Apa itu Kriteria Luas Sama?

Apa itu Kriteria Luas Sama?

Definisi Kriteria Luas Sama

Kriteria luas sama adalah metode grafis untuk menentukan stabilitas transien dari sistem satu atau dua mesin terhadap bus tak terbatas.

Kriteria Luas Sama untuk Stabilitas

Dalam garis tanpa kerugian, daya nyata yang ditransmisikan akan menjadi Pertimbangkan terjadinya gangguan pada mesin sinkron yang beroperasi dalam keadaan tunak. Di sini, daya yang disalurkan diberikan oleh

Untuk menghapus gangguan, pemutus sirkuit di bagian yang terpengaruh harus dibuka. Ini membutuhkan sekitar 5 hingga 6 siklus, dan transien pasca-gangguan berikutnya berlangsung beberapa siklus lagi.

Pendorong utama, didorong oleh turbin uap, menyediakan daya masukan. Konstanta waktu untuk sistem massa turbin adalah beberapa detik, sementara untuk sistem listrik, itu adalah milidetik. Oleh karena itu, selama transien listrik, daya mekanis tetap stabil. Studi transien fokus pada kemampuan sistem tenaga untuk pulih dari gangguan dan menyediakan daya yang stabil dengan sudut beban baru (δ).

Kurva sudut daya dipertimbangkan yang ditunjukkan pada gambar 1. Bayangkan sistem yang menyampaikan daya 'Pm' pada sudut δ0 (gambar 2) sedang bekerja dalam keadaan tunak. Ketika terjadi gangguan; pemutus sirkuit dibuka dan daya nyata berkurang menjadi nol. Tetapi Pm akan tetap stabil. Sebagai hasilnya, daya percepatan.

Perbedaan daya akan menghasilkan laju perubahan energi kinetik yang tersimpan dalam massa rotor. Oleh karena itu, karena pengaruh stabil dari daya percepatan non-nol, rotor akan berakselerasi. Akibatnya, sudut beban (δ) akan meningkat.

Sekarang, kita dapat mempertimbangkan sudut δc pada saat pemutus sirkuit kembali tertutup. Daya kemudian akan kembali ke kurva operasi biasa. Pada saat ini, daya listrik akan lebih tinggi daripada daya mekanis. Tetapi, daya percepatan (Pa) akan negatif. Oleh karena itu, mesin akan melambat. Sudut beban daya masih akan terus meningkat karena inersia dalam massa rotor. Peningkatan sudut beban daya ini akan berhenti setelah beberapa waktu dan rotor mesin akan mulai melambat atau sebaliknya sinkronisasi sistem akan hilang.

Persamaan Ayunan diberikan oleh

Pm → Daya mekanis

Pe → Daya listrik

δ → Sudut beban

H → Konstanta inersia

ωs → Kecepatan sinkron

Kita tahu bahwa,

Dengan memasukkan persamaan (2) ke dalam persamaan (1), kita mendapatkan

Sekarang, kalikan dt ke kedua sisi persamaan (3) dan integralkan antara dua sudut beban sembarang yaitu δ0 dan δc. Maka kita mendapatkan,

Anggap generator berada dalam keadaan diam ketika sudut beban adalah δ0. Kita tahu bahwa

Pada saat terjadinya gangguan, mesin akan mulai berakselerasi. Ketika gangguan dihilangkan, ia akan terus meningkatkan kecepatan sebelum mencapai nilai puncaknya (δc). Pada titik ini,

Jadi, luas percepatan dari persamaan (4) adalah

Demikian pula, luas perlambatan adalah

Selanjutnya, kita dapat menganggap bahwa garis kembali tertutup pada sudut beban, δc. Dalam kasus ini, luas percepatan lebih besar daripada luas perlambatan.

A1 > A2. Sudut beban generator akan melewati titik δm. Di luar titik ini, daya mekanis lebih besar daripada daya listrik dan memaksa daya percepatan tetap positif. Sebelum melambat, generator akan berakselerasi. Akibatnya, sistem akan menjadi tidak stabil.

Ketika A2 > A1, sistem akan melambat sepenuhnya sebelum berakselerasi kembali. Di sini, inersia rotor akan memaksa area percepatan dan perlambatan berturut-turut menjadi lebih kecil dari yang sebelumnya. Akibatnya, sistem akan mencapai keadaan tunak.

Ketika A2 = A1, batas margin stabilitas didefinisikan oleh kondisi ini. Di sini, sudut pembersihan diberikan oleh δcr, sudut pembersihan kritis.

Karena, A2 = A1. Kita mendapatkan

Sudut pembersihan kritis berkaitan dengan kesetaraan luas, disebut kriteria luas sama. Ini dapat digunakan untuk mengetahui batas maksimum beban yang dapat diterima sistem tanpa melewati batas stabilitas.

c