發布日期:2022-04-20 點擊率:34
對于很多電氣、自動化專業的朋友,電力系統是常聽詞匯。針對電力系統,小編在往期文章中有所諸多闡述。為繼續增進大家對電力系統的認識,本文將對如何保證電力系統暫態穩定性的方法予以介紹。如果你對電力系統具有興趣,不妨繼續往下閱讀哦。
一、電力系統引言
電力系統的主體結構有電源、電力網絡和負荷中心。電源指各類發電廠、站,它將一次能源轉換成電能;電力網絡由電源的升壓變電所、輸電線路、負荷中心變電所、配電線路等構成。它的功能是將電源發出的電能升壓到一定等級后輸送到負荷中心變電所,再降壓至一定等級后,經配電線路與用戶連接。電力系統中網絡結點千百個交織密布,有功潮流、無功潮流、高次諧波、負序電流等以光速在全系統范圍傳播。它既能輸送大量電能,創造巨大財富,也能在瞬間造成重大的災難性事故。為保證系統安全、穩定、經濟地運行,必須在不同層次上依不同要求配置各類自動控制裝置與通信系統,組成信息與控制子系統。它成為實現電力系統信息傳遞的神經網絡,使電力系統具有可觀測性與可控性,從而保證電能生產與消費過程的正常進行以及事故狀態下的緊急處理。
二、提高暫態穩定性的措施
電力系統提高暫態穩定性是指系統在某個運行情況下,突然受到大的干擾后,能否經過暫態過程達到新的穩定運行狀態或者恢復到原來的狀態。但因運行的系統受到急劇的干擾后,將使發電機電勵磁率和機械功率之間出現大的差額,這是導致系統暫態穩定破壞的主要原因。因此,提高暫態穩定性的措施,首先考慮縮短不平衡功率作用的時間,減小功率差額的臨時性措施。
1、 快速切出故障
發生故障后造成轉子軸上的功率差額即不平衡功率,將使轉子加速,根據等面積定則,要使系統獲得暫態穩定性,必須盡量減小加速面積,增大減速面積。這樣才有可能使被加速了的轉子回到同步速度,使系統恢復正常同步運行。而要減小加速面積,最直接的辦法就是快速切除故障。快速切除故障的另一個積極作用是可以使電動機端電壓迅速回升,減小了電動機失速停轉的危險,提高了負荷運行的穩定性。為了實現快速切除故障,必須選用快速動作的繼電保護裝置和快速動作的斷路器。
2、 采用重合閘裝置
電力系統特別是高壓輸電線路的故障,大多數是瞬時性故障而不是永久性故障。采用自動重合閘裝置,就是當故障發生而斷路器將故障線路斷開之后,經過一定時間由自動重合閘裝置將使線路再次投入運行。若故障的線路是瞬時性的,則當斷路器重合后系統可能就此又恢復正常運行。這不僅提高了供電可靠性,而且對系統暫態穩定也是有利的,重合閘動作愈快對穩定愈有利,但是重合閘的動作時間受到短路處去游離時間的限制。一般短路點往往會出現電弧,如果重合過快,則產生電弧的短路點,可能因去游離不夠而使電弧重燃,使重合閘不成功,甚至使故障擴大。特別是單相重合閘,由于故障相與兩正常相的相間電容和互感而產生的潛供電流維持了電弧的燃燒,使去游離時間加長。重合閘不成功對暫態穩定是很不利的,這相當于在很短的時間內又給了系統一個大的沖擊。同時增加了斷路器的負擔,在實際使用中應引起注意。重合閘不成功增大了加速面積而使系統失去暫態穩定的情形,一般應采取措施避免出現這種結果。
3、 強行勵磁
當由于外部短路而使發電機端電壓降低,從而使其輸出的電磁功率減小時,可以采用強勵磁裝置以增加其電磁功率輸出,減小轉子的不平衡功率。一般的發電機自動調節勵磁系統都具有強行勵磁裝置。當機端電壓Vg低于額定電壓的85%時,低電壓繼電器動作,并通過中間繼電器將勵磁裝置的調節電阻強行短接,使勵磁機的勵磁電流大大增加。從而使得發電機的勵磁電流,勵磁電壓都迅速增大,以提高發電機電勢,增加電磁功率輸出。從而減少轉子的不平衡功率,以達到提高暫態穩定性的目的。
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