Invloed van frequentieveranderingen op de werking van elektrische systemen

Voor elektriciteit zijn de belangrijkste kwaliteitsindicatoren: spanning en frequentie, voor thermische energie: druk, temperatuur van stoom en heet water. Frequentie is gerelateerd aan actief vermogen (P) en spanning is gerelateerd aan reactief vermogen (Q).

Alle roterende machines en samenstellingen zijn zo ontworpen dat economische efficiëntie wordt bereikt bij een nominaal aantal omwentelingen per minuut: n = 60f / p,

waarbij: n — het aantal omwentelingen per minuut, f — netwerk frequentie, p is het aantal poolparen.

De wisselstroomfrequentie die door generatoren wordt gegenereerd, is een functie van de turbinesnelheid. Het aantal omwentelingen van de mechanismen is een functie van de frequentie.

In afb. 1 toont de relatieve statische belastingskarakteristieken voor het voedingssysteem met betrekking tot de frequentie.

Rijst. 1.

De afhankelijkheidsanalyse in Fig. 1 laat zien dat met een afname van de frequentie het aantal omwentelingen van de motor afneemt, de productiviteit van machines en mechanismen afneemt.

Een voorbeeld.

1.Een textielfabriek produceert uitval wanneer de frequentie verandert van nominaal als de draadsnelheid verandert en de werktuigmachines uitval produceren.

2. De pompen (toevoer), ventilatie (schoorstenen) van de thermische centrale zijn afhankelijk van de snelheid: de druk is evenredig met «n2″, Energieverbruik»n3», waarbij n — het aantal omwentelingen per minuut;

3. Het actieve belastingsvermogen van synchrone motoren is evenredig met de frequentie (wanneer de frequentie met 1% afneemt, neemt het actieve belastingsvermogen van de synchrone motor af met 1%);

4. Het actieve belastingsvermogen van asynchrone motoren wordt met 3% verminderd wanneer de frequentie met 1% wordt verlaagd;

5. Voor het vermogenssysteem resulteert een frequentieverlaging van 1% in een vermindering van 1-2% van het totale belastingsvermogen.

De frequentieverandering heeft invloed op de werking van de energiecentrales zelf. Elke turbine is ontworpen voor een bepaald aantal omwentelingen, dat wil zeggen, wanneer de frequentie daalt, neemt het koppel van de turbine af. De frequentiedaling heeft invloed op de eigen behoeften van de installatie en als gevolg daarvan kan een storing van de installatie-eenheden optreden.

Naarmate de frequentie afneemt door gebrek aan actief vermogen, wordt de gebruikersbelasting verlaagd om de frequentie op hetzelfde niveau te houden. De mate van verandering in de belasting bij het veranderen van de frequentie per eenheid door het regulerende effect van de belasting op de frequentie wordt genoemd... Het proces van het verstoren van de stabiele werking van de energiecentrale als gevolg van een frequentiedaling en bij afwezigheid van een reserve aan actief vermogen wordt een frequentielawine genoemd.

Als f = 50 Hz, de kritische frequentie waarbij de prestaties van de belangrijkste mechanismen van de hulpbehoeften van energiecentrales tot nul afnemen en een lawine van frequenties optreedt - 45 - 46 Hz.

Naarmate de frequentie afneemt, neemt de emf af. generator (naarmate de snelheid van de bekrachtiger afneemt) en afneemt netspanning.