Статические частотные характеристики электроэнергетической системы
Статическая частотная характеристика электроэнергетической системы содержит в общем статические частотные характеристики нагрузки и генерирующей части энергосистемы.
Статической частотной характеристикой нагрузки энергосистемы называют зависимость активной мощности нагрузки от частоты в установившихся режимах работы при неизменном напряжении, которое поддерживается благодаря действию автоматических регуляторов напряжения. Эта зависимость неодинакова для разных видов нагрузки потребителей, которые разделяют на несколько групп:
Потребители, мощность нагрузки которых не зависит от частоты. К этой группе относят лампы накаливания, дуговые печи, печи сопротивления и выпрямители.
2. Потребители, мощность нагрузки которых зависит от частоты в первой степени. К этой группе относятся металлорежущие станки, шаровые мельницы, компрессоры, поршневые насосы и др.
3. Потребители, момент сопротивления которых пропорционален частоте в первой степени, а мощность зависит от частоты приблизительно во второй степени. К ним относят потери в сетях.
4. Потребители, мощность нагрузки которых зависит от частоты в третьей степени. К этой группе относят вентиляторы, циркуляционные насосы контуров с малым сопротивлением.
5. Потребители, мощность нагрузки которых зависит от частоты в большей степени. Это вентиляторы и насосы, создающие большой статический напор.
|
|
|
Потребляемая мощность всех этих групп потребителей, кроме первой, при снижении частоты уменьшается.
Обозначив составляющие общей нагрузки в частях единицы через a, a1, a2, a3, … an, где a + a1 + a2 + a3 + … + an = 1 а n – степень зависимости нагрузки от частоты, получаем зависимость нагрузки от частоты
P(f) = PL[a + a1(f/fN)+ a2(f/fN)2 + a3(f/fN )3 + … + an (f/fN)n],
Где PL – номинальная мощность нагрузки потребителей энергосистемы;
fN = 50 Гц – номинальная частота системы.
Таким образом, при снижении частоты происходит несколько большее снижение нагрузки системы. Это явление называют регулирующим эффектом нагрузки.
Численно это явление характеризуют коэффициентом регулирующего эффекта нагрузки
kРЕГ = ΔP/Δf
Незначительная кривизна частотной характеристики нагрузки в диапазоне частот 45-50 Гц даёт возможность пользоваться постоянным значением коэффициента регулирующего эффекта нагрузки без существенной ошибки. В зависимости от относительного значения нагрузок двигателей по группам потребителей числовое значение коэффициента регулирующего эффекта нагрузки колеблется в пределах kРЕГ = 1-3, то есть при снижении частоты в системе на 1 % нагрузка снижается от 1 до 3 %.
Статическая частотная характеристика генерирующей части энергосистемы показывает зависимость мощности генераторов электростанций от частоты при постоянных напряжениях и объёмах впуска энергоносителя в турбины. В диапазоне частот 45-50 Гц крутизна этой характеристики по сравнению с крутизной частотной характеристики нагрузки незначительна и в приближенных расчётах АЧР её пренебрегают и считают мощность генерирующей части неизменною.
|
|
|
Статическую частотную характеристику электроэнергетической системы используют для расчёта уставок АЧРI по частоте.
Динамические частотные характеристики энергосистемы.
Динамические частотные характеристики определяют зависимость частоты во времени при условии, когда состав включённых генераторов и нагрузки остаются постоянными, регулировочные элементы турбин не изменяют своего положения, а напряжение в энергосистеме поддерживается неизменным устройствами автоматического регулирования напряжения.
После возникновения дефицита активной мощности в системе в течении каждого промежутка времени, ограниченного моментами включения и отключения части потребителей, изменение частоты происходит по некоторой динамической частотной характеристике. Изменение частоты во времени при отсутствии резерва мощности имеет экспоненциальный характер.
|
|
|
f = fO – Δf(1 - ℮-t/T),
где fO – начальная частота;
Δf = fO - f∞ - отклонение частоты в установившемся режиме;
T = 4-10 с – постоянная инерции электроэнергетической системы.
При повышении частоты (вследствие действия очередей АЧР)
f = fO + Δf(1 - ℮-t/T).
Динамические частотные характеристики используют для расчёта уставок времени АЧРII
t = Tln(Δf/(fO - f∞)).
Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 1559; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!