Регулирование частоты в электрических системах

Частота – общесистемный параметр и зависит от баланса активной мощности. При увеличении мощности, потребляемой электроприемниками и неизменной мощности генераторов, частота в системе уменьшается и наоборот, при уменьшении мощности частота увеличивается. Причинами нарушения баланса активных мощностей в системе могут быть также аварийные отключения отдельных генераторов или межсистемных связей, в результате чего изменяется распределение суммарной мощности потребления между генераторами электростанций.

Если суммарная мощность генератора будет меньше активной потребляемой мощности, то частота в системе снизится. При аварийном отключении линии связи между двумя частями системы нарушится баланс активных мощностей в каждой из них, т.к. они будут работать изолированно друг от друга. В результате частота в одной части может увеличится, а в другой уменьшиться.

К регулированию частоты предъявляют повышенные требования, т.к. ее отклонение существенно влияет на скорость вращения двигателей и продуктивность производственных механизмов, и приводит к нарушению технологических процессов и браку продукции. Действующее законодательство допускает отклонение частоты в пределах 0,2 Гц и предельные отклонения в пределах 0,4 Гц.

Регулирование частоты выполняется на электростанциях изменением мощности генераторов. При этом регулируют мощность турбин, с помощью которых генератор приводится в движение. Регулирование частоты в мощных электрических системах производится автоматически на нескольких станциях. Эти станции покрывают все непредусмотренные графиком изменения нагрузки в системе. Для регулирования частоты прежде всего используют маневренные ГЭС и ГАЭС.

В нижней базовой части графика нагрузок работают АЭС и ТЭЦ, мощность которых по условиям технологического режима не может регулироваться. В средней части графика работают КЭС, а в верхней пиковой – ГЭС и ГАЭС. Электростанции, работающие в пиковой части графика электронагрузок, регулируют частоту и обменные потоки мощности между энергетическими системами либо их частями. Регулирование частоты в объединенной энергосистеме необходимо осуществлять так, чтобы не перегрузить линии межсистемных связей и не нарушить устойчивость параллельной работы.

Для создания необходимого резерва мощности для регулирования частоты на тепловых электростанциях создают необходимый запас топлива, а на ГЭС – запас воды в водохранилище. Если резерв мощности станции исчерпан, то при увеличении нагрузки частота в системе будет уменьшаться и для ее поддержания используют автоматически частотную разгрузку (АЧР), при котором отключается часть наименее ответственных потребителей (ІІІ категория). Т.о. удается восстановить баланс между мощностью генераторов и суммарной мощностью потребления. АЧР является дискретной системой регулирования частоты, который отключает потребителей по очереди и обеспечивает предельно допустимый уровень частоты.

Дата добавления: 2015-08-05