Öncelikle güç istikrarı çalışması hakkında bilgi edinmemiz gerekiyor. İstikrar çalışması, bir sistemin belirli bir bozulma sonucunda ne kadar istikrarlı olduğunu belirlemek için yapılan prosedürdür ve bu, birkaç anahtarlama eylemi (Aç ve Kapat) ile takip edilir. güç sistemlerinde, senkron makinelerin davranışları bu bozulmalara bağlı olarak bazı etkilere sahip olabilir. Bu etkinin değerlendirilmesi, istikrar çalışmaları kapsamında geçici istikrarsızlık çalışmaları ve durağan durumda istikrarsızlık çalışmaları olarak adlandırılır. durağan durumda istikrarsızlık çalışması, sisteme küçük bozulmalar uygulandığında senkronizasyonun korunduğu veya korunmadığına atıfta bulunmaktadır. Geçici istikrarsızlık çalışmaları ise, sisteme büyük veya ciddi bozulmalar uygulandığında senkronizasyonun korunduğu veya korunmadığına işaret eder.
Bu bozulmalar kısa devre, ani büyük yükün uygulanması veya kaybedilmesi, veya üretim kaybı olabilir. Bu çalışmanın amacı, bozulmanın giderildikten sonra yük açısı tekrar durağan değere geri dönüp dönmediğini belirlemektir. Burada, istikrarın belirlenmesi için doğrusal olmayan denklemler çözülür. Eş Alan Kriteri geçici istikrarsızlıkla ilgilidir. Aslında, bu oldukça basit bir grafiksel yöntemdir. Tek makine veya iki makine sisteminin sonsuz otobüse karşı geçici istikrarını belirlemek için kullanılır.
Kayıp olmayan bir hat üzerinde iletilen gerçek güç
Durağan durumda çalışan bir senkron makinede bir arıza olduğunu düşünelim. Burada, verilen güç
Bir arızayı temizlemek için, arızalı bölümdeki devre kesicinin açılması gerekmektedir. Bu süreç 5/6 çevrim sürer ve ardından gelen post-arız geçici durum birkaç çevrim daha sürer.
Giriş gücü sağlayan asıl hareketli kısım, buhar türbininden sürülmektedir. Tübin kütlesi sistemi için zaman sabiti birkaç saniye mertebesindedir ve elektrik sistemi için ise milisaniye mertebesindedir. Bu nedenle, elektrik geçişleri gerçekleşirken, mekanik güç durağan kalır. Geçici çalışma, genellikle güç sisteminin arızadan kurtulma yeteneğini ve yeni muhtemel yük açısı (δ) ile durağan gücü sağlamasına odaklanır.
Şekil 1'de gösterilen güç açısı eğrisi düşünüldüğünde, bir sistem 'Pm' gücünü δ0 açısı (şekil 2) altında durağan durumda çalışmaktadır. Bir arıza olduğunda, devre kesiciler açılır ve gerçek güç sıfıra düşer. Ancak Pm durağan kalacaktır. Sonuç olarak, ivme gücü,
Güç farkları, rotor kütlesinde saklanan kinetik enerjinin değişim hızına neden olur. Bu nedenle, sıfır olmayan ivme gücünün durağan etkisiyle, rotor hızlanacaktır. Sonuç olarak, yük açısı (δ) artacaktır.
Şimdi, devre kesicinin yeniden kapandığı bir açı olan δc düşünebiliriz. Güç o zaman normal işletim eğrisine geri dönecektir. Bu noktada, elektrik gücü mekanik güdden daha yüksek olacaktır. Ancak, ivme gücü (Pa) negatif olacaktır. Bu nedenle, makine yavaşlayacaktır. Rotor kütlesindeki inerci nedeniyle yük güç açısı hala artmaya devam edecektir. Bu artış zaman içinde duracak ve makinenin rotoru yavaşlamaya başlayacak veya sistemin senkronizasyonu kaybedilecektir.
Swing denklemi şu şekildedir
Pm → Mekanik güç
Pe → Elektrik gücü
δ → Yük açısı
H → İnertia sabiti
ωs → Senkron hız
Biliyoruz ki,
Denklem (2)'yi denklem (1)'e yerleştirerek elde ederiz
Şimdi, denklem (3)'ün her iki tarafına dt'yi çarparak ve δ0 ve δc arasındaki iki keyfi yük açısı arasında entegre edelim. Sonra elde ederiz,
Jeneratörün yük açısı δ0 olduğunda durduğunu varsayalım. Biliyoruz ki
Bir arıza oluştuğunda, makine hızlanmaya başlar. Arıza temizlendiğinde, zirve değerine (δc) ulaşana kadar hızlanmaya devam edecektir. Bu noktada,
Bu nedenle, denklem (4)'den ivme alanı
Benzer şekilde, yavaşlama alanı
Sonra, hatın yük açısı δc olduğunda yeniden bağlanacağını varsayabiliriz. Bu durumda, ivme alanı yavaşlama alanından büyüktür. A1 > A2. Jeneratörün yük açısı δm noktasını aşacaktır. Bu noktadan itibaren, mekanik güç elektrik gücünden büyük olacak ve ivme gücü pozitif kalmaya zorlayacaktır. Yavaşlamadan önce, jeneratör hızlanacaktır. Sonuç olarak, sistem istikrarsız hale gelecektir.
A2 > A1 olduğunda, sistem tamamen yavaşladıktan sonra tekrar hızlanacaktır. Burada, rotor inertiası, ardışık ivme ve yavaşlama alanlarının önceki alanlardan daha küçük olmasına neden olacaktır. Sonuç olarak, sistem durağan hale gelecektir.
A2 = A1 olduğunda, istikrar limitinin marjı bu koşul tarafından tanımlanır. Burada, temizleme açısı δcr, kritik temizleme açısıdır.
A2 = A1 olduğu için, elde ederiz
Kritik temizleme açısı, alanların eşitliğine dayanıldığından, bu kavram eş alan kriteri olarak adlandırılır. Sistemin istikrar limitini aşmadan alabileceği en fazla yük sınırını belirlemek için kullanılabilir.
Açıklama: Orijinal metni saygılı bir şekilde paylaşın, iyi yazılar paylaşılır. Telif hakkı ihlali olması durumunda lütfen silme talebi yapın.
