Поддержание качества эаектрической энергии по частоте
Для того чтобы покрыть дополнительную нагрузку AP"aip, начинает частично расходоваться кинетическая энергия. Агрегат тормозится, и da>/dt < 0. Автоматика турбин реагирует на торможение агрегата и начинает открывать направляющий аппарат турбины. Увеличивается впуск воды в турбину настолько, чтобы восстановить равновесие на валу агрегата и частоту. Таким образом, процесс регулирования происходит… Читать ещё >
Поддержание качества эаектрической энергии по частоте (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Частота зависит от баланса активных мощностей системы. Дадим в упрощенном изложении эту связь. Более полно этот вопрос рассмотрен в специальной литературе [9].
Связь баланса активной мощности и частоты системы. Баланс активной мощности в системе в темпе протекающих в энергетике процессов постоянно нарушается. Любое увеличение нагрузки на какое-то время приводит к недостатку генерирующих мощностей и наоборот. Активную мощность вырабатывают агрегаты электростанций (рис. 6.3). При небалансе активных мощностей нарушается электрическое равновесие на валах турбоагрегатов и гидроагрегатов системы. Это вызывает изменение частоты.
Рис. 6.3. Схема вертикального агрегата.
Допустим, что на валу агрегата существует баланс между нагрузкой, генерацией активной мощности и потерями мощности на вращение агрегата.
Уравнение состояния агрегата имеет вид.
где I — инерция вращения; со = 2л/' - угловая скорость вращения; /- частота; dm/dt — ускорение движения агрегата.
Последнее слагаемое — мощность инерции ротора, которая отражает кинетическую энергию вращения. Если агрегат находится в стационарном состоянии и имеется баланс активных мощностей, кинетическая энергия не расходуется и ускорение du>/dt = 0.
Предположим, что нагрузка увеличилась на ДРнагрБаланс мощностей нарушается, т. е.
Для того чтобы покрыть дополнительную нагрузку AP"aip, начинает частично расходоваться кинетическая энергия. Агрегат тормозится, и da>/dt < 0. Автоматика турбин реагирует на торможение агрегата и начинает открывать направляющий аппарат турбины. Увеличивается впуск воды в турбину настолько, чтобы восстановить равновесие на валу агрегата и частоту. Таким образом, процесс регулирования происходит в такой последовательности:
|Д/^нагр —* [dw/dt _4/ —I>[f < 50 Гц _ осуществляется впуск энергоносителя (воды или пара) в турбину _4 мощности турбины и агрегата восстанавливается баланс активных мощностей —Т увеличивается частота до 50 Гц _ наступает равновесие на валу агрегата do)/dt = 0.
Из сказанного видно, что при случайных набросах нагрузки мощность турбины должна увеличиться. Однако направляющий аппарат турбины не может мгновенно автоматически изменить свое открытие. На это требуется несколько минут, и для покрытия дополнительной нагрузки АРтгр начинает использоваться кинетическая энергия вращения агрегата.
Обратная картина будет при уменьшении нагрузки.
Следовательно, частота в системе поддерживается за счет регулировании активной мощности.