השפעת שינויי תדר על פעולת מערכות חשמל

עבור חשמל, מדדי האיכות העיקריים: מתח ותדירות, עבור אנרגיה תרמית: לחץ, טמפרטורת קיטור ומים חמים. תדר קשור להספק פעיל (P) ומתח קשור להספק תגובתי (Q).

כל המכונות והמכלולים המסתובבים מתוכננים בצורה כזו שיעילות כלכלית מושגת במספר נומינלי של סיבובים לדקה: n = 60f / p,

כאשר: n - מספר הסיבובים לדקה, f - תדר רשת, p הוא מספר זוגות הקטבים.

תדר AC שנוצר על ידי גנרטורים הוא פונקציה של מהירות הטורבינה. מספר הסיבובים של המנגנונים הוא פונקציה של התדר.

באיור. 1 מציג את מאפייני העומס הסטטי היחסי עבור מערכת החשמל ביחס לתדר.

אורז. 1.

ניתוח התלות באיור. 1 מראה כי עם ירידה בתדירות, מספר הסיבובים של המנוע יורד, התפוקה של מכונות ומנגנונים יורדת.

דוגמה.

1.מפעל טקסטיל מייצר פסולים כאשר התדירות משתנה מהנומינלי כאשר מהירות החוט משתנה והכלים מייצרים פסולים.

2. המשאבות (אספקה), אוורור (ערבות) של תחנת הכוח התרמית תלויות במהירות: הלחץ הוא פרופורציונלי ל-«n2″, צריכת אנרגיה»n3», כאשר n - מספר הסיבובים לדקה;

3. כוח העומס הפעיל של מנועים סינכרוניים הוא פרופורציונלי לתדר (כאשר התדר יורד ב-1%, כוח העומס הפעיל של המנוע הסינכרוני יורד ב-1%);

4. כוח העומס הפעיל של מנועים אסינכרוניים מופחת ב-3% כאשר התדר מופחת ב-1%;

5. עבור מערכת החשמל, הפחתה של 1% בתדר מביאה להפחתה של 1-2% בהספק העומס הכולל.

השינוי בתדירות משפיע על פעולתן של תחנות הכוח עצמן. כל טורבינה מיועדת למספר מסוים של סיבובים, כלומר כאשר התדר יורד, מומנט הטורבינה יורד. הירידה בתדירות משפיעה על צרכי המפעל עצמו, וכתוצאה מכך עלולה להתרחש תקלה ביחידות הצמח.

ככל שהתדר פוחת עקב חוסר כוח פעיל, עומס המשתמש מופחת כדי לשמור על התדר באותה רמה. מידת השינוי בעומס בעת שינוי התדירות ליחידה לפי השפעת הוויסות של העומס על התדר נקראת... תהליך הפרעה לפעולה היציבה של תחנת הכוח עקב ירידה בתדר ובהיעדר של רזרבה של כוח פעיל נקראת מפולת תדר.

אם f = 50 הרץ, התדר הקריטי שבו הביצועים של המנגנונים העיקריים של צרכי העזר של תחנות כוח יורד לאפס ומתרחשת מפולת של תדרים - 45 - 46 הרץ.

ככל שהתדירות יורדת, ה-emf יורד. מחולל (כאשר מהירות המעורר יורדת) ויורדת מתח רשת.