За відсутності АРЗ генератора G границя передаваної активної потужності визначається, виходячи із умови постійної синхронної е.р.с. за синхронним реактансом:
| (1) |
де 
У вираз (1) всі величини входять у відносних базових одиницях за 
[МВА]; 
[кВ].
Границя передаваної потужності
 .
| (2) |
Коефіцієнт запасу статичної стійкості
 ,
| (3) |
За наявності на синхронному генераторі G (рис. 1) АРЗ пропорційної дії величина 
наближено розраховується, виходячи із постійного значення перехідної е.р.с 
за перехідним опором 
.
| (4) |
де 
; 
.
У виразі (4) і всіх нижченаведених виразах символ * опущено з метою спрощення запису величин у відносних базових одиницях. Границя передаваної потужності за АРЗ ПД
| (5) |
У разі наявності на синхронному генераторі G АРЗ сильної дії величина 
наближено розраховується, виходячи із постійного значення напруги на виводах статора генератора 
:
| (6) |
Границя передаваної потужності за АРЗ СД
 .
| (7) |
Коефіцієнт запасу Кр у випадку АРЗ ПД і АРЗ СД розраховується за (3), враховуючи відповідні значення 
та 
.
Графіки залежностей активної потужності 
від кута вибігу ротора δ та синхронної е.р.с 
від цього ж кута, будують, задаючись відповідними значеннями кута.
У разі відсутності АРЗ
 ,
| (8) |
за 
Для побудови графіка задаються значеннями δ = 0 ÷ 180° та через кожні 22,5° розраховують величину за (8).
За наявності АРЗ ПД
 ,
| (9) |
де 
, а 
.
Значення розраховують за (9), задаючись 
= 0 ÷ 180° через кожні 22,5°.
За наявності АРЗ СД
 ,
| (10) |
де 
, а 
Значення P(δ) розраховують за (10), задаючись δ зв = 0 ÷ 180° через кожні 22,5°.
Значення 
і δ за наявності АРЗ СД і АРЗ ПД розраховуються за нижченаведеними виразами (11 ÷ 13), які випливають із спрощеної розрахункової схеми енергосистеми (рис. 2) для усталеного нормального режиму роботи.
Рис. 2. Спрощена розрахункова схема енергосистеми
Згідно зі схемою рис. 2 можна розрахувати (у відносних базових величинах) струм 
, що протікає в генераторі G та інших елементах енергосистеми за 
.
У разі наявності АРЗ ПД
| (11) |
де , а = 0 ÷ 180° через 22,5°.
За наявності АРЗ СД
| (12) |
де . а = 0 ÷ 180° через 22,5°.
Модуль 
і аргумент δ синхронної е.р.с. розраховується згідно схеми рис. 2.
| (13) |
Для побудови графіків залежностей P(δ) і результати розрахунків зводять у таблицю 2.
Таблиця 2
Результати розрахунків задачі № І
| Розраховано у в.о. | 
| Р о з р а х о в а н о | АРЗ СД | δ | град. | |||||||
|
|
| в.о. | ||||||||||
| δi | град. | ||||||||||
| I | в.о. | ||||||||||
| P | в.о. | ||||||||||
| АРЗ ПД | δ | град. | |||||||||
|
| в.о. | ||||||||||
| δi | град. | ||||||||||
| I | в.о. | ||||||||||
| P | в.о. | ||||||||||
| Без АРЗ | P | в.о. | |||||||||
| P 0 | 
| градус | 22,5 | ….. | Кp % |
Результати розрахунків струму 
в таблиці 2 наводять в показниковій формі: окремо модуль I, окремо аргумент 
.
Додаткові відомості теоретичного і практичного характеру, які відносяться до розв'язку задачі № 1, наведені в [1].
Після побудови графіків залежностей P (δ), , треба зробити висновок щодо впливу різних видів АРЗ на граничне значення потужності Pm і відповідного йому кута δm, а також щодо впливу АРЗ на коефіцієнт запасу статичної стійкості Кp.
Задача № 2
Для схеми електричної системи (рис. 1) треба:
І. Розрахувати граничну передавану потужність Pm для доаварійного, аварійного та післяаварійного режимів.
2. Розрахувати граничний кут вимкнення аварійного режиму (короткого замикання − к.з.) 
для всіх основних видів к.з.
З. Розрахувати граничний (максимальний) час вимкнення трифазного к.з.
4. Побудувати кутові характеристики потужності для доаварійного, аварійного (всі основні види к.з.) і післяаварійного режимів. Графіки розділити за видами к.з..
5. Зробити висновок щодо впливу виду к.з. на граничну потужність Pm, граничний кут 
і на динамічну стійкість режиму електричної системи.
