Влияние регулирования возбуждения генератора на устойчивость

До сих пор предполагалось, что ЭДС Ег генератора Г (рис.2.1) при изменении режима остается постоянной. Посмотрим, что происходит с напряжением Uг на шинах генератора при увеличении развиваемой им активной мощности или при увеличении связанного с этим угла d. Значение напряжения Uг можно получить из векторной диаграммы (рис.8.1), характеризующей режим схемы замещения (рис.2.2).

Так в исходном режиме при выдаче генератором активной и реактивной мощностей и характеризуемом углами j и d0, значение напряжения Uг получается прибавлением к вектору напряжения Uс на шинах приемной системы С падения напряжения DUт0 в суммарном сопротивлении (xт +xл/2) трансформатора Т и линии Л. Прибавляя далее к вектору Uг0 падение напряжения DUг0 в индуктивном сопротивлении хг генератора находим ЭДС Ег0 в исходном режиме. Характерно, что конец вектора напряжения Uг0 делит вектор полного падения напряжения (DUг0 + DUтл0) на два отрезка: DUг и DUтл - в отношении величин сопротивлений xг и (xт + xл/2), и это имеет место в любом режиме. В другом режиме с меньшей или большей чем в исходном развиваемой генератором активной мощностью, характеризуемом соответственно углом, например, d1 или d2 (d3, d4), вектор ЭДС Ег, не изменившись по величине, займет новое положение. Новое положение займет и вектор Uг, но его величина изменится. Причем с увеличением активной нагрузки генератора (угла d) напряжение Uг снижается. Характер изменения напряжения Uг от величины угла d, вытекающий из векторной диаграммы (рис.8.1), приведен на рис.8.2.

Следует заметить, что скорость снижения напряжения Uг генератора с увеличением его активной нагрузки (угла d) неодинакова и максимальна при угле d=p/2.

С целью недопущения колебания напряжения генератора Uг при изменении активной нагрузки, генераторы снабжаются автоматическими регуляторами возбуждения (АРВ). АРВ, реагируя на отклонение напряжения генератора Uг от требуемого значения, изменяет ток возбуждения генератора, а с ним и его ЭДС Ег до тех пор, пока не восстановится это требуемое значение напряжения.

Значение ЭДС Ег0, которое будет в исходном режиме при угле d=d0 или любом другом, можно получить из векторной диаграммы (рис.8.3), характеризующей режим схемы замещения (рис.2.2) и построенной по тем же правилам, что и диаграмма на рис.8.1, но при условии постоянства напряжения Uг в исходном режиме.

Характер изменения ЭДС Ег регулируемого генератора от величины угла d, вытекающий из векторной диаграммы (рис.8.3), приведен на рис.8.4.

Следует отметить наибольшую скорость увеличения ЭДС генератора с увеличением его активной нагрузки (угла d) при угле d=p/2. Считая генератор Г в схеме (рис.2.1), снабженным АРВ, рассмотрим влияние последнего на устойчивость.