Inverkan av frekvensförändringar på driften av elektriska system
För el, de viktigaste kvalitetsindikatorerna: spänning och frekvens, för termisk energi: tryck, temperatur på ånga och varmvatten. Frekvens är relaterad till aktiv effekt (P) och spänning är relaterad till reaktiv effekt (Q).
Alla roterande maskiner och enheter är konstruerade på ett sådant sätt att ekonomisk effektivitet uppnås vid ett nominellt antal varv per minut: n = 60f / p,
där: n — antalet varv per minut, f — nätverksfrekvens, p är antalet polpar.
AC-frekvensen som genereras av generatorer är en funktion av turbinhastigheten. Antalet varv av mekanismerna är en funktion av frekvensen.
I fig. 1 visar de relativa statiska belastningsegenskaperna för kraftsystemet med avseende på frekvens.
Ris. 1.
Beroendeanalysen i fig. 1 visar att med en minskning av frekvensen minskar antalet varv för motorn, produktiviteten hos maskiner och mekanismer minskar.
Ett exempel.
1.En textilfabrik producerar rejekt när frekvensen ändras från nominell eftersom trådhastigheten ändras och maskinverktygen producerar rejekt.
2. Värmekraftverkets pumpar (tillförsel), ventilation (kanaler) beror på hastigheten: trycket är proportionellt mot «n2″, Energiförbrukning»n3», där n — antalet varv per minut;
3. Den aktiva lasteffekten för synkronmotorer är proportionell mot frekvensen (när frekvensen minskar med 1%, minskar den aktiva lasteffekten för synkronmotorn med 1%);
4. Den aktiva lasteffekten för asynkronmotorer minskas med 3 % när frekvensen minskas med 1 %;
5. För kraftsystemet resulterar en minskning av frekvensen med 1 % i en minskning av den totala lasteffekten med 1-2 %.
Frekvensförändringen påverkar driften av själva kraftverken. Varje turbin är konstruerad för ett visst antal varv, det vill säga när frekvensen sjunker minskar turbinens vridmoment. Fallet i frekvens påverkar anläggningens egna behov, och som ett resultat kan det uppstå fel på anläggningsenheterna.
Eftersom frekvensen minskar på grund av bristande aktiv effekt, minskas användarbelastningen för att hålla frekvensen på samma nivå. Graden av förändring av belastningen vid ändring av frekvensen per enhet genom belastningens reglerande effekt på frekvensen kallas... Processen att störa kraftverkets stabila drift på grund av frekvensfall och i frånvaro av en reserv av aktiv effekt kallas en frekvens lavin.
Om f = 50 Hz, minskar den kritiska frekvensen vid vilken prestandan för huvudmekanismerna för kraftverkens hjälpbehov till noll och en lavin av frekvenser uppstår - 45 - 46 Hz.
När frekvensen minskar, minskar emk. generator (eftersom magnetiseringshastigheten minskar) och minskar nätspänning.