SU37187A1

SU37187A1 - Method for calculating the stability of parallel operation of synchronous machines

Info

Publication number: SU37187A1
Application number: SU121736A
Authority: SU
Inventors: В.Л. Иносов
Original assignee: В.Л. Иносов
Priority date: 1933-01-08
Filing date: 1933-01-08
Publication date: 1934-06-30

Description

Предлагаемое изобретение касаетс способа расчета устойчивости параллельной работы синхронных машин и имеет целью определение как динамической , так и статической устойчивости систем, состо щих из нескольких электрических станций, св занных общей сетью, а также (Определение всех величин, характеризующих работу такой системы, как например; углов колебаний роторов электрических генераторов, токов, протекающих в любых местах сети при любом изменении режима работы и т. д.The present invention relates to a method for calculating the stability of parallel operation of synchronous machines and has the goal of determining both dynamic and static stability of systems consisting of several power stations connected by a common network, as well as (Determining all quantities characterizing the operation of such a system, for example; oscillation angles of the rotors of electric generators, currents flowing in any part of the network with any change in the mode of operation, etc.

Примен ема согласно предлагаемому способу электрическа схема должна представл ть собой электромеханическую копию системы, подлежащей расчету, 1) с соответствующими масштабами дл моментов инерции, сопротивлений и электродвижущих сил (эти масштабы могут быть разные) и 2) с одинаковой конфигурацией сети, соедин ющей станции (или со схемой, ей эквивалентной).The electrical circuit used according to the proposed method should be an electromechanical copy of the system to be calculated, 1) with appropriate scales for the moments of inertia, resistance and electromotive forces (these scales can be different) and 2) with the same network configuration connecting the station ( or with a scheme equivalent to it).

Особенностью данного способа рас чета вл етс также то, что вращение роторов с посто нным полем, имеющее место в генераторах рассчитываемой системы , в схеме заменено неподвижным ротором с обмоткой, создающей вращающеес магнитное поле. Вращающий момент турбины в модели заменен механическим моментом, действующим на неподвижную ось ротора.A feature of this method of calculation is also the fact that the rotation of rotors with a constant field, which takes place in the generators of the system being calculated, is replaced in the scheme by a stationary rotor with a winding that creates a rotating magnetic field. The torque of the turbine in the model is replaced by the mechanical moment acting on the fixed axis of the rotor.

(429)(429)

Изображенна на чертеже электрическа схема, выполненна согласно предлагаемому способу, состоит из асинхронных двигаталей с фазным ротором, с кольцами, причем каждый двигатель схемы соответствует определенному генератору рассчитываемой системы или определенной станции (т. е. группе турбогенераторов ), если ее (станцию) можно, рассматривать, как один генератор, т. е. когда генераторы работают на общиешины и не разделены реакторами и проч. (дл примера на чертеже изображена схема дл трех электростанций.; № 1, № 2, N° 3, соединенных сетьюс двум крупными -нагрузками подстанци ми / и 2).The electrical circuit shown in the drawing, made in accordance with the proposed method, consists of asynchronous motors with a phase-rotor, with rings, and each motor of the circuit corresponds to a specific generator of the calculated system or a specific station (i.e. a group of turbogenerators), if its consider it as one generator, that is, when the generators are working for common buses and are not separated by reactors, etc. (For example, the drawing shows a diagram for three power plants; No. 1, No. 2, N ° 3, connected by a network of two large-substation loads / and 2).

Роторы всех двигателей питаютс от общей трехфазной сети через реостаты, при помощи которых можно мен ть возбуждение двигател . По характеру своей работы эти реостаты изображают магнитные регул торы системы, копию которой представл ет данна схема (в дальнейшем рассчитываемс система будет называтьс системой А, а ее копи модель - системой В).The rotors of all engines are powered from a common three-phase network through rheostats, with which you can change the excitation of the engine. By the nature of their work, these rheostats depict the magnetic regulators of the system, a copy of which is represented by the given scheme (hereinafter, the system will be calculated as System A, and its copy model - System B).

На оси роторов асинхронных двига-. телей надеваютс шайбы MI, М-,... с целью создать такое же взаимоотношение между моментами инерции роторов разных двигателей, какое имеет место между моментами инерции соот зетствуюодих генераторов (или станций), в системе А, (если числа оборотов .дл разных агрегатов системы В раз-ные , то моменты инерции их должны быть приведены к каким-либо одним оборотам, и лишь после этого найдено взаимоотношение этих приведенных моментов инерции).On the axis of the rotors asynchronous engines. MI, M -, ... washers are put on to create the same relationship between the moments of inertia of the rotors of different engines, which takes place between the moments of inertia of the corresponding generators (or stations) in system A, (if the number of revolutions of different units systems In different times, their moments of inertia must be reduced to any one turn, and only after that the relationship of these reduced moments of inertia is found).

Далее на шкивы роторов наматываетс шнур (нитка), несуш,а на свобод ..-ном конце груз, пропорциональный нагрузке соответствуюш,его генератора (вернее , его турбине в данный момент) сиcrepib А. Этот груз создает момент, имитирующий вращающий момент турбины.Next, a cord (thread) is wound on the rotor pulleys, is laid, and at the free end the load proportional to the load corresponds to its generator (or rather, to its turbine at the moment) Crepib A. This load creates a moment that simulates the torque of the turbine.

Статоры указанн ых асинхронных двигателей св заны между собой сопротивлени ми активными и реактивными, которые, во-первых, дополн ют импеданц статоров этих двигателей, а во-вторых, изображают внешнюю сеть с ее трансформаторами , лини ми, потребител ми и т, д. в каком-то масштабе.The stators of the indicated asynchronous motors are interconnected with resistances active and reactive, which, firstly, complement the impedants of the stators of these motors, and secondly, depict the external network with its transformers, lines, consumers, and so on. on some scale.

Таким образом, все сопротивлени схемы представл ют измененные в опре .деленном масштабе сопротивлени системы А. (Дл того, чтобы сопротивлени генераторов системы А также были представлены в определенном масштабе , в сопротивлени х генераторов (статоров асинхронных двигателей) системы В необходимо, как было указано, .дополнить их предвключаемыми сопротивлени ми ).Thus, all the resistances of the circuit represent the resistances of system A. modified on a certain scale. (In order for the resistances of generators of system A to be also represented on a certain scale, the resistances of generators (stators of asynchronous motors) of system B are necessary, as indicated , supplement them with upstream resistances).

Масштабы дл моментов инерции и сопротивлений выбираЕотс , исход из того принципа, чтобы число шайб (добавочно увеличивающих момент инерции) ..двигателей было наименьшее (т. е. двигатель , изображающий наименьший генератор , не должен иметь шайб) и чтобы предвключенные сопротивлени были также по возможности меньше.The scale for the moments of inertia and resistances is chosen based on the principle that the number of washers (additionally increasing the moment of inertia) .. of motors is the smallest (i.e., the engine depicting the smallest generator should not have washers) and less opportunities.

Дп определени масштаба сопротивлений играет роль также и то обсто тельство , чтобы токи короткого замыкани в системе модели не были слиш:ком велики.The determination of the scale of resistance also plays a role in the fact that the short-circuit currents in the system of the model are not too high.

, Дл определени масштаба дл Е ф. д. с.) руковод тс тем, чтобы генераторы схемы работали на нужной части магнитной характеристики. Каждый ротор схемы снабжен стрелкой-указателем, о положению которой можно по шкале следить за колебани ми ротора., To determine the scale for E f. D. s.) are guided by the fact that the circuit generators operate on the desired part of the magnetic characteristic. Each rotor of the circuit is equipped with an arrow-pointer, the position of which can be followed on the scale to monitor rotor oscillations.

Если собрать схему модели без сопротивлений , изображающих нагрузки, то она будет соответствовать холостому ходу генераторов. При (схождении роторов будут по вл тьс синхронизирующие силы и т. д.If you assemble a model diagram without resistances depicting loads, then it will correspond to the idling of the generators. When (the convergence of the rotors will appear synchronizing forces, etc.

Если указанную схему нагрузить приег никами, то роторы придут во вращение , и дл сохранени их в покое надо будет уравновесить вращающие моменты грузиками (это значит, что в системе А начали действовать турбины ). Тогда нагрузка распределитс как-то между станци ми, и роторы разойдутс на некоторый угол. Затем, в нужном месте делают то или иное изменение режима (какое-либо короткое) и наблюдают поведение роторов, т. е. их колебани . Эти колебани могут либо повести к выпадению роторов из синхронизма , либо затухнуть.If the specified scheme is loaded with applicators, the rotors will come into rotation, and in order to keep them at rest, it will be necessary to balance the torques with weights (this means that turbines began to operate in system A). Then the load is distributed somehow between the stations, and the rotors disperse at a certain angle. Then, in the right place, one or another mode change (some short one) is made and the behavior of the rotors is observed, i.e. their oscillations. These oscillations can either lead to loss of rotors from synchronism, or they can be damped out.

В последнем случае можно определить предельные углы расхождени роторов .In the latter case, the limiting angles of divergence of the rotors can be determined.

Как в том, так и в другом случае можно осциллографически засн ть в любом месте системы токи и напр жени и другие необходимые данные.Both in this and in the other case, oscillographic recording of currents and voltages and other necessary data can be carried out anywhere in the system.

Аналогично решаютс на такой схеме и другие задачи. Создаетс исходна схема и путем соответствующих переключений мен етс на последующую.Other problems are similarly solved on such a scheme. The original circuit is created and, by appropriate switching, is changed to the subsequent one.

На схеме изучаютс колебани роторов , токи и все интересующие процессы .The diagram studies rotor vibrations, currents and all processes of interest.

Путем замены регулировочных реостатов автоматическими регул торами можно изучить и их вли ние на устойчивость станции и т. д.By replacing the adjusting rheostats with automatic regulators, one can study their effect on station stability, etc.

Путем соответствующей формы шкива можно имитировать и действие механических регул торов.By the appropriate shape of the pulley, it is possible to imitate the action of mechanical regulators.

В случае наличи момента одного знака дл всех роторов, один из роторов закрепл етс , а остальные остаютс свободными. .Таким образом относительные колебани .роторов возможны.If there is a moment of one sign for all rotors, one of the rotors is fixed, and the rest remain free. Thus, the relative oscillations of the rotors are possible.

Предмет изобретени .The subject matter of the invention.

Claims

1. The method of calculating the stability of parallel operation of synchronous machines, characterized in that in order to obtain a circuit equivalent to the operation of these machines, instead of the latter, they use asynchronous machines in a synchronous rotation scheme for studying idle work, feeding their rotors from the common network and including in parallel the stator windings, and then, in studying parallel operation under load, some resistances equivalent to the real load resistance are attached to the stator circuit, keeping the rotors of the asynchronous machines from by corresponding loads on

their shaft, defining the moments on the shaft of synchronous generators.

2. In the method according to claim 1, application of resistance in the stator circuit, equivalent to the parameters of the line and generators.

3. In the method according to claim 1, use removable washers -Mi, M.2, mounted on the shafts of the induction machines to obtain equivalent inertia moments of the generators.

PJ