Influenza delle variazioni di frequenza sul funzionamento degli impianti elettrici

Per l'elettricità, i principali indicatori di qualità: tensione e frequenza, per l'energia termica: pressione, temperatura del vapore e dell'acqua calda. La frequenza è correlata alla potenza attiva (P) e la tensione è correlata alla potenza reattiva (Q).

Tutte le macchine e i gruppi rotanti sono progettati in modo tale da raggiungere l'efficienza economica a un numero nominale di giri al minuto: n = 60f / p,

dove: n — il numero di giri al minuto, f — frequenza di rete, p è il numero di coppie polari.

La frequenza CA generata dai generatori è una funzione della velocità della turbina. Il numero di giri dei meccanismi è funzione della frequenza.

Nella fig. 1 mostra le relative caratteristiche di carico statico per il sistema di alimentazione rispetto alla frequenza.

Riso. 1.

L'analisi delle dipendenze in Fig. 1 mostra che con una diminuzione della frequenza, il numero di giri del motore diminuisce, la produttività delle macchine e dei meccanismi diminuisce.

Un esempio.

1.Un'industria tessile produce scarti quando la frequenza viene modificata rispetto a quella nominale al variare della velocità del filo e le macchine utensili producono scarti.

2. Le pompe (fornitura), la ventilazione (canne fumarie) della centrale termica dipendono dalla velocità: la pressione è proporzionale a «n2″, Consumo di energia»n3», dove n — il numero di giri al minuto;

3. La potenza del carico attivo dei motori sincroni è proporzionale alla frequenza (quando la frequenza diminuisce dell'1%, la potenza del carico attivo del motore sincrono diminuisce dell'1%);

4. La potenza del carico attivo dei motori asincroni viene ridotta del 3% quando la frequenza viene ridotta dell'1%;

5. Per il sistema di alimentazione, una riduzione dell'1% della frequenza comporta una riduzione dell'1-2% della potenza totale del carico.

La variazione di frequenza influisce sul funzionamento delle stesse centrali elettriche. Ogni turbina è progettata per un certo numero di giri, cioè quando la frequenza diminuisce, la coppia della turbina diminuisce. Il calo di frequenza influisce sulle esigenze proprie dell'impianto e, di conseguenza, può verificarsi un malfunzionamento delle unità dell'impianto.

Quando la frequenza diminuisce a causa della mancanza di potenza attiva, il carico dell'utente viene ridotto per mantenere la frequenza allo stesso livello. Viene chiamato il grado di variazione del carico quando si modifica la frequenza per unità mediante l'effetto di regolazione del carico sulla frequenza... Viene chiamato il processo di disturbo del funzionamento stabile della centrale elettrica a causa di un calo della frequenza e in assenza di una riserva di potenza attiva è chiamata valanga di frequenza.

Se f = 50 Hz, la frequenza critica alla quale le prestazioni dei principali meccanismi delle esigenze ausiliarie delle centrali elettriche diminuiscono a zero e si verifica una valanga di frequenze - 45 - 46 Hz.

Al diminuire della frequenza, la fem diminuisce. generatore (al diminuire della velocità dell'eccitatrice) e diminuisce tensione di rete.