Stabbiltà ta’ l-Istabbil tal-Fas: Definizzjoni Missierijiet u Metodi ta’ Migborġ

Definizzjoni tal-Istabbiltà f’Stat Stajjent

L-istabbiltà f’stat stajjent hija definita bħala kapabilità tas-sistema tal-enerġija elektrika li tisostni l-kondizzjoni inizjali ta’ operazzjoni wara ddisturbanza żgħira, jew li tikkonverġi għal stat li japprossima sittimament il-kondizzjoni inizjali meta ddisturbanza persisti. Dan il-konċett għandu importanza kritika fl-ipplanifikazzjoni u d-disinn tas-sistema tal-enerġija, it-tixxid ta’ dispożitivi awtomatiku speċjalizzati, il-kommissjonarju ta’ komponenti ġodda tas-sistema, u l-modifikazzjoni tal-kondizzjonijiet ta’ operazzjoni.

L-assessjar tas-silġ tal-istabbiltà f’stat stajjent huwa essenzjali għall-analisi tas-sistema tal-enerġija, li inkluwixxi verifika tal-prestazzjoni tas-sistema taħt kondizzjonijiet stat stajjent specifikati, determinazzjoni tas-silġjiet tal-istabbiltà, evalwazzjoni kwantitativa ta’ proċessi transjent, u evalwazzjoni ta’ fakturi kif il-tip ta’ sistema tal-eċcitazzjoni u l-kontrolli tagħha, modi ta’ kontroll, u parametri tas-sistemi tal-eċcitazzjoni u tal-awtomazzjoni.

Ir-rekwiżiti għall-istabbiltà jiġu determinati mill-limitu tal-istabbiltà, mill-qualità tal-enerġija elektrika taħt kondizzjonijiet stat stajjent, u mill-prestazzjoni transjenti. Il-limitu tal-istabbiltà f’stat stajjent referixxx għal massimu tal-flus tal-enerġija travers ix-xifer speċifik tas-sistema li jistgħu jiġu sostnut minn baxx ma jkunu miftuħ għal instabilità meta l-enerġija tiżdiedet gradwalment.

Fl-analisi tas-sistema tal-enerġija, kwalunkwe mašina f’segmend wieħed jiġi trattat bħala mašina kbira waħda immaqsuma f’dan ix-xifer – anki jekk mhux mqassma direttament mal-bus stess u huma separati bi reattanzi significanti. Is-sistemi kbira tipikament jiġu supposti bħal jkunu bl-avoltagġ kostanti u jimmodeljaw bħala bus infinitu.

Ikkonsidra sustema li jinkludi ġenaratur (G), linja ta’ trasferiment, u motor sinkronu (M) funzjonanti bħala kar.

Il-espressjoni talt tiegħu l-potenza prodotta mill-ġenaratur G u motor sinkronu M.

Il-espressjoni hawn taħt tiegħu l-potenza massima prodotta mill-ġenaratur G u motor sinkronu M

Hawn, A, B, u D rappreżentaw il-kostanti generalizzati tal-mašina b’żewġ ponti. L-espressjoni fuq tiegħu l-potenza fi watts, kalkulata għal kull faz – provveduta li l-avoltaggi użati huma avoltaggi faz fil-volti.

Ragunijiet għall-Instabilità tas-Sistema

Ikkonsidra motor sinkronu mkonektat ma’ busbar infinitu, operandi bil-veloċità kostanti. Il-potenza input tiegħu tkun l-potenza output plus l-perdi. Jekk ikkonsegwixxi l-increment minimu ta’ kar fis-silġ, l-potenza output tal-motor tizdied mentri l-potenza input tibqa’ mhux mutata. Dan jagħmel torċa ritardanti netta, li tiffa’ l-veloċità tal-motor temporaneament.

Waqt li l-torċa ritardanti tiffa’ l-veloċità tal-motor, l-anglu faz bejn l-avoltagġ intern tal-motor u l-avoltagġ tas-sistema jżid sa l-potenza input elektrika tkun l-potenza output plus l-perdi.

Waqt dan l-interval transjent, skont li l-potenza input elektrika tal-motor hi infeqla mill-kar mekaniku, l-potenza eżtra rikjesta tiġi miċża mill-enerġija magħżula fis-sistema rotanti. Il-motor jmoswieħ għal għal l-punt ta’ ekwilibru u jista’ Alla fine jiġi l-aħħar jew jperd is-sinkronizazzjoni.

Is-sistema wkoll timla l-istabbiltà meta kar kbir jiġi applicat jew meta kar jiġi applicat troppo rapidament għall-mašina.

L-equazzjoni hawn taħt descriv tal-potenza massima li tista’ jiġi prodotta mill-motor. Dan il-kar massimu huwa raggiungibil biss meta l-anglu tal-potenza (δ) tkun l-anglu tal-kar (β). Il-kar jista’ jiżdied sa meta din il-kondizzjoni tkun raggiunta; dil-lanġas, xi zid talsintji l-kar se jgħadi l-mašina tperd is-sinkronizazzjoni għall-insufficienza tal-potenza output.

Il-deficit tal-potenza jiġi allura rikoprat mill-enerġija magħżula fis-sistema rotanti, li tiffa’ l-veloċità. Waqt li l-deficit tal-potenza jiżdied, l-anglu jkun gradualment jnqas sa meta l-motor jiġi l-aħħar.

Għal kull δ data, il-differenza bejn il-potenza prodotta mill-motor u l-ġenaratur tkun l-perdi tal-linja. Jekk ir-resistanza u l-admittanza shunt tal-linja huma negliġibili, il-potenza transferita bejn l’alternatur u l-motor tista’ tiġi espressa kif hawn taħt:

Fejn, X – reattanza tal-linja

• V_G – avoltagġ tal-ġenaratur

• V_M – avoltagġ tal-motor

• δ – Anglu tal-Kar

• P_M – Potenza tal-motor

• P_G – Potenza tal-ġenaratur

• P_max – potenza massima

Metodi għall-Azzjenda tas-Silġ tal-Istabbiltà f’Stat Stajjent

Il-potenza massima transferita bejn alternatur u motor hija direttament proporzjonali għal prodott tal-forzi elettromotrici (EMF) interni u inversament proporzjonali għal reattanza tal-linja. Is-silġ tal-istabbiltà f’stat stajjent jista’ jiġi ziddiet permezz ta’ żewġ approċċi prinċipali:

• Ziddja l-eċcitazzjoni tal-ġenaratur, motor, jew id-due
  L-aument tal-eċcitazzjoni zid l-EMF intern tal-mašini, li f’dan il-kaz zid il-potenza massima transferita bejnhom. F’dan il-kaz, l-EMF intern iżgħar l-anglu tal-kar (δ).

• Naqsi l-reattanza tal-transferiment
  L-reattanza tal-transferiment tista’ tinqas permezz ta’:

• Żidja tal-linji ta’ trasferiment paralelli bejn ip-punti tal-konezzjoni;

• Użu tal-konduktör imballati, li jinqassu l-reattanza tal-linja;

• Inkludja ta’ kondensaturi serjali fl-linja.

Il-kondensaturi serjali huma użati preżentament fl-infrastrutturi tal-enerġija extra-alti volt (EHV) biex zidu l-effiċjenza tal-transferiment tal-potenza u huma aktar ekonomiċi għad-distances ta’ aktar minn 350 km.