संतुलन गड़बड़ा जाता है। नतीजतन, या तो जनरेटर समकालिकता से बाहर हो जाता है (यानी, रोटर एक आवृत्ति पर घूमना शुरू कर देता है जो स्टेटर चुंबकीय क्षेत्र के रोटेशन की आवृत्ति से भिन्न होता है), या सिंक्रोनस मशीन स्थिर संचालन के बिंदु पर जाती है (बिंदु ए)।

इस प्रकार, विचार किए गए उदाहरण से, यह देखा जा सकता है कि स्थिर स्थिरता बनाए रखने के लिए सबसे सरल मानदंड अभिव्यक्ति का सकारात्मक संकेत है, जो कोण वृद्धि के लिए शक्ति वृद्धि के अनुपात को निर्धारित करता है:

इस प्रकार, स्थिर संचालन का क्षेत्र 0 से 90 डिग्री के कोणों की सीमा से निर्धारित होता है, और 90 से 180 डिग्री के कोणों की सीमा में, स्थिर समानांतर संचालन संभव नहीं है।

शक्ति का अधिकतम मूल्य जिसे विद्युत प्रणाली में स्थानांतरित किया जा सकता है, स्थिर स्थिरता सीमा कहलाती है, और 90 डिग्री के पारस्परिक कोण पर शक्ति मान से मेल खाती है:

90 डिग्री के कोण के अनुरूप अधिकतम शक्ति पर काम नहीं किया जाता है, क्योंकि बिजली व्यवस्था में हमेशा मौजूद छोटी गड़बड़ी (उदाहरण के लिए, लोड में उतार-चढ़ाव) एक अस्थिर क्षेत्र में संक्रमण और समकालिकता के उल्लंघन का कारण बन सकती है। सक्रिय शक्ति के लिए स्थिर एपेरियोडिक स्थिरता सुरक्षा कारक के मूल्य से संचरित शक्ति का अधिकतम स्वीकार्य मूल्य स्थिर स्थिरता सीमा से कम माना जाता है।

सामान्य मोड में पावर ट्रांसमिशन के लिए स्टेटिक स्टेबिलिटी मार्जिन कम से कम 20% होना चाहिए। इस मानदंड के अनुसार नियंत्रित खंड में अनुमेय सक्रिय शक्ति प्रवाह का मूल्य सूत्र द्वारा निर्धारित किया जाता है:

आपात स्थिति के बाद के मोड में बिजली पारेषण के लिए स्थिर स्थिरता का मार्जिन कम से कम 8% होना चाहिए। इस मानदंड के अनुसार नियंत्रित खंड में अनुमेय सक्रिय शक्ति प्रवाह का मूल्य सूत्र द्वारा निर्धारित किया जाता है:

स्थिर आवधिक (दोलन) स्थिरता

गलत तरीके से चयनित नियंत्रण कानून या स्वचालित उत्तेजना नियामक (एआरवी) के मापदंडों की गलत सेटिंग से ऑसिलेटरी स्थिरता का उल्लंघन हो सकता है। इस मामले में, एपेरियोडिक स्थिरता के संदर्भ में सीमित मोड से अधिक नहीं होने वाले मोड में ऑसिलेटरी स्थिरता का उल्लंघन हो सकता है, जिसे बार-बार ऑपरेटिंग इलेक्ट्रिक पावर सिस्टम में देखा गया है।

दोलन स्थिर स्थिरता का अध्ययन निम्न चरणों में घटाया गया है:

1. विभेदक समीकरणों की एक प्रणाली तैयार करना जो माना विद्युत शक्ति प्रणाली का वर्णन करता है।

2. रैखिक समीकरणों की एक प्रणाली बनाने के लिए स्वतंत्र चर का चुनाव और लिखित समीकरणों का रैखिककरण।

3. एआरवी ट्यूनिंग के समायोज्य (स्वतंत्र) मापदंडों के स्थान में विशेषता समीकरण तैयार करना और स्थिर स्थिरता के क्षेत्र का निर्धारण करना।

एक गैर-रेखीय प्रणाली की स्थिरता को क्षणिक प्रक्रिया के क्षीणन से आंका जाता है, जो कि सिस्टम के विशेषता समीकरण की जड़ों से निर्धारित होता है। स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए, यह आवश्यक और पर्याप्त है कि विशेषता समीकरण की जड़ों में नकारात्मक वास्तविक भाग हों।

स्थिरता का आकलन करने के लिए, विशेषता समीकरण के विश्लेषण के विभिन्न तरीकों का उपयोग किया जाता है:

1. बीजीय विधियाँ (रूथ विधि, हर्विट्ज़ विधि) विशेषता समीकरण के गुणांकों के विश्लेषण पर आधारित हैं।

2. आवृत्ति विशेषताओं के विश्लेषण के आधार पर आवृत्ति विधियां (मिखाइलोव, न्यक्विस्ट, डी-विभाजन)।

स्थिर स्थिरता सीमा बढ़ाने के उपाय

स्थिर स्थिरता सीमा को बढ़ाने के उपाय विद्युत चुम्बकीय शक्ति के निर्धारण के सूत्र का विश्लेषण करके निर्धारित किए जाते हैं (सूत्र इस धारणा के तहत लिखा गया है कि जनरेटर एक स्वचालित उत्तेजना नियामक से सुसज्जित है):

1. एआरवी का अनुप्रयोग जनरेटिंग इक्विपमेंट पर कड़ी कार्रवाई।

स्थैतिक स्थिरता बढ़ाने के प्रभावी साधनों में से एक शक्तिशाली एआरवी जनरेटर का उपयोग है। मजबूत कार्रवाई के जनरेटर के एआरवी उपकरणों का उपयोग करते समय, कोणीय विशेषता को संशोधित किया जाता है: अधिकतम विशेषता को 90 ° (जनरेटर के सापेक्ष कोण को ध्यान में रखते हुए) से अधिक कोणों की सीमा में स्थानांतरित कर दिया जाता है।

2. प्रतिक्रियाशील बिजली क्षतिपूर्ति उपकरणों का उपयोग करके नेटवर्क बिंदुओं पर वोल्टेज बनाए रखना।

नेटवर्क बिंदुओं (पार्श्व क्षतिपूर्ति उपकरणों) पर वोल्टेज बनाए रखने के लिए प्रतिक्रियाशील बिजली क्षतिपूर्ति उपकरणों (एसके, सीएसआर, एसटीके, आदि) की स्थापना। डिवाइस आपको नेटवर्क बिंदुओं पर वोल्टेज बनाए रखने की अनुमति देते हैं, जिसका स्थैतिक स्थिरता सीमा पर लाभकारी प्रभाव पड़ता है।

3. अनुदैर्ध्य मुआवजा उपकरणों (यूपीसी) की स्थापना।

लाइन की लंबाई में वृद्धि के साथ, इसकी प्रतिक्रिया तदनुसार बढ़ जाती है और, परिणामस्वरूप, संचरित शक्ति की सीमा काफी सीमित हो जाती है (समानांतर संचालन की स्थिरता बिगड़ जाती है)। एक लंबी संचरण लाइन की प्रतिक्रिया को कम करने से इसकी संचरण क्षमता बढ़ जाती है। पावर ट्रांसमिशन लाइन के आगमनात्मक प्रतिरोध को कम करने के लिए, लाइन कट में एक अनुदैर्ध्य क्षतिपूर्ति डिवाइस (एलसीसी) स्थापित किया जाता है, जो स्थिर कैपेसिटर की बैटरी होती है। इस प्रकार, परिणामी लाइन प्रतिरोध कम हो जाता है, जिससे थ्रूपुट बढ़ जाता है।

1.1. विद्युत शक्ति प्रणालियों में स्थिर और गतिशील स्थिरता की अवधारणा

विद्युत प्रणाली की स्थिति की स्थिरता को किसी भी गड़बड़ी ("बड़ा" या "छोटा") के प्रभाव के बाद मूल मोड (या इसके काफी करीब) को बहाल करने की क्षमता के रूप में समझा जाता है। विद्युत प्रणालियों में स्थिरता को तोड़ने की प्रक्रिया हमेशा अपने व्यक्तिगत तत्वों - संचार लाइनों, ट्रांसफार्मर, आदि की सीमित क्षमता से जुड़ी होती है। स्वाभाविक रूप से, विद्युत प्रणाली के अपरिवर्तित मापदंडों के साथ, संचरित शक्ति की सीमा वोल्टेज के स्तर और तत्वों के प्रतिरोध पर संचरित शक्ति के नुकसान पर निर्भर करती है। विद्युत प्रणालियों में स्थिरता का उल्लंघन इसके संचालन को परेशान करने वाले कारकों के प्रभाव के परिणामस्वरूप होता है, जो "बड़ा" और "छोटा" हो सकता है। इस मामले में प्रक्रिया का कोर्स समान है और किसी भी मामले में सिस्टम के नोड्स (वोल्टेज के "हिमस्खलन" की उपस्थिति) में वोल्टेज में तेज कमी के साथ, इसकी शाखाओं में वर्तमान में वृद्धि, और विद्युत मशीनों के घूर्णन की गति में परिवर्तन। बिगड़ा हुआ स्थिरता हमेशा सिंक्रोनस मशीनों की रोटेशन गति में असीमित परिवर्तन से जुड़े एक अतुल्यकालिक स्ट्रोक की उपस्थिति के साथ समाप्त होता है, और अक्सर सिस्टम के "पतन" की ओर जाता है - लोड, स्टेशन जनरेटर को डिस्कनेक्ट करना, और सिस्टम को एसिंक्रोनस भागों में विभाजित करना . गंभीर मोड में विद्युत प्रणालियों के संचालन के लिए "छोटी" गड़बड़ी खतरनाक होती है, जब बिजली अपने तत्वों के माध्यम से प्रवाहित होती है। जबकि "बड़ी" गड़बड़ी सामान्य मोड में स्थिरता के उल्लंघन का कारण बन सकती है। स्थिरता के उल्लंघन के कारण के आधार पर, तीन प्रकारों को प्रतिष्ठित किया जाता है: - स्थिर स्थिरता - "छोटी" गड़बड़ी की कार्रवाई के तहत मूल (या इसके करीब) शासन को बनाए रखने (बहाल) करने की प्रणाली की क्षमता। - गतिशील स्थिरता - "बड़ी" गड़बड़ी के तहत दीर्घकालिक स्थिर-राज्य शासन को बहाल करने की प्रणाली की क्षमता। - शुद्ध लचीलापन - स्थिरता के अल्पकालिक उल्लंघन के बाद लंबे समय तक स्थिर स्थिति में लौटने की प्रणाली की क्षमता।

एक तुल्यकालिक जनरेटर की स्थिर स्थिरता

बिजली व्यवस्था की बसों से जुड़े एक तुल्यकालिक जनरेटर की स्थिर स्थिरता का आकलन (चित्र 1) घूर्णन शरीर के लिए न्यूटन के दूसरे नियम का उपयोग करके किया जा सकता है।

जहां एम इन - पावर इंजन के शाफ्ट पर टॉर्क, किग्रा.एम; एम एस - जनरेटर शाफ्ट पर प्रतिरोध का क्षण (ब्रेकिंग टॉर्क), किग्रा.एम; - यूनिट शाफ्ट के रोटेशन की कोणीय आवृत्ति, एस -1;

जड़ता का क्षण, kg.m.s 2; जीडी २ - बिजली इंजन और जनरेटर के शाफ्ट से जुड़े घूर्णन भागों के चक्का द्रव्यमान, किग्रा एम २; जी = 9.81 मीटर / सेकंड 2 - गुरुत्वाकर्षण का त्वरण।

1. एक सिंक्रोनस जनरेटर से पावर सिस्टम और उसके समकक्ष सर्किट में पावर ट्रांसमिशन की योजना: टी - टर्बाइन; - जनरेटर; टी 1 - सबस्टेशन ट्रांसफार्मर; एल 1, एल 2 - बिजली लाइनें; टी 2 - बिजली व्यवस्था के साथ संचार के लिए ट्रांसफार्मर; ईएस - पावर सिस्टम।

एक तुल्यकालिक इकाई की स्थिर स्थिरता का अनुमान एक स्थिर तुल्यकालिक गति पर लगाया जाता है, जिस पर पावर इंजन और सिंक्रोनस जनरेटर के शाफ्ट पर शक्ति क्षणों के समानुपाती होती है, और सापेक्ष इकाइयों में बराबर होती है, अर्थात।

इकाई के रोटर के सापेक्ष आंदोलन के साथ स्थिर स्थिरता का आकलन किया जाता है, यानी, जब रोटर जनरेटर स्टेटर (छवि 2) के घूर्णन विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के वेक्टर के सापेक्ष चलता है, जब रोटर प्रस्थान का कोण बदल जाता है। इसके परिवर्तन की दर व्युत्पन्न से मेल खाती है (1.1.2)

जनरेटर रोटर की सापेक्ष गति के साथ, गति के समीकरण (1.1.1) को निम्नलिखित रूप में दर्शाया जा सकता है:

(1.1.3)

चावल। 2. तुल्यकालिक जनरेटर के मूल डिजाइन आरेख: ए - निहित-पोल; बी - मुख्य

यह समीकरण गतिशील संतुलन का समीकरण है, क्योंकि समानता के साथ आरटी = पी r रोटर 0 के प्रस्थान के कोण का एक स्थिर मान है। यदि शक्तियों की समानता नहीं है, तो या तो इकाई का त्वरण होता है पीटी > पीजी , या मंदी आरटी < Р डी, यानी शक्ति अंतर के संकेत से, कोई इकाई शाफ्ट की गति की प्रकृति का न्याय कर सकता है। इसलिए, निम्नलिखित रूप में समीकरण (1.1.3) का उपयोग करना उचित है:

(1.1.4)

कहां मैं- अतिरिक्त शक्ति। निर्देशांक में पावर इंजन की शक्ति की विशेषता आर,एक सीधी रेखा है, क्योंकि इंजन द्वारा उत्पन्न शक्ति रोटर ओवरहैंग कोण पर निर्भर नहीं करती है।

निर्देशांक में एक तुल्यकालिक जनरेटर की शक्ति विशेषता आर,एक वेक्टर आरेख से प्राप्त साइनसॉइडल कोणीय विशेषता (चित्र 3) द्वारा दर्शाया गया है:

एक निहित पोल मशीन (टरबाइन जनरेटर) के लिए

(1.1.5)

मुख्य पोल मशीन (हाइड्रोजनरेटर) के लिए

(1.1.6)

कहां अनुदैर्ध्य और अनुप्रस्थ कुल्हाड़ियों में जनरेटर के प्रतिरोध, समतुल्य सर्किट के प्रतिरोधों को ध्यान में रखते हुए (चित्र 1 देखें)।

पा अंजीर। 3 टरबाइन और जनरेटर की विशेषताओं को दर्शाता है। विशेषताओं में परस्पर प्रतिच्छेदन 1 और 2 के दो बिंदु हैं। बिंदुओं पर सैद्धांतिक यांत्रिकी की स्थिति के अनुसार

स्थिर स्थिरता

पावर सिस्टम - क्षमता विद्युत शक्ति प्रणालीछोटी गड़बड़ी के बाद प्रारंभिक स्थिति (मोड) को बहाल करें। एस. का उल्लंघन बिजली लाइनों के माध्यम से बड़ी शक्तियों के संचरण के दौरान हो सकता है (एक नियम के रूप में, विस्तारित वाले), प्रतिक्रियाशील शक्ति की कमी के कारण लोड नोड्स पर वोल्टेज में कमी के साथ, जब बिजली संयंत्रों के जनरेटर अंडर-उत्तेजना में काम कर रहे हों तरीका। मुख्य एस को सुनिश्चित करने के उपाय: नाममात्र मूल्य में वृद्धि। विद्युत पारेषण लाइन वोल्टेज और उनके आगमनात्मक प्रतिरोध में कमी; स्वचालित उत्तेजना नियंत्रणबड़ी तुल्यकालिक मशीनें, अनुप्रयोग तुल्यकालिक कम्पेसाटर, तुल्यकालिक मोटर्सऔर स्थिर। लोड नोड्स पर प्रतिक्रियाशील शक्ति कम्पेसाटर। बैठ गया। अनुदैर्ध्य और अनुप्रस्थ रोटर वाइंडिंग में उत्तेजना नियंत्रण वाले जनरेटर की बिजली प्रणालियों में उपयोग किए जाने पर भी बढ़ाया जा सकता है।

बड़ा विश्वकोश पॉलिटेक्निक शब्दकोश. 2004 .

देखें कि "स्थिर स्थिरता" अन्य शब्दकोशों में क्या है:

विमान की स्थिरता विशेषता, जो वायुगतिकीय क्षण (वायुगतिकीय बलों और क्षणों को देखें) की कार्रवाई के तहत पायलट के हस्तक्षेप के बिना प्रारंभिक संतुलन स्थिति में लौटने की अपनी प्रवृत्ति को निर्धारित करती है ... ... प्रौद्योगिकी का विश्वकोश

स्थिर स्थिरता- विद्युत व्यवस्था; स्थैतिक स्थिरता शासन की छोटी गड़बड़ी के बाद एक विद्युत प्रणाली की मूल व्यवस्था (या इसके बहुत करीब) पर लौटने की क्षमता ...

स्थिर स्थिरता- स्टेटिनिस स्टेबिलुमास स्थितिजैसा टी sritis automatika atitikmenys: angl। स्थिर स्थिरता; स्थिर राज्य स्थिरता वोक। स्टेटिसचे स्टैबिलिटैट, एफ रूस। स्थिर स्थिरता, एफ प्रांक। स्थिर स्थिर, च ... Automatikos टर्मिनų odynas

स्थिर स्थिरता- स्टैटिनिस स्टेबिलुमास स्टेटसएस टी sritis fizika atitikmenys: angl। स्थिर स्थिरता वोक। स्टेटिसचे स्टैबिलिटैट, एफ रूस। स्थिर स्थिरता, एफ प्रांक। स्थिर स्थिर, च ... फ़िज़िकोस टर्मिन, odynas

स्थिर स्थिरता विश्वकोश "विमानन"

स्थिर स्थिरता- स्थिर स्थिरता - विमान की स्थिरता की एक विशेषता, जो वायुगतिकीय क्षण की कार्रवाई के तहत पायलट के हस्तक्षेप के बिना प्रारंभिक संतुलन स्थिति में लौटने की अपनी प्रवृत्ति को निर्धारित करती है (देखें। वायुगतिकीय ... ... विश्वकोश "विमानन"

विद्युत प्रणाली की स्थिर स्थिरता- विद्युत प्रणाली की स्थिर स्थिरता; स्थैतिक स्थिरता शासन की छोटी गड़बड़ी के बाद एक विद्युत प्रणाली की मूल व्यवस्था (या इसके बहुत करीब) पर लौटने की क्षमता ... पॉलिटेक्निक शब्दावली व्याख्यात्मक शब्दकोश

TKK . की स्थिर स्थिरता- टीकेके की स्थिर स्थिरता: परीक्षण विमान के झुकाव का कोण जिस पर टीकेके का कोई पहिया इस विमान से ऊपर उठता है। स्रोत: GOST R 52286 2004: परिवहन पुनर्वास व्हीलचेयर। मुख्य पैरामीटर।……

बिजली व्यवस्था की स्थिर स्थिरता- 48. बिजली व्यवस्था की स्थिर स्थिरता छोटी गड़बड़ी के बाद बिजली व्यवस्था की स्थिर स्थिति में लौटने की क्षमता। ध्यान दें। बिजली व्यवस्था व्यवस्था की एक छोटी सी गड़बड़ी को ऐसे समझा जाता है, जिसमें मापदंडों में बदलाव ... ... मानक और तकनीकी दस्तावेज की शर्तों की शब्दकोश-संदर्भ पुस्तक

अंग्रेजी: ऊर्जावान प्रणाली स्थिर (प्रतिरोध) स्थिरता छोटी गड़बड़ी के बाद बिजली प्रणाली की स्थिर स्थिति में लौटने की क्षमता (GOST 21027 75 के अनुसार) स्रोत: विद्युत ऊर्जा उद्योग में नियम और परिभाषाएं। निर्देशिका ... निर्माण शब्दावली

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