Kriterij jednakih površina

Prvo moramo razumjeti studiju stabilnosti snage. Studija stabilnosti je postupak odlučivanja o stabilnosti sustava uz neke smetnje, a to se slijedi nekoliko prekidačkih radnji (UKLJUČI i ISKLJUČI). U sustavu snage, ponašanje sinkronog stroja može imati neki utjecaj zbog tih smetnji. Procjena ovog utjecaja u studijama stabilnosti su studije privremene stabilnosti i studije stabilnosti u stanju ravnoteže. Studija stabilnosti u stanju ravnoteže odnosi se na to zadržana li je sinkronizacija ili ne kada sustav podliježe malim smetnjama. Studije privremene stabilnosti znače da li je sinkronizacija zadržana ili ne kada sustav podliježe velikim ili teškim smetnjama.
Takve smetnje mogu biti kratak spoj, primjena ili gubitak naglog velikog opterećenja ili gubitak proizvodnje. Cilj ove studije je utvrditi vraća li se kut opterećenja na postotnu vrijednost nakon očišćavanja smetnje. Ovdje, rješavaju se nelinearne jednadžbe kako bi se odredila stabilnost. Kriterij jednakih površina se odnosi na privremenu stabilnost. To je zapravo vrlo jednostavan grafički postupak koji se koristi. Koristi se za odlučivanje o privremenom stabilnosti jednostrukog ili dvostrukog sustava protiv beskonačnog busa.

Kriterij jednakih površina za stabilnost

Preko linije bez gubitaka, prenesena stvarna snaga će biti
Pretpostavimo da se dogodi kvar u sinkronom stroju koji je radio u stanju ravnoteže. Ovdje, isporučena snaga dana je
Za očišćavanje kvara, prekidač u kvarnom dijelu treba otvoriti. Taj postupak traje 5/6 ciklusa, a uslijedila posttransientna situacija potražit će dodatnih nekoliko ciklusa.

Glavnica koja daje ulaznu snagu pogonjen je parnim turbine. Za maseni sustav turbine, vremenska konstanta je reda nekoliko sekundi, a za električni sustav, to je u milisekundama. Stoga, dok se električni transienzi događaju, mehanička snaga ostaje stabilna. Privremena studija uglavnom proučava sposobnost sustava snage da se oporavi od kvara i da dostavlja stabilnu snagu s novim vjerojatnim kutom opterećenja (δ).

Razmatra se krivulja moci po kutu, prikazana na slici 1. Zamislite sustav koji isporučuje 'Pm' snage na kutu δ0 (slika 2) radi u stanju ravnoteže. Kada se dogodi kvar, prekidači se otvore i stvarna snaga se smanji na nulu. Ali Pm će ostati stabilan. Kao rezultat, ubrzavajući efekt,
Razlike snage rezultirat će brzinom promjene kinetičke energije pohranjene unutar rotorskih masa. Stoga, zbog stabilnog utjecaja nenulte ubrzavajuće snage, rotor će ubrzati. Posljedično, kut opterećenja (δ) će porasti.
Sada, možemo razmotriti kut δc na kojem se prekidač ponovno zatvori. Snaga će se tada vratiti na običnu operativnu krivulju. U tom trenutku, električna snaga će biti veća od mehaničke snage. Ali, ubrzavajuća snaga (Pa) će biti negativna. Stoga, stroj će usporiti. Kut opterećenja snage će ipak nastaviti porastati zbog inercije u rotorskim masama. Taj porast kuta opterećenja snage će se završiti u vremenu i rotor stroja će početi usporiti ili sinkronizacija sustava će se izgubiti.

Swingova jednadžba dana je

Pm → Mehanička snaga
Pe → Električna snaga
δ → Kut opterećenja
H → Inercijska konstanta
ωs → Sinhrona brzina
Znamo da je,

Stavljajući jednadžbu (2) u jednadžbu (1), dobivamo

Sada, pomnožimo dt na svake strane jednadžbe (3) i integrirajmo ga između dva proizvoljna kuta opterećenja, δ0 i δc. Tada dobivamo,

Pretpostavimo da je generator u mirovanju kada je kut opterećenja δ0. Znamo da je
U trenutku događanja kvara, stroj će početi ubrzavati. Kada se kvar očisti, nastavit će povećavati brzinu prije nego što dosegne svoju maksimalnu vrijednost (δc). U tom trenutku,
Dakle, površina ubrzavanja iz jednadžbe (4) je

Slično, površina usporavanja je

Sljedeće, možemo pretpostaviti da se linija ponovno zatvori na kutu opterećenja, δc. U tom slučaju, površina ubrzavanja je veća od površine usporavanja. A1 > A2. Kut opterećenja generatora će proći točku δm. Iznad te točke, mehanička snaga je veća od električne snage i prisiljava ubrzavajuću snagu da ostane pozitivna. Prije usporavanja, generator se dakle ubrzava. Posljedično, sustav će postati nestabilan.
Kada A2 > A1, sustav će potpuno usporiti prije nego što se ponovno ubrzava. Ovdje, inercija rotora prisilit će sljedeće površine ubrzavanja i usporavanja da postanu manje od prethodnih. Dakle, sustav dosegnut će stanje ravnoteže.
Kada A2 = A1, granica limesa stabilnosti definirana je tim uvjetom. Ovdje, čistilni kut dan je δcr, kritični čistilni kut.
Budući da je, A2 = A1. Dobivamo

Kritični čistilni kut vezan je za jednakost površina, naziva se kriterij jednakih površina. Može se koristiti za određivanje najveće granice opterećenja koje sustav može primiti bez prelaska granice stabilnosti.

Izjava: Poštujte original, dobre članke vale podijeliti, ako postoji kršenje autorskog prava molimo kontaktirajte za brisanje.