Influența modificărilor de frecvență asupra funcționării sistemelor electrice

Pentru energie electrică, principalii indicatori de calitate: tensiune și frecvență, pentru energia termică: presiunea, temperatura aburului și a apei calde. Frecvența este legată de puterea activă (P), iar tensiunea este legată de puterea reactivă (Q).

Toate mașinile și ansamblurile rotative sunt proiectate astfel încât eficiența economică să fie atinsă la un număr nominal de rotații pe minut: n = 60f / p,

unde: n — numărul de rotații pe minut, f — frecvența rețelei, p este numărul de perechi de poli.

Frecvența AC generată de generatoare este o funcție de viteza turbinei. Numărul de rotații ale mecanismelor este o funcție de frecvență.

În fig. 1 prezintă caracteristicile de sarcină statică relativă pentru sistemul de alimentare în raport cu frecvența.

Orez. 1.

Analiza dependenței din fig. 1 arată că odată cu scăderea frecvenței, numărul de rotații al motorului scade, productivitatea mașinilor și mecanismelor scade.

Un exemplu.

1.O fabrică de textile produce rebuturi atunci când frecvența este schimbată de la nominală pe măsură ce viteza filetului se modifică, iar mașinile-unelte produc rebuturi.

2. Pompele (alimentarea), ventilația (coșele) centralei termice depind de turație: presiunea este proporțională cu «n2», Consumul de energie»n3», unde n — numărul de rotații pe minut;

3. Puterea de sarcină activă a motoarelor sincrone este proporțională cu frecvența (când frecvența scade cu 1%, puterea de sarcină activă a motorului sincron scade cu 1%);

4. Puterea de sarcină activă a motoarelor asincrone este redusă cu 3% când frecvența este redusă cu 1%;

5. Pentru sistemul de alimentare, o reducere de 1% a frecvenței are ca rezultat o reducere de 1-2% a puterii totale de sarcină.

Modificarea frecvenței afectează funcționarea centralelor electrice în sine. Fiecare turbină este proiectată pentru un anumit număr de rotații, adică atunci când frecvența scade, cuplul turbinei scade. Scăderea frecvenței afectează nevoile proprii ale centralei și, ca urmare, poate apărea o defecțiune a unităților centralei.

Pe măsură ce frecvența scade din cauza lipsei de putere activă, sarcina utilizatorului este redusă pentru a menține frecvența la același nivel. Gradul de modificare a sarcinii la modificarea frecvenței pe unitate prin efectul de reglare al sarcinii asupra frecvenței se numește... Procesul de perturbare a funcționării stabile a centralei electrice din cauza scăderii frecvenței și în absența o rezervă de putere activă se numește avalanșă de frecvență.

Dacă f = 50 Hz, frecvența critică la care performanța principalelor mecanisme ale nevoilor auxiliare ale centralelor electrice scade la zero și apare o avalanșă de frecvențe — 45 — 46 Hz.

Pe măsură ce frecvența scade, emf scade. generator (pe măsură ce viteza excitatorului scade) și scade tensiunea principala.