Kriteria Kawasan Sama

Pertama, kita perlu mengetahui tentang kajian kestabilan daya. Kajian kestabilan adalah prosedur untuk menentukan kestabilan sistem terhadap gangguan tertentu dan diikuti oleh beberapa tindakan beralih (ON dan OFF). Dalam sistem tenaga listrik, perilaku mesin sinkron dapat memiliki beberapa dampak akibat gangguan ini. Evaluasi dampak ini dalam kajian kestabilan adalah kajian kestabilan transien dan kajian kestabilan keadaan tunak. Kajian kestabilan keadaan tunak merujuk pada apakah sinkronisme dipertahankan atau tidak ketika sistem mengalami gangguan kecil. Kajian kestabilan transien berarti apakah sinkronisme dipertahankan atau tidak ketika sistem mengalami gangguan besar atau parah.
Gangguan-gangguan ini mungkin berupa sirkuit pendek, aplikasi atau hilangnya beban besar tiba-tiba, atau hilangnya pembangkitan. Tujuan kajian ini adalah untuk mengetahui apakah sudut beban kembali ke nilai tetap setelah gangguan tersebut dibersihkan. Di sini, persamaan non-linear diselesaikan untuk menentukan kestabilan. Kriteria Luas Sama berkaitan dengan kestabilan transien. Ini sebenarnya adalah metode grafis yang sangat mudah digunakan. Metode ini digunakan untuk menentukan kestabilan transien sistem satu mesin atau dua-mesin terhadap bus tak terbatas.

Kriteria Luas Sama untuk Kestabilan

Melalui jalur tanpa kerugian, daya nyata yang ditransmisikan akan menjadi
Anggaplah terjadi kesalahan pada mesin sinkron yang sedang beroperasi dalam keadaan tunak. Di sini, daya yang disampaikan diberikan oleh
Untuk membersihkan kesalahan, penghenti litar di bagian yang bermasalah harus dibuka. Proses ini membutuhkan 5/6 siklus dan transien pasca-kesalahan berikutnya akan membutuhkan beberapa siklus tambahan.

Pendorong utama yang memberikan daya input didorong dengan turbin uap. Untuk sistem massa turbin, konstanta waktu berada dalam urutan beberapa detik dan untuk sistem elektrik, berada dalam milidetik. Oleh karena itu, saat transien elektrik terjadi, daya mekanik tetap stabil. Kajian transien utamanya melihat kemampuan sistem tenaga listrik untuk pulih dari kesalahan dan memberikan daya stabil dengan sudut beban baru yang mungkin (δ).

Kurva sudut daya dipertimbangkan yang ditunjukkan dalam gambar 1. Bayangkan sistem yang menyampaikan 'Pm' daya pada sudut δ0 (gambar 2) sedang beroperasi dalam keadaan tunak. Ketika terjadi kesalahan; penghenti litar dibuka dan daya nyata berkurang menjadi nol. Tetapi Pm akan tetap stabil. Akibatnya, daya percepatan,
Perbedaan daya akan menghasilkan laju perubahan energi kinetik yang tersimpan dalam massa rotor. Oleh karena itu, akibat pengaruh stabil dari daya percepatan non-nol, rotor akan mempercepat. Akibatnya, sudut beban (δ) akan meningkat.
Sekarang, kita dapat mempertimbangkan sudut δc di mana penghenti litar kembali tertutup. Daya kemudian akan kembali ke kurva operasi biasa. Pada saat ini, daya elektrik akan lebih tinggi daripada daya mekanik. Namun, daya percepatan (Pa) akan negatif. Oleh karena itu, mesin akan melambat. Sudut beban masih akan terus meningkat karena inersia dalam massa rotor. Peningkatan sudut beban ini akan berhenti pada waktunya dan rotor mesin akan mulai melambat atau sinkronisasi sistem akan hilang.

Persamaan Ayunan diberikan oleh

Pm → Daya mekanik
Pe → Daya elektrik
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 yang adalah δ0 dan δc. Maka kita mendapatkan,

Anggap generator berada dalam keadaan diam ketika sudut beban adalah δ0. Kita tahu bahwa
Pada saat terjadinya kesalahan, mesin akan mulai mempercepat. Ketika kesalahan dibersihkan, 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 lini dikoneksikan kembali 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 mekanik lebih besar daripada daya elektrik dan ini memaksa daya percepatan tetap positif. Sebelum melambat, generator akan mempercepat. Akibatnya, sistem akan menjadi tidak stabil.
Ketika A2 > A1, sistem akan melambat sepenuhnya sebelum mempercepat lagi. Di sini, inersia rotor akan memaksa area percepatan dan perlambatan berikutnya menjadi lebih kecil daripada yang sebelumnya. Akibatnya, sistem akan mencapai keadaan tunak.
Ketika A2 = A1, batas kestabilan didefinisikan oleh kondisi ini. Di sini, sudut pembersihan diberikan oleh δcr, sudut pembersihan kritis.
Karena, A2 = A1. Kita mendapatkan

Sudut pembersihan kritis berkaitan dengan kesamaan luas, disebut sebagai kriteria luas sama. Ini dapat digunakan untuk mengetahui batas maksimum beban yang dapat diterima sistem tanpa melampaui batas kestabilan.

Pernyataan: Hormati aslinya, artikel yang baik layak dibagikan, jika terdapat pelanggaran silakan hubungi untuk dihapus.