Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - 1959, H. 2 - Spänningsstabilitet och reaktiva effektförhållanden vid inkoppling av långa 400 kV-ledningar, av Lars Gustafsson och Lars Norlin
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
ningskapacitanserna och genom vissa åtgärder med
de automatiska spänningsregulatorerna.
De nämnda problemen med spänningsreglering och
ledningsinkoppling är ofta mest framträdande under
de första utbyggnadsstadierna av ett storkraftsystem,
då nätet domineras av ett fåtal stora ledningar
vilkas överföringsförmåga ännu icke blivit fullt
utnyttjad. Vid planeringen av den första svenska 400
kV-överföringen Harsprånget—Midskog—Hallsberg,
fig. 1, kom därför dimensioneringen av såväl de
anslutna generatorstationerna i norr som
transformatorstationen i söder att i liög grad påverkas härav3.
Detsamma var, ehuru något mindre markant, fallet
vid tillkomsten av den andra 400 kV-ledningen från
Norrland, nämligen Kilforsen—Enköping. Den
tredje ledningen, Midskog—Göteborg, som togs i drift
hösten 1956, skapade genom sin avsevärda längd
(650 km) och sin mycket stora reaktiva generering
— 450 MVAr vid 400 kV i tomgång, dvs. med ena
ledningsänden öppen — speciellt stora svårigheter,
som kunde lösas först efter omfattande
nätmodell-mätningar och fältprov.
Synkronmaskinens spänningsstabilitet vid
kapacitiv belastning
Visardiagrammet för en synkrongenerator med
utpräglade poler och utan mättning, belastad med
serieresistansen R och den kapacitiva reaktansen Xc
framgår av fig. 2 (generatorns egen statorresistans
antages ingå i R). Xd, Xq ocli X/ är maskinens
synkrona längsfälts- och tvärfältsreaktans respektive
över-gångsreakta ns. Ef, är generatorns emk bakom
synkrona längsreaktansen, vilken emk svarar mot
magneti-seringsströmmen lf (diagrammet avser ett fall med
så stor kapacitiv belastning att den erforderliga
magnetiseringsströmmen är negativ), medan E’ är
emk:n bakom övergångsreaktansen, som är
proportionell mot det med rotorlindningen sammanlänkade
flödet.
Spänningsregleringsegenskaperna hos
synkronmaskinen är liksom spänningsstabiliteten i stort sett
endast beroende av jämviktsförhållandena i
magneti-seringskretsen. Villkoren för spänningsstabilitet
finns utförligt behandlade i den tekniska
litteraturen, bl. a. i referenserna, varför här endast en
summarisk redogörelse skall lämnas.
Vid manuell spänningsreglering uppstår
självmag-netisering och därmed instabilitet i spänningen, när
den kapacitiva strömmen är i så hög grad
uppmag-netiserande att magnetiseringsströmmen lf skulle
behöva vara negativ för att hålla ned spänningen —
ett sådant värde på lf är ej möjligt vid
handreglering. Självmagnetiseringen brukar föra till en
otillåtet hög spänning, som endast begränsas av den
magnetiska mättningen. Villkoren för
spänningsstabilitet är här att såväl magnetiseringsströmmen lf som
det sammanlänkade flödet är positiva, dvs. att
synkrona emk:n E0>0 respektive övergångs-emk:n
È’>0.
E0> O när (Xc — Xd) (Xc — Xq) + R2 > O
E’> O när (Xc — Xd’) (Xc — Xq)+R2>0
I ett R—Xc-diagram, fig. 3, är förhållandena således
stabila utanför de båda halvcirklarna A och B.
Med en lämplig automatisk spänningsregulator fö-
Fig. 2. Visardiagram för en generator ined utpräglade
poler med kapacitiv och resistiv last.
Vector diagram for a salient pole generator with
capacitive and resistive load.
religger möjlighet att erhålla negativ
magnetiserings-ström med bibehållen regleringsriktning, dvs.
möjlighet att erhålla stabil drift även inom halvcirkeln
A. Med negativt värde på det sammanlänkade flödet
däremot, dvs. E’ < O, sker spänningsregleringen i
felaktig riktning och någon stabil drift kan icke
erhållas med vanliga reglermetoder; området inom
halvcirkeln B medför således fortfarande instabilitet.
För att vid automatisk reglering kunna utnyttja så
stor del av området inom halvcirkeln A som möjligt
erfordras lämpliga värden på förstärkningen,
återföringen och dämpningen i regulatorkretsen.
Inställningen av regulatorn blir mer kritisk ju
snabbare och mer känslig reglering man önskar. Med
de spänningsregulatorer, som vi numera använder,
har det dock visat sig möjligt att erhålla stabilitet
inom praktiskt taget hela halvcirkeln A utan att
regleringens egenskaper i övrigt försämras.
Vad beträffar stabiliteten vid transienta förlopp har
visats, att om systemet är spänningsstabilt vid lugn
drift så kan stabiliteten i allmänhet även
upprätthållas under övergångsförloppen.
Ofta är problemet att inkoppla en ledning från en
ensam station, varvid station pius ledning utgör ett
separat system utan aktiv effektutmatning. I detta
fall kan resistansen /? försummas relativt reaktansen
Xc och villkoren för spänningsstabilitet förenklas
då till
vid handreglering Xc > Xd
vid automatisk reglering Xc > Xq
Med hjälp av automatisk reglering kan man som
nämnts utöka det stabila området med ytan inom
halvcirkeln A, vilket för det fall aktiva produktionen
är noll utgör reaktansområdet Xq < Xc < X(f. Det
kan tyckas att denna förbättring av stabiliteten
endast skulle ha teoretiskt intresse, emedan
generatorströmmen inom detta område skulle bli avsevärt
högre än märkströmmen; Xj är i allmänhet 60—90 %
och Xq 35—55 %. En ledningsinkoppling med så hög
ström kan emellertid ofta tillåtas eftersom drifttill-
ELTEKNIK 1959 1 18
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
