Taajuusmuutosten vaikutus sähköjärjestelmien toimintaan
Sähkön tärkeimmät laatuindikaattorit: jännite ja taajuus, lämpöenergia: paine, höyryn ja kuuman veden lämpötila. Taajuus liittyy pätötehoon (P) ja jännite liittyy loistehoon (Q).
Kaikki pyörivät koneet ja kokoonpanot on suunniteltu siten, että taloudellinen hyötysuhde saavutetaan nimelliskierrosten lukumäärällä minuutissa: n = 60f / p,
jossa: n — kierrosten lukumäärä minuutissa, f — verkon taajuus, p on napaparien lukumäärä.
Generaattorien tuottama vaihtovirtataajuus on turbiinin nopeuden funktio. Mekanismien kierrosten lukumäärä on taajuuden funktio.
Kuvassa Kuva 1 esittää tehojärjestelmän suhteellisia staattisen kuormituksen ominaisuuksia suhteessa taajuuteen.
Riisi. 1.
Kuvan riippuvuusanalyysi. Kuva 1 osoittaa, että taajuuden pienentyessä moottorin kierrosluku laskee, koneiden ja mekanismien tuottavuus laskee.
Esimerkki.
1.Tekstiilitehdas tuottaa hylkyjä, kun taajuutta muutetaan nimellisestä kierteen nopeuden muuttuessa ja työstökoneet tuottavat hylkyjä.
2. Lämpövoimalaitoksen pumput (syöttö), ilmanvaihto (hormit) riippuvat nopeudesta: paine on verrannollinen «n2″:aan, Energiankulutukseen»n3», jossa n — kierrosten lukumäärä minuutissa;
3. Synkronimoottoreiden aktiivinen kuormitusteho on verrannollinen taajuuteen (taajuuden pienentyessä 1 %, synkronimoottoreiden aktiivinen kuormitusteho pienenee 1 %);
4. Asynkronisten moottoreiden aktiivinen kuormitusteho pienenee 3 %, kun taajuutta pienennetään 1 %;
5. Tehojärjestelmän osalta 1 %:n taajuuden lasku johtaa 1-2 %:n laskuun kokonaiskuormitustehossa.
Taajuuden muutos vaikuttaa itse voimalaitosten toimintaan. Jokainen turbiini on suunniteltu tietylle määrälle kierroksia, eli kun taajuus laskee, turbiinin vääntömomentti pienenee. Taajuuden lasku vaikuttaa laitoksen omiin tarpeisiin ja seurauksena voi olla laitosyksiköiden toimintahäiriö.
Taajuuden pienentyessä aktiivisen tehon puutteen vuoksi käyttäjän kuormitusta vähennetään taajuuden pitämiseksi samalla tasolla. Kuorman muutoksen astetta yksikkökohtaista taajuutta muuttaessa kuorman taajuutta säätelevällä vaikutuksella kutsutaan... Prosessi, joka häiritsee voimalaitoksen vakaata toimintaa taajuuden laskun vuoksi ja taajuuden puuttuessa. aktiivitehoreserviä kutsutaan taajuuslumivyöryksi.
Jos f = 50 Hz, kriittinen taajuus, jolla voimalaitosten aputarpeiden päämekanismien suorituskyky laskee nollaan ja tapahtuu taajuuksien lumivyöry - 45 - 46 Hz.
Kun taajuus pienenee, emf pienenee. generaattori (virittimen nopeuden pienentyessä) ja laskee verkkojännite.