Influència dels canvis de freqüència en el funcionament dels sistemes elèctrics

Per a l'electricitat, els principals indicadors de qualitat: tensió i freqüència, per a l'energia tèrmica: pressió, temperatura del vapor i aigua calenta. La freqüència està relacionada amb la potència activa (P) i la tensió amb la potència reactiva (Q).

Totes les màquines i conjunts giratoris estan dissenyats de manera que s'aconsegueix una eficiència econòmica a un nombre nominal de revolucions per minut: n = 60f / p,

on: n — el nombre de revolucions per minut, f — freqüència de xarxa, p és el nombre de parells de pols.

La freqüència de CA generada pels generadors és una funció de la velocitat de la turbina. El nombre de revolucions dels mecanismes és funció de la freqüència.

A la fig. La figura 1 mostra les característiques de càrrega estàtica relativa del sistema elèctric respecte a la freqüència.

Arròs. 1.

L'anàlisi de la dependència a la Fig. 1 mostra que amb una disminució de la freqüència, disminueix el nombre de revolucions del motor, disminueix la productivitat de les màquines i mecanismes.

Un exemple.

1.Una fàbrica tèxtil produeix rebutjos quan la freqüència canvia de la nominal a mesura que canvia la velocitat del fil i les màquines eina produeixen rebutjos.

2. Les bombes (subministrament), la ventilació (conductes) de la central tèrmica depenen de la velocitat: la pressió és proporcional a «n2″, consum d'energia»n3», on n — el nombre de revolucions per minut;

3. La potència de càrrega activa dels motors síncrons és proporcional a la freqüència (quan la freqüència disminueix un 1%, la potència de càrrega activa del motor síncron disminueix un 1%);

4. La potència de càrrega activa dels motors asíncrons es redueix un 3% quan la freqüència es redueix un 1%;

5. Per al sistema d'alimentació, una reducció de l'1% de la freqüència comporta una reducció de l'1-2% de la potència de càrrega total.

El canvi de freqüència afecta el funcionament de les mateixes centrals elèctriques. Cada turbina està dissenyada per a un nombre determinat de revolucions, és a dir, quan la freqüència baixa, el parell de la turbina disminueix. La caiguda de freqüència afecta les necessitats pròpies de la planta i, com a conseqüència, es pot produir un mal funcionament de les unitats de la planta.

A mesura que la freqüència disminueix per falta de potència activa, la càrrega de l'usuari es redueix per mantenir la freqüència al mateix nivell. El grau de canvi de la càrrega en canviar la freqüència per unitat per l'efecte regulador de la càrrega sobre la freqüència s'anomena... El procés d'alteració del funcionament estable de la central elèctrica a causa d'una caiguda de freqüència i en absència de una reserva de potència activa s'anomena allau de freqüència.

Si f = 50 Hz, la freqüència crítica a la qual el rendiment dels mecanismes principals de les necessitats auxiliars de les centrals elèctriques disminueix a zero i es produeix una allau de freqüències — 45 — 46 Hz.

A mesura que disminueix la freqüència, disminueix la fem. generador (a mesura que disminueix la velocitat de l'excitador) i disminueix tensió de xarxa.