Влияние регулирования момента турбины генератора на устойчивость

До сих пор предполагалось, что момент, создаваемый турбиной Т генератора Г в электрической системе (рис.2.1), не зависит от ее режима (постоянный). В действительности же турбина имеет регулятор, предназначенный, в частности, для поддержания требуемых ее момента Мт (мощности Рт) и скорости wf вращения вместе с генератором. Регулятор, реагируя на отклонение момента Мт (мощности Рт) и скорости wf от требуемых значений, изменяет впуск энергоносителя (пара, воды, газа) в турбину, а с ним и момент Мт турбины до тех пор, пока не будут обеспечены эти требуемые значения. Изменение впуска энергоносителя в паровой турбине осуществляется путем изменения положения регулирующих клапанов, а в гидравлической - направляющих аппаратов. Эти устройства, как и механизмы, приводящие их в действие, обладают значительной механической инерцией. Это обстоятельство не позволяет регулирование скорости турбины осуществлять достаточно быстро и точно, чтобы момент турбины следовал за изменением противодействующего ему электромагнитного момента генератора без заметного запаздывания во времени, и тем самым свести к минимуму их разницу, являющуюся непосредственной причиной нарушения устойчивости генератора. Исследования показали, что в практических случаях, при колебаниях электромагнитного момента М генератора в ходе переходного процесса регулирующие устройства турбины остаются практически неподвижными и поэтому момент турбины неизменным (рис.11.1).

Вышеизложенное позволяет сделать вывод о практическом отсутствии влияния регулятора турбины на статическую (динамическую) устойчивость генератора. В то же время регулятор турбины играет важную роль в обеспечении условий ресинхронизации генератора после потери устойчивости, то есть обеспечении его результирующей устойчивости. Эта роль объясняется сильной зависимостью развиваемого регулируемой турбиной момента Мт от скорости ее вращения wf при медленном изменении последней. Это проиллюстрировано на рис.11.2, где приведены статические характеристики момента турбины Мт от скорости wf: Мт1 - для нерегулируемой турбины; Мт2 и Мт3 - при статическом и астатическом регулировании турбины; Мт3 - при астатическом регулировании.