Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - Sidor ...
<< 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.
Teknisk Tidskrift
Stabilitetsfrågan vid parallelldrift av elektriska
storsystem.
Av R. LUNDHOLM.
Problemet om stabiliteten vid synkron
parallelldrift av elektriska kraftsystem är knappast längre
något tekniskt problem, åtminstone inget olöst
sådant. Man vet mycket väl numera, huru olika
faktorer inverka på stabiliteten, och det är ingen konst
att bygga en överföring så, att den ur
stabilitetssynpunkt blir mycket god, om man ej drar sig för de
därmed förenade kostnaderna. Däremot kan det
fortfarande vara ett matematiskt problem, och ofta ett
ganska besvärligt sådant, att räkna ut det
fysikaliska förloppet vid en stabilitetsstörning, som
utlöses av en viss antagen orsak. Denna matematiska
sida av problemet kan jag ej gå närmare in på, enär
min framställning endast avser att ge en kort översikt
över stabilitetsfrågans läge, men jag kommer att
ånge vissa allmängiltiga resultat av sådana
beräkningar.
Enär, som framgår av titeln, det här blott är fråga
om stabiliteten vid mycket stora kraftöverföringar,
så är det vissa sidor av saken, som kunna
lämnas utan avseende, exempelvis pendlingar
förorsakade av kolvmaskiner (dieselmotorer). Sådana
maskiner kunna visserligen åstadkomma lokala
pendlingsfenomen, men maskinerna äro alldeles för små
för att kunna störa storsystemet i dess helhet. Sj
älv-alstrade pendlingar, sådana som föranledas av det
ohmska motståndet i linjerna, spela heller ingen roll
vid stora överföringar, där reaktanserna i
ledningarna alltid väsentligt överstiga de ohmska
motstånden.
Man brukar ju tala om den statiska stabiliteten och
den dynamiska stabiliteten. Med att ett system är
statiskt stabilt menas, att urfasfall icke sker vid
normalt förekommande långsamma
belastningsvariationer. Med att ett system är dynamiskt stabilt menas,
att urfasfall ej heller sker efter en störning, framför
allt ej vid kortslutningar eller avkopplingar.
Statisk stabilitet.
Vid ett förnuftigt planerat stort
överföringssystem är det beträffande den statiska stabiliteten
egentligen endast en kanske mindre i ögonen
trädande fallgrop man har att undvika: nämligen alltför låg
magnetisering, förorsakad av den stora
kapacitetseffekt, som en högspänd långlinje genererar; en
effekt som ofta är av samma storleksordning i MYA
räknat som den överförda aktiva fullasteffekten i
MW. Erfarenheten visar, att denna fallgrop är rätt
så allvarlig, särskilt den första tiden efter det en ny
stor högspänningslinje tagits i drift, och det är
därför viktigt, att driftpersonalen noga instrueras om
sakens betydelse. Jag skall till en början närmare
belysa denna fråga.
Den största effekt Wmax som en generator kan
avge utan att falla ur fas, kan i en första
approximation anses vara lika med produkten av
klämspänningen och den permanenta kortslutningsströmmen.
Men då den senare är proportionell med magnetise-
ringen, kan man också säga, att maximieffekten är
proportionell med produkten av klämspänningen och
magnetiseringsströmmen. Båda skola därvid räknas
hava de värden, som gälla just i urfasfallsögonblicket.
Ur stabilitetssynpunkt är det givetvis en fördel,
om maximieffekten Wmax är stor. Alltså är det
också enligt den första regeln en fördel, om
generatorerna utföras med stor permanent kortslutningsström.
Vissa på senare tid av Vattenfallsstyrelsen
anskaffade större generatorer ha utförts med ca 135 %
kortslutningsström vid tomgångsmagnetisering. Vid
Krångede har man gått ända till 180 %. Ökningen
av kortslutningsströmmen fördyrar generatorn något,
men fördyringen har i de fall jag ovan berört varit
måttlig.
Ännu viktigare är emellertid, att
magnetiserings-strömmen i rotorn är tillräckligt stor. Detta är ej
möjligt, om generatorn är alltför starkt kapacitivt
belastad, ty då samverka ankarreaktion och
magnetfält, så att magnetiseringen måste hållas nere för att
ej spänningen skall bli för hög. Nu är det visserligen
sant, att vid stor belastning på överföringsledningen
den kapacitiva effekten minskar, emedan den
reaktiva effektförlusten /2 x helt eller delvis kompenserar
den kapacitiva genereringen E2 y. Vid en viss
belastning äro de lika. Denna belastning är t. e. för en
220 kV linje ca 120 MVA, en effekt som ganska nära
motsvarar vad man skulle kunna kalla den
"naturliga" överföringseffekten för linjen. Om vid denna
"naturliga" belastning effektfaktorn är 1 i ena änden
av linjen, så är den även mycket nära = 1 i andra
änden. Även om alltså cos cp blir Sä 1 vid fullast på
linjen, så blir fasförskjutningen vid lägre belastningar
mer eller mindre starkt kapacitiv. Har man
därtill vid mindre last ett mindre antal
generatoraggregat i drift, vilket man med hänsyn till
vattenhushållningen gärna vill ha, så kan den kapacitiva
belastningen på varje generator bliva jämförelsevis stor,
samtidigt med att den aktiva belastningen är stor i
förhållande till generatormärkbelastningen. Det kan
då lätt inträffa och har faktiskt inträffat, att
magnetiseringen och därmed belastningsförmågan blir för
liten, Sä ätt; maskinen eller maskinerna vridas ur fas
av turbinerna. Karakteristiskt för störningar av
denna art är, att de gärna inträffa på
helgdagseftermiddagar, då belastningen på linjen har varit liten men
börjar öka och då man kanske blott har en maskin i
drift.
Det närmast till hands liggande botemedlet för
störningar av detta slag ger sig nästan, .självt... Man
anordnar konstgjord induktiv belastning, antingen med
undermagnetiserade synkrona kompensator er, som är
det vanliga i Amerika, eller billigare medelst
belastning sreaktans. Det senare sättet har använts vid
Krångedes 220 kV system och Vattenfallsstyrelsens
132 kv överföring Porjus-Stadsforsen, samt kommer
även att användas vid Vattenfallsstyrelsens blivande
220 kV överföring Stadsforsen—Västerås.
128
7 aug. 1937
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
