Схема замещения для нормального режима полностью совпадает со схемой, построенной для анализа статической устойчивости (рисунок 21), соответственно угловая характеристика нормального режима будет взята из предыдущего раздела (рисунок 24).
В аварийном режиме ЭЭС представляется эквивалентной схемой прямой последовательности с включением между точкой КЗ и нейтралью схемы дополнительного сопротивления jХ∆(1,1) (рисунок 25)
Рисунок 25 – Схема расчета для аварийного режима.
Объединим последовательные сопротивления (рисунок 26).
Рисунок 26 – Упрощение схемы для аварийного режима.
Выполним преобразование треугольника в звезду (рисунок 27):
Рисунок 27 – Упрощение схемы замещения для аварийного режима.
Объединим последовательные сопротивления (рисунок 28).
Рисунок 28 – Упрощенная схема замещения для аварийного режима.
Выполним преобразование звезды в треугольник (рисунок 29):
Рисунок 29 – Преобразованная схема замещения для аварийного режима.
Подставим численные значения:
Взаимное сопротивление между узлами 1 и 2:
Рассчитаем собственное сопротивление узла 1:
Определим дополнительные углы:
Модули взаимной и собственной проводимостей равны:
Поскольку 
то расчет выполнен верно.
Находим угол 
и уточняем значение эдс 
по формулам:
Где 
С учетом числовых значений получаем:
Построение угловой характеристики ведем для , изменяющегося в пределах 0 до 180°, по следующему выражению:
Результаты расчетов по данному уравнению представлены в таблице 3, угловая характеристика активной мощности генератора в аварийном режиме представлена на рисунке 35.
Таблица 3 – Значения для построения угловой характеристики в аварийном режиме.
| 
|
|
|
| 0,009 | 
| 1,187 |
| 0,199 | 
| 1,135 |
| 0,402 | 
| 1,048 |
| 0,593 | 
| 0,93 |
Окончание таблицы 3.
| 0,902 | 
| 0,784 |
| 0,915 | 
| 0,613 |
| 1,036 | 
| 0,425 |
| 1,127 | 
| 0,223 |
| 1,183 | 
| 0,015 |
| 1,203 |
Аналогичный порядок действий выполним для послеаварийного ре-
жима, который отличается от предыдущего тем, что происходит отключение поврежденного участка (линия 220 кВ). Исходная схема представлена на ри-
сунке 30.
Рисунок 30 – Схема замещения для послеаварийного режима.
Объединим последовательные сопротивления (рисунок 31).
Рисунок 31 – Упрощение схемы замещения для послеаварийного режима.
Объединим параллельные ветви (рисунок 32).
Рисунок 32 – Упрощение схемы замещения для послеаварийного режима.
Объединим последовательные сопротивления (рисунок 33).
Рисунок 33 – Упрощенная схема замещения для послеаварийного режима.
Преобразуем полученную звезду в треугольник (рисунок 34).
Рисунок 34 – Преобразованная схема замещения для послеаварийного режима.
Подставим числовые значения:
Взаимное сопротивление между узлами 1 и 2:
Рассчитаем собственное сопротивление узла 1:
Определим дополнительные углы:
Модули взаимной и собственной проводимостей равны:
Поскольку то расчет выполнен верно.
Находим угол и уточняем значение эдс по данным формулам:
где 
С учетом числовых значений получаем:
Построение угловой характеристики ведем для , изменяющегося в пределах 0 до 180°, по следующему выражению:
Результаты расчетов по данному уравнению представлены в таблице 4.
Таблица 4 – Значения для построения угловой характеристики в послеаварийном режиме.
|
|
|
|
|
|
| 0,093 |
| 2,184 |
|
| 0,473 |
| 2,076 |
|
| 0,840 |
| 1,905 |
|
| 1,182 |
| 1,677 |
|
| 1,489 |
| 1,399 |
|
| 1,752 |
| 1,08 |
|
| 1,963 |
| 0,73 |
|
| 2,116 |
| 0,357 |
|
| 2,205 |
| 0,001 |
|
| 2,228 |
Угловая характеристика в нормальном, аварийном и послеаварийном режимах представлена на рисунке 35.
Рисунок 35 – Угловая характеристика активной мощности генератора.
Предельный угол отключения не существует, так как 
, следовательно, отключение короткого замыкания не требуется для сохранения динамической устойчивости.
Далее решим дифференциальное уравнение движения ротора генератора в режиме короткого замыкания:
где 
-постоянная генерации агрегата,с;
-номинальная частота системы,гц;
-мощность турбины и электромагнитная мощность генератора по его угловой характеристике для режима короткого замыкания,о.е.;
-Угол положения ротора (эдс) машины, эл.град.
Решаем уравнение методом последовательных интервалов с шагом 
Для первого интервала:
где 
- избыточная мощность на валу машины в начале первого интервала, определяемая графически с учетом получающегося знака в соответствии с рисунком.
Значение угла δ12(1) в конце первого интервала времени:
Приращение угла на втором и последующих определяется согласно выражению:
Для второго интервала:
Для третьего интервала:
Для четвертого интервала:
Для пятого интервала:
Для шестого интервала:
Для седьмого интервала:
График изменения во времени угла положения ротора представлен на рисунке 36.
Рисунок 36 – График изменения во времени угла положения ротора.
Заключение
В ходе выполнения работы была рассмотрена аварийная ситуация в си- стеме электроснабжения промышленного предприятия, такая как двухфазное короткое замыкание линии на землю. Так же произвели расчет возникшего переходного процесса в месте возникновения не симметрии и в удаленном сечении. Произвели расчет статической и динамической устойчивости энер- госистемы. В результате этого оказалось, что система электроснабжения статически неустойчива.
Список источников
1. Зацепин.Е.П., Зацепина В.И. Расчет переходных процессов и анализ устойчивости системы электроснабжения крупного промышленного пред- приятия [Текст]: учеб. пособие / Зацепин Е.П., Зацепина В.И. / Под ред. Е.А. Федюшиной, - Липецк: Издательство ЛГТУ, 2015. – 74 с.
2. Куликов Ю.А. Переходные процессы в электрических системах [Текст]: учеб. пособие / Ю.А. Куликов. Москва: ООО «Издательство АСТ», 2003. – 283 с.
3. СТО-13-2016. Стандарт организации. Студенческие работы. Общие требования к оформлению (Версия 2). Липецк: ЛГТУ, 2016. – 36 с.