Введение к работе
Актуальность темы! Среди многообразных средств и методов повышения устойчивости и пропускной способности электрических систем ОС) важное значение имеют олектропередачи и вставки постоянного тока (Ш1Т и ВПТ), применяемые в качестве управляемых ыежсистеыных связей (ВПТ) и при передаче электроэнергии от удаленных мощных электростанций к системе (ППТ).
Имея определенные преимущества перед электропередачами переменного тока, ППТ и ВПТ присущи и некоторые недостатки. Как показал опыт эксплуатации ППТ и ВПТ за рубежом, в случае злектрі-ческой близости нахоздения электростанций существует опасность возникновения крутильных колебаний мезду отдельными частями турбоагрегата, приводящая в некоторых случаях к поломке валопровода машины.
Возникновения этих неблагоприятных явлений способствовало еще и то обстоятельство, что форсирование мощности современных турбогенераторов, достигнутое за счет применения новых нетодов охлаждения и более теплостойкой изоляции, чмело своим следствкегі повышение не только электромагнитного использования активных материалов, ио и существенное пошвекае ыехгяических нагрузок, отражающихся на прочности и несущей сйособности колструкцни машины. Одной из наиболее нагруженных'а механическом .отношении частой оказывается при этом валопрозод агрегата.
С ростом единичных мопц-юстей современных турбогенераторов увеличивается и длина его валопровода, который с имевшимися на нем генератором, возбудителем и турбинами предсташіяет собой механическую систему, способнуэ к пзшаашм колебаниям составляющих её инерционных масс.
Собственные частоты этой систему гзвкел? от еєсткостп салоа турбоагрегата и инерции соответствующих «асе и не превышают скн-хроннуо частоту ( fecs* 10 * 40 Гц).
При исследовании статической устойчивости турбогенераторы
представляотся одной инерционной массой. Такая модель не позво
ляет в полной мере учитывать колебательные процессы системы ва
лопровода. .:.:.;'.
В ранее выполненных работах, посвященных вопросам устойчивости энергосистем, содержащих ШГГ или ВПТ, цельо исследований ставили анализ устойчивости самой ППТ. 8 такой постановко иссле-
дования ограничивались рассмотрением процессов в самой ШТ без учета влияния последнего на устойчивость примыкающих энергосистем. При этом исследования устойчивости выполнялись в схеме, где примыкающие к ІШТ энергосистемы замещались некоторыми эквивалентами э.д.с, приложенными за эквивалентными сопротивлениями систем. Такая постановка правомерна при сравнительно малой мощности ППТ, когда можно считать, что процессы в примыкающих энергосистемах не зависят от процессов в ІІПТ, либо на этапе исследования системы регулирования мощных ШТ и ВШ'.
Для комплексного исследования статической устойчивости энергосистем с ІИІГ и ВПТ, включающего и исследование возможного влияния ГШ'Г (ВИТ) на устойчивость примыкающих ЭС, требуется достаточно подробное математическое описание процессов в приникающих X. Так для анализа услсвий возникновения и определения способов устранения опасных крутильных колебаний валопроаодов турбогенераторов необходимо учитывать процессы в самой машине с учетом резо неясных свойств многомассового турбоагрегата.
Целые работы является разработка методики и алгоритма расчета крутильных колебаний водопроводов крупных турбогенераторов, работающих на ИНГ и ВИТ и определение эффективных способов их устранения.
Для достижения этой цели.в работе поставлены и решаются следующие задачи:
1. Разработать методику, алгоритм и программу расчета для ана
лиза статической устойчивости передающей электростанции,
связанной с системой переменного тока через преобразователь
ную подстанцию передачи или вставки постоянного тока, при
. учете крутильных колебаний валопровода турбоагрегата.
-
Провести анализ статической устойчивости ЭС с ППТ, определить параметры крутильных колебаний и выявить наиболее опасные формы крутильных колебаний.
-
Определить влияше основных параметров механической системы, режима работы ППТ и сети переменного тока на уровень демп-фируемости крутильных колебаний.
-
Исследовать возможные способы устранения влияния крутильных колебаний на устойчивость электромеханической системы и определить наиболее эфйекгивний способ устранения этих колебаний.
Научная новизна. Разработаны методика и алгоритм анализа статической устойчивости ЭС, содержащей ШТ или BUT, позволяющие
определять параметры крутильных колебаний валопроводов ТА, и предложены новые эффективные способы устранения.этих колебаний. Основные положения,выносимые на защиту:
алгоритм формирования математической модели ЭС для исследования статической устойчивости с учетом крутильных колеба;кй валопровода ТА;
методика улучшения уровня демпфирования крутильных колебаний валопровода путем изменения параметров механической части ТА;
показана эффективность использования АРВ специального типа для устранения крутильных колебаний, позволяющего существенно расширить область устойчивых режимов ЭС;
для устранения неустойчивости ЭС, вызванной крутильными колебаниями, предлагается методика ограничения угла зажигания выпрямителя сверху и ноеый алгоритм управления ШІТ и ВПТ.
Практическая ценность. Разработанные методы реализованы в
виде программы на языке Фортран-)!/ для ЕС ЭВМ п могут быть
использованы научно-исследовательскими, проектными и эксплуата
ционными организациями для исследования статической устойчивос
ти ЭС, содержащих ППТ и ВПТ, с учетом крутильных колебаний ва
лопроводов турбоагрегатов. _.
Реализация -работы. Результаты диссертационной работы в виде программы расчета на ЕС ЭВМ переданы в ВЭИ им. В.И. Ленина и ПО Азэнерго, о чем имеются соответствующие акты внедрения.
Апробация работы. Результаты диссертационной работы доклады-*. вались и обсуздались на Всесоюзном научно-техническом совещании "Вопросы устойчивости и надежности энергосистем СССР." (г. Душанбе, 1989 г.), совместной конференции молодых ученых-специалистов, проведенной ЭНИН'и ВТИ (г. Москва, 1989 г.), научно-технических семинарах кафедры ЭЭС ИЭИ и в ВЭИ им. В.И. Легаша.
Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано ТрМ печатные работы.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав и эаклвчения. Содержит 123 страница основного текста, 38 рисунков, 4 таблицы, список использованной литературы из 66 наименований.
