Επίδραση των μεταβολών της συχνότητας στη λειτουργία των ηλεκτρικών συστημάτων

Για την ηλεκτρική ενέργεια, οι κύριοι δείκτες ποιότητας: τάση και συχνότητα, για τη θερμική ενέργεια: πίεση, θερμοκρασία ατμού και ζεστού νερού. Η συχνότητα σχετίζεται με την ενεργό ισχύ (P) και η τάση σχετίζεται με την άεργο ισχύ (Q).

Όλες οι περιστρεφόμενες μηχανές και συγκροτήματα έχουν σχεδιαστεί με τέτοιο τρόπο ώστε η οικονομική απόδοση να επιτυγχάνεται με ονομαστικό αριθμό στροφών ανά λεπτό: n = 60f / p,

όπου: n — ο αριθμός των στροφών ανά λεπτό, f — συχνότητα δικτύου, p είναι ο αριθμός των ζευγών πόλων.

Η συχνότητα AC που παράγεται από τις γεννήτριες είναι συνάρτηση της ταχύτητας του στροβίλου. Ο αριθμός των στροφών των μηχανισμών είναι συνάρτηση της συχνότητας.

Στο σχ. Το σχήμα 1 δείχνει τα σχετικά χαρακτηριστικά στατικού φορτίου για το σύστημα ισχύος σε σχέση με τη συχνότητα.

Ρύζι. 1.

Η ανάλυση εξάρτησης στο Σχ. 1 δείχνει ότι με τη μείωση της συχνότητας, ο αριθμός των στροφών του κινητήρα μειώνεται, η παραγωγικότητα των μηχανών και των μηχανισμών μειώνεται.

Ενα παράδειγμα.

1.Ένα κλωστοϋφαντουργείο παράγει απορρίματα όταν η συχνότητα αλλάζει από την ονομαστική καθώς αλλάζει η ταχύτητα του νήματος και οι εργαλειομηχανές παράγουν απορρίμματα.

2. Οι αντλίες (τροφοδοσία), ο εξαερισμός (καυσαερίων) του θερμοηλεκτρικού σταθμού εξαρτώνται από την ταχύτητα: η πίεση είναι ανάλογη με το «n2″, την κατανάλωση ενέργειας»n3», όπου n — ο αριθμός των στροφών ανά λεπτό.

3. Η ισχύς ενεργού φορτίου των σύγχρονων κινητήρων είναι ανάλογη της συχνότητας (όταν η συχνότητα μειώνεται κατά 1%, η ισχύς ενεργού φορτίου του σύγχρονου κινητήρα μειώνεται κατά 1%).

4. Η ισχύς ενεργού φορτίου των ασύγχρονων κινητήρων μειώνεται κατά 3% όταν η συχνότητα μειώνεται κατά 1%.

5. Για το σύστημα ισχύος, μια μείωση της συχνότητας κατά 1% έχει ως αποτέλεσμα τη μείωση της συνολικής ισχύος φορτίου κατά 1-2%.

Η αλλαγή της συχνότητας επηρεάζει τη λειτουργία των ίδιων των σταθμών ηλεκτροπαραγωγής. Κάθε στρόβιλος έχει σχεδιαστεί για συγκεκριμένο αριθμό στροφών, δηλαδή όταν πέφτει η συχνότητα, μειώνεται η ροπή του στροβίλου. Η πτώση της συχνότητας επηρεάζει τις ανάγκες της ίδιας της μονάδας και ως αποτέλεσμα μπορεί να προκληθεί δυσλειτουργία των μονάδων της εγκατάστασης.

Καθώς η συχνότητα μειώνεται λόγω έλλειψης ενεργού ισχύος, το φορτίο του χρήστη μειώνεται για να διατηρείται η συχνότητα στο ίδιο επίπεδο. Ο βαθμός μεταβολής του φορτίου κατά την αλλαγή της συχνότητας ανά μονάδα από τη ρυθμιστική επίδραση του φορτίου στη συχνότητα ονομάζεται... Η διαδικασία διαταραχής της σταθερής λειτουργίας του σταθμού ηλεκτροπαραγωγής λόγω πτώσης της συχνότητας και απουσίας ένα απόθεμα ενεργού ισχύος ονομάζεται χιονοστιβάδα συχνότητας.

Εάν f = 50 Hz, η κρίσιμη συχνότητα με την οποία η απόδοση των κύριων μηχανισμών των βοηθητικών αναγκών των σταθμών ηλεκτροπαραγωγής μειώνεται στο μηδέν και εμφανίζεται μια χιονοστιβάδα συχνοτήτων — 45 — 46 Hz.

Καθώς η συχνότητα μειώνεται, το emf μειώνεται. γεννήτρια (καθώς η ταχύτητα του διεγέρτη μειώνεται) και μειώνεται τάση δικτύου.