Influência das mudanças de frequência no funcionamento de sistemas elétricos

Para a eletricidade, os principais indicadores de qualidade: tensão e frequência, para a energia térmica: pressão, temperatura do vapor e da água quente. A frequência está relacionada à potência ativa (P) e a tensão está relacionada à potência reativa (Q).

Todas as máquinas e conjuntos rotativos são projetados de forma que a eficiência econômica seja alcançada em um número nominal de rotações por minuto: n = 60f / p,

onde: n — o número de revoluções por minuto, f — frequência de rede, p é o número de pares de pólos.

A frequência CA gerada pelos geradores é uma função da velocidade da turbina. O número de revoluções dos mecanismos é uma função da frequência.

Na fig. 1 mostra as características de carga estática relativa para o sistema de energia em relação à frequência.

Arroz. 1.

A análise de dependência na Fig. 1 mostra que, com a diminuição da frequência, o número de rotações do motor diminui, a produtividade das máquinas e mecanismos diminui.

Um exemplo.

1.Uma fábrica têxtil produz rejeitos quando a frequência nominal é alterada à medida que a velocidade da rosca muda e as máquinas-ferramenta produzem rejeitos.

2. As bombas (abastecimento), ventilação (condutas) da central térmica dependem da velocidade: a pressão é proporcional a «n2″, Consumo de energia»n3», onde n — o número de rotações por minuto;

3. A potência de carga ativa dos motores síncronos é proporcional à frequência (quando a frequência diminui em 1%, a potência de carga ativa do motor síncrono diminui em 1%);

4. A potência de carga ativa dos motores assíncronos é reduzida em 3% quando a frequência é reduzida em 1%;

5. Para o sistema de energia, uma redução de 1% na frequência resulta em uma redução de 1-2% na potência total da carga.

A mudança na frequência afeta a operação das próprias usinas. Cada turbina é projetada para um determinado número de rotações, ou seja, quando a frequência cai, o torque da turbina diminui. A queda na frequência afeta as necessidades da própria planta e, como resultado, pode ocorrer um mau funcionamento das unidades da planta.

À medida que a frequência diminui devido à falta de potência ativa, a carga do usuário é reduzida para manter a frequência no mesmo nível. O grau de mudança na carga ao alterar a frequência por unidade pelo efeito regulador da carga na frequência é chamado... O processo de perturbar a operação estável da usina devido a uma queda na frequência e na ausência de uma reserva de potência ativa é chamada de avalanche de frequência.

Se f = 50 Hz, a frequência crítica na qual o desempenho dos principais mecanismos das necessidades auxiliares das usinas diminui para zero e ocorre uma avalanche de frequências - 45 - 46 Hz.

À medida que a frequência diminui, a fem diminui. gerador (à medida que a velocidade do excitador diminui) e diminui tensão de rede.