Електропередачею з системою великої потужності

Потужність, яку генератори електростанцій віддають в мережу в усталеному режимі, завжди менша від ідеальної границі потужності. Стійка робота генератора можлива лише в точці a (див. рис.14.2), бо якщо ротор з якихось причин збільшить кут на величину , то генератор повинен буде віддавати потужність (точка ). Але потужність турбіни лишається незмінною , тому ротор почне гальмуватись, і кут повернеться в точку a.

Критерієм стійкості роботи генератора на висхідній вітці характеристики потужності є додатний знак синхронізуючої потужності, тобто

. ( )

Так як при значення похідної , то очевидно, що при передачі найбільшої потужності , генератор стійко працювати не може. В зв’язку з цим статичну стійкість електропередачі оцінюють коефіцієнтом запасу

. ( )

У сучасних ЛЕП, що працюють при напрузі 110 та 220 кВ, цей коефіцієнт складає 0,15...0,2.

При більш точних розрахунках враховують і активний опір передачі. Тоді комплексний опір заступної схеми

. ( )

Границя передаваної потужності в цьому випадку

. ( )

Порівнюючи вирази ( ) та ( ) бачимо, що друга складова менше за ідеальну границю потужності, так як .

Однак перша складова зазвичай з надлишком поповнює зменшення другої, так що . Критичний кут, за якого порушується стійкість, .

При побудові характеристики складної електропередачі з урахуванням провідностей лінії та трансформаторів і провідностей проміжних навантажень перетворюють складну схему, приводячи її до Т-подібної заступної схеми, що має лише одну паралельну вітку. Після цього стає можливим визначити еквівалентний опір схеми і кута випередження ротора , а значить, побудувати характеристики потужності.

Вплив проміжних навантажень на стійкість електропередачі залежить від значень навантажень та їхніх статичних характеристик. Детально це питання розглядається в спеціальних роботах по стійкості електричних систем.

Аналіз показує, що число проміжних тягових підстанцій не виявляє помітного впливу на стійкість. Проте зростання потужності, що відбирається від електропередачі, різко знижує коефіцієнт запасу статичної стійкості.