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 f вращения вместе с генератором. Регулятор, реагируя на отклонение момента Мт (мощности Рт) и скорости f 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 f при медленном изменении последней. Это проиллюстрировано на рис. 11.2, где приведены статические характеристики момента турбины Мт от скорости f: Мт1 — для нерегулируемой турбины; Мт2 и Мт3 — при статическом и астатическом регулировании турбины; Мт3 — при астатическом регулировании.