Утицај промена фреквенције на рад електричних система

За електричну енергију, главни индикатори квалитета: напон и фреквенција, за топлотну енергију: притисак, температура паре и топле воде. Фреквенција је повезана са активном снагом (П), а напон са реактивном снагом (К).

Све ротационе машине и склопови су пројектовани тако да се економска ефикасност постиже при номиналном броју обртаја у минути: н = 60ф/п,

где је: н - број обртаја у минути, ф - фреквенција мреже, п је број парова полова.

Фреквенција наизменичне струје коју генерише генератор је функција брзине турбине. Број обртаја механизама је функција фреквенције.

На сл. 1 приказује релативне статичке карактеристике оптерећења за електроенергетски систем у односу на фреквенцију.

Пиринач. 1.

Анализа зависности на Сл. 1 показује да се са смањењем фреквенције смањује број обртаја мотора, смањује се продуктивност машина и механизама.

Пример.

1.Текстилни млин производи отпад када се фреквенција промени од номиналне како се мења брзина навоја, а машине алатке производе отпад.

2. Пумпе (довод), вентилација (димови) термоелектране зависе од брзине: притисак је пропорционалан «н2″, потрошња енергије»н3», где је н — број обртаја у минути;

3. Активна снага оптерећења синхроних мотора је пропорционална фреквенцији (када се фреквенција смањи за 1%, активна снага оптерећења синхроног мотора опада за 1%);

4. Активна снага оптерећења асинхроних мотора се смањује за 3% када се фреквенција смањи за 1%;

5. За енергетски систем, смањење фреквенције од 1% резултира смањењем укупне снаге оптерећења од 1-2%.

Промена фреквенције утиче на рад самих електрана. Свака турбина је пројектована за одређени број обртаја, односно када фреквенција падне, обртни момент турбине се смањује. Пад фреквенције утиче на сопствене потребе постројења и као резултат тога може доћи до квара на постројењима.

Како се фреквенција смањује због недостатка активне снаге, оптерећење корисника се смањује како би се фреквенција одржала на истом нивоу. Степен промене оптерећења при промени фреквенције по јединици регулационим дејством оптерећења на фреквенцију назива се... Процес нарушавања стабилног рада електране услед пада фреквенције и у одсуству резерва активне снаге назива се фреквенцијска лавина.

Ако је ф = 50 Хз, критична фреквенција на којој се рад главних механизама помоћних потреба електрана смањује на нулу и настаје лавина фреквенција — 45 — 46 Хз.

Како фреквенција опада, емф се смањује. генератора (како се брзина узбуђивача смањује) и смањује мрежни напон.