Линейная аппроксимация зависимости режимных параметров блочного генератора от значений квазипостоянных токов

А. А. Кувшинов; В. В. Вахнина; А. Н. Черненко; А. В. Бычков; О. В. Федяй; Р. Н. Пудовинников

doi:10.34831/EP.2021.49.59.001

Линейная аппроксимация зависимости режимных параметров блочного генератора от значений квазипостоянных токов

А. А. Кувшинов, В. В. Вахнина, А. Н. Черненко, А. В. Бычков, О. В. Федяй, Р. Н. Пудовинников

Аннотация

Приведена методика оценки режимных параметров синхронного генератора с учетом насыщения магнитной системы блочного трансформатора под воздействием квазипостоянных токов, возникающих в периоды геомагнитных возмущений. Определены зависимости полной мощности, статорного тока, синхронной ЭДС и угла нагрузки синхронного генератора от квазипостоянного тока в диапазоне изменения от значений, почти в 2 раза меньших тока холостого хода блочного трансформатора, до значений, почти в 1,5 раза превышающих номинальный ток обмоток высокого напряжения блочного трансформатора. На примере блока "турбогенератор ТВВ-320 - блочный трансформатор ТЦ-400000/242/20" обоснована допустимость линейной аппроксимации зависимостей полной мощности и статорного тока синхронного генератора от значения квазипостоянного тока в условиях неизменной нагрузки активной мощностью и неизменного напряжения на генераторных шинах. Предложена количественная мера чувствительности полной мощности и статорного тока к воздействию квазипостоянных токов на блочный трансформатор. Показаны существенно нелинейный характер и взаимозависимость изменений синхронной ЭДС и угла нагрузки при неизменной активной мощности в условиях воздействия квазипостоянных токов на блочный трансформатор, способствующие улучшению статической устойчивости функционирования синхронного генератора.

Ключевые слова

синхронный генератор; блочный трансформатор; полная мощность; статорный ток; угол нагрузки; квазипостоянный ток

Полный текст:

PDF

Литература

Электротехнический справочник: В 3 т. Т. 3. В 2 кн. Кн.1. Производство и распределение электрической энергии (Под общ. ред. профессоров МЭИ: И. Н. Орлова (гл. ред.) и др.) 7-е изд., испр. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1988. - 880 с.

Неклепаев, Б. Н. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования : учебное пособие - 5-е изд., стер. / Б. Н. Неклепаев, И. П. Крючков. - СПб.: БХВ-Петербург, 2014. - 608 с.

Walling, R. A. Characteristics of transformer exciting current during geomagnetic disturbance / R. A. Walling, A. H. Khan // IEEE Trans on Power Delivery. 1991. - Vol. 6. - № 4. - Pp. 1707 - 1714.

Nobuo, T. An experimental analysis of DC excitation of transformers by geomagnetically induced currents / T. Nobuo, O. Tetsuo, M. Fumihiko, S. Sadamu, F. Yasuo // IEEE Transaction on Power Delivery. - 1994. - Vol. 9. - № 2. - Pp. 1173 - 1179.

Boteller, D. H. Effect of geomagnetically induced currents D. C. Hydro 500 kV - System / D. H. Boteller // IEEE Trans. Power Deliv. - 1989. - Vol. 4. - № 1. - Pp. 818 - 823.

Kappenman, J. G. Bracing for the Geomagnetic Storm / J. G. Kappenman, V. D. Albertson // IEEE Spectrum. - 1990. - 28. - № 3. - Pp. 27 - 33.

Ngnegueu, T. Behaviour of transformers under DC / GIC excitation: Phenomenon, Impact on design / design evaluation process and Modelling aspects in support of Design / T. Ngnegueu, F. Marketos, F. Devaux, T. Xu, R. Bardsley, S. Barker, J. Baldauf, J. Oliveira // CIGRE 2012. - Pp. 1 - 10.

Вахнина, В. В. Воздействие квазипостоянных токов на блок генератор- трансформатор / В. В. Вахнина, В. В. Горохов, В. И. Карелин, А. А. Кувшинов, В. Д. Селемир // Известия академии наук. Энергетика. - 2018. - № 6. - С. 50 - 64.

Лейтес, Л. В. Электромагнитные расчеты трансформаторов и реакторов / Л. В. Лейтес. - М.: Энергия, 1981. - 392 с.

Силовые трансформаторы. Справочная книга / Под ред. С. Д. Лизунова, А. К. Лоханина. - М.: Энергоиздат, 2004. - 616 с.

Евдокунин, Г. Трансформаторы в электрической сети. Моделирование переходных процессов с учетом конфигурации магнитной системы / Г. Евдокунин, М. Дмитриев // Новости Электротехники. - 2008. - № 5 (53). - С. 2 - 7.

Dommel, H. W. Elektromagnetic Transients Program Reference Manual (EMTP) Theory Book / H. W. Dommel. - Portland: Bonneville Power Administration, 1986.

Новаш, И. В. Расчет параметров модели трехфазного трансформатора из библиотеки MATLAB - SIMULINK с учетом насыщения магнитопровода / И. В. Новаш, Ю. В. Румянцев // Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ. Энергетика. - 2015. - № 1. - С. 12 - 24.

Кувшинов, А. А. Реактивная нагрузка синхронного генератора при насыщении магнитной системы блочного трансформатора под воздействием квазипостоянных токов / А. А. Кувшинов, В. В. Вахнина, А. Н. Черненко, Р. Н. Пудовинников // Промышленная энергетика. - 2021. - № 4. - С. 11 - 19.

Костенко, М. П. Электрические машины. В 2-х ч. Ч. 2. - Машины переменного тока. Учебник для студентов высш. техн. учеб. заведений. Изд. 3-е, перераб. / М. П. Костенко, Л. М. Пиотровский. - Л.: Энергия, 1973. - 648 с.

ГОСТ Р 58058-2018. Устойчивость энергосистем. Нормы и требования.

DOI: http://dx.doi.org/10.34831/EP.2021.49.59.001