동기기

이 예제에서는 머신 전류를 초기화하기 위해 Powergui의 Machine Initialization 툴을 사용하는 방법을 보여줍니다.

Louis-A. Dessaint and R. Champagne (Ecole de Technologie Superieure, Montreal)

설명

정격 200MVA, 13.8kV, 112.5rpm의 3상 발전기가 델타-와이 210MVA 변압기를 통해 230kV, 10,000MVA 네트워크에 연결됩니다. t = 0.1초에서 230kV 버스에 3상 지락 결함이 발생합니다. 이 결함은 6회 사이클(t = 0.2초) 후에 제거됩니다.

시뮬레이션

1. Powergui를 열고 'Machine Initialization'을 선택합니다. 새 창이 나타납니다. 머신 'Bus type'이 'PV generator'로 초기화됩니다. 이는 유효 전력과 해당 단자 전압을 제어하는 머신에서 초기화가 수행됨을 의미합니다. 원하는 단자 전압 파라미터는 13800으로 설정되고 유효 전력은 150e6으로 설정됩니다.*

'Compute and Apply' 버튼을 누릅니다. AB 머신 전압과 BC 머신 전압의 페이저와 위상 A 및 위상 B에서 흘러나오는 전류가 업데이트됩니다. 또한 전력 공급을 위해 요청된 머신 무효 전력, 기계적 파워, 계자 전압이 표시됩니다. 즉, Q = 3.4Mvar, Pmec = 150.32MW(0.7516pu), 계자 전압 Ef = 1.291pu입니다.

2. HTG와 여자 시스템이 연결되어 있는 정상 상태에서 시뮬레이션을 시작하기 위해 이 두 블록은 Machine Initialization 툴에서 계산된 값에 따라 초기화됩니다. 초기화는 머신 라이브러리(HTG, STG 또는 Excitation System)의 Constant 블록 또는 Regulation 블록 중 하나를 머신의 Pm 입력과 Vf 입력에 연결하기만 하면 자동으로 수행됩니다. HTG 블록 메뉴를 열어서 초기 기계적 파워가 이 툴에 의해 0.7516pu(150.32MW)로 설정되었음을 확인할 수 있습니다. Excitation System 블록 메뉴를 열어서 초기 단자 전압과 계자 전압이 각각 1.0pu와 1.29071pu로 설정되었음을 확인할 수 있습니다.

3. 4개의 스코프를 열고 시뮬레이션을 다시 시작합니다. 시뮬레이션 시작 시 단자 전압 Va가 1.0pu인지 확인합니다. 결함 발생 시 약 0.4pu로 떨어지고 결함이 제거된 후에는 빠르게 공칭 값으로 돌아옵니다. 단자 전압의 이렇게 빠른 응답이 가능한 이유는 여자 시스템 출력 Vf가 결함 발생 시에 11.5pu까지 높이 올라가는 것이 가능하기 때문입니다. 머신의 속도는 결함 발생 시 1.01pu까지 증가한 다음 거버너 시스템이 이를 조정함에 따라 1pu 근처에서 진동합니다. 거버너 시스템의 밸브 열림/닫힘 속도가 0.1pu/s로 제한되어 있기 때문에 대체로 단자 전압보다 훨씬 더 오랜 시간이 지난 후에 속도가 안정화됩니다.