Принцип Поддержания Частоты Генерации В Энергосистеме Страны

[J_Ohm]

Известно что в стране большая часть генерирующих мощностей объединена в единую синхронную сеть. Имеется стандартно установленная частота - у нас 50Гц, в Америке - 60Гц, которой генераторы должны придерживаться с точностью до фазы. Занимает вопрос: каким образом происходит удержание частоты, если каждый отдельный генератор связан по фазе с общим напряжением, и при независимой попытке подстроить частоту создаст аварию? Второстепенные по мощности генераторы "втянуты" в синхронизм, это ясно, но никакой единственной станции удержать частоту всей сети не по силам. Литературы, где бы описывались технические решения стабилизации частоты что-то я не нашел, а очень любопытно.

Понятно, что единственным вариантом влиять на частоту будет генерация на станциях доли реактивной мощности определенного знака. Однако знакомый инженер-электрик поведал, что использование генераторов в качестве компенсаторов реактивной мощности не допускается. Получается, частота регулируется какими-то отдельными устройствами реактивности, а не управлением скоростью генераторов?

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[o_l_e_g]

Именно скоростью генераторов. На ТЭЦ например, дают больше пара в турбину, это если грубо. Во всей системе, этим управляет АСРЧМ и П ( автосистема регулирования частоты, мощности и перетока) Если хочется лезть в дебри, то книжка есть и весьма неплохая "Плетнев Г.П. Автоматизированное управление объектами тепловых электростанций" Там, эти процессы неплохо описаны.

Изменено 13 февраля, 2016 пользователем o_l_e_g

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[pokemon21]

на станции удерживают обороты генератора на уровне 3000 оборотов в минуту (3000\60=50 гц)

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[Sergey-Ufa]

При пуске генератора в работу на единую сеть сначала происходит втягивание генератора в синхронизм без нагрузки. Это происходит либо с помощью отдельного вспомогательного синхронного двигателя, либо самим генератором в режиме электродвигателя (синхронная машина обратима). После того, как частота и фаза вращения генератора сравняются с сетью, генератор начинают нагружать. Это происходит не изменением частоты вращения, а изменением фазового угла между сетью и ротором генератора. При нулевом угле генератор не нагружен, при возрастании угла нагрузка растет. В самом простом случае, когда в сети всего 2 генератора, тот который запускается первым на полностью обесточенную сеть раскручивается турбиной до синхронной скорости. Второй при запуске синхронизируется уже запущенным генератором. Когда один из генераторов начинает отставать по скорости, то будет расти фазовый угол, увеличится нагрузка на генератор и система управления подаст больше пара в турбину. Угол вернется на место. Если общая мощность системы велика, то колебания нагрузки отдельных генераторов практически не отражаются на частоте и она стабильна. Если система перегружена, то частота в сети начнет падать, начнут срабатывать устройства частотной разгрузки и система разваливается. Это тяжелая энергетическая авария.

[KisA81]

Генерацией реактивки занимаются СК - синхронные компенсаторы. При работе с пере-возбуждением СК - генерирует, с недо - потребляет из системы. Частота в системе одна - 50Гц, при просадке частоты до 49,6Гц работает I-я очеред АЧР (автоматическая частотная разгрузка), при 49,1Гц - II-я очередь. Суть АЧР - отключение неответственных, но энергоёмких потребителей. При дальнейшей просадке частоты (например, при серьёзной системной аварии, при разрыве межсистемных связей и т.д.) система распадается. Для восстановления и сохранения частоты генерации релейная защита выделяет объекты генерации (ТЭС, ТЭЦ, АЭС и т.д.) на работу с изолированной нагрузкой, т.е. каждая часть системы работает отдельно. В дальнейшем при стабилизации частоты работает ЧАПВ (частотное автоматическое повторное включение) с контролем синхронизма и система объеденяться.

[mail_robot]

на то она и единая энергосистема. И нифигасики она не просто устроена

смотрел как то кино документальное про то как происходит идентификация подлинности аудиозаписей по тону 50 Гц. Оказывается у нас в стране ведется непрерывная запись с таймкодом текущей частоты энергосистемы и паттерны там как отпечатки пальцев никогда не повторяются. Прикольно

[J_Ohm]

Коллеги, то что Вы описываете - регулировка мощности при изменении частоты генерации, когда нужно догонять эталонную частоту, или отставать от нее - не вызывает сомнения. Только, по логике получается, это не способ ее регулирования, а следствие необходимости поддержание генерации в синхронизме, потому, что эту самую частоту ни на какой отдельно взятой станции не изменить. Я полагал, что с целью, например, увеличения частоты, генератор должен вырабатывать емкостный реактивный ток при опережении тока генератора относительно напряжения сети. Если этому будут следовать все генераторы - напряжение будет иметь тенденцию к опережению текущей фазы, то есть - к увеличению частоты. Но это будет означать преднамеренное снижение коэффициента мощности генератора, что регламентом не допускается. Или же допускается? Еще вывод - реактивная мощность потребителей при этом будет значительно влиять на процесс стабилизации частоты.

После того, как частота и фаза вращения генератора сравняются с сетью, генератор начинают нагружать. Это происходит не изменением частоты вращения, а изменением фазового угла между сетью и ротором генератора.

Не могу согласится, что нагрузку на генератор можно эффективно регулировать фазовым углом. Это же не лошадь, которую хлестнул - она и рванула относительно упряжки, взяв усилие на себя. Очевидно же, что нагрузка генератора регулируется его возбуждением, и состоит из активной мощности.

KisA81 Спасибо за подробности, но разгрузка - это все же предаварийная мера, странно было бы таким образом регулировать частоту, типа - "эй комбинат, частота падает, отрубаем вас, не обессудьте".

Какого вида синхронные компенсаторы на станциях используются?. У нас на предприятии шкафы забитые конденсаторами, импортные. Совершенно не производили впечатления своими габаритами при мощности до 2МВт. Конденсаторы изредка взрывались, поставщик электроэнергии принял решение взять коррекцию косинуса на себя. Но на станции должно ведь быть что-то поздоровее?

Изменено 13 февраля, 2016 пользователем J_Ohm

[mail_robot]

слыхал что есть несколько особых станций, которые работают исключительно на поддержание частоты в энергосистеме. Остальные подстраиваются под них и никуда убежать не могут

[Sergey-Ufa]

Не могу согласится, что нагрузку на генератор можно эффективно регулировать фазовым углом.

И тем не менее это так

http://leg.co.ua/knigi/oborudovanie/elektricheskie-mashiny-32.html

[J_Ohm]

Оказывается у нас в стране ведется непрерывная запись с таймкодом текущей частоты энергосистемы и паттерны там как отпечатки пальцев никогда не повторяются.

Кто постарше, помнит, как на популярной передаче "Что? Где? Почем Когда?" проводилось голосование зрителями путем выключения своих телевизоров на пару минут, и с замером изменения частоты сети.

Интересно, велика ли была дельта, и как к действиям телезрителей отнеслись энергетики, если она была существенной?

http://leg.co.ua/kni...mashiny-32.html

Есть какой-то подвох, проверю. Спасибо.

[KisA81]

J_Ohm, согласен, АЧР - это предаварийная мера. По АЧР, кстати, проводятся ежегодные расчёты и учения на крупных энергообъектах. Первичный контроль и поддержание частоты "в узде" происходит на объектах генерации. РЗиА следит за всем: режим работы систем охлаждения, токи нагрузки и возбуждения и еще за многими параметрами генератора. Если коротко, то так: частота в "+" от нормы - снижаем ток возбуждения, в "-" разгружаем генератор/подключаем "горячий резерв". Если это не помогает (в пределах объекта генерации), тогда организуется переток мощностей из других точек системы, подключается "холодный резерв", на край - отрабатывает АЧР.

По поводу конденсаторов: мощность УКРМ (устройство компенсации реактивной мощности) измеряется в ВАр-ах, а не в Вт. У нас на предприятии тоже есть УКРМ, и не шкафы, а комнаты, и привязаны они к индукционным плавильным печам, каждая комната к своей печи. СК - это СЭД, работающий на ХХ. У нас на предприятии их нет, но судя по картинкам из сети - хреновина не маленькая...

Подвоха вроде нет, это описание процесса поддержания в синхронизме ненагруженного генератора.

Изменено 13 февраля, 2016 пользователем KisA81

[J_Ohm]

По поводу конденсаторов: мощность УКРМ (устройство компенсации реактивной мощности) измеряется в ВАр-ах, а не в Вт.

Я знаю. Мощность 2МВт - это мощность трансформаторов, а на сколько ВАр были шкафы я не знаю, они стояли отключенными для красоты еще до меня. Там по-моему и с контакторами беда была.

[_MAVR_]

А еще не забывайте про ЛЭП на постоянном токе.... и такие были.. соответственно на приемной стороне установлены преобразователи обратно в переменку...

[KisA81]

У трансформаторов мощность полная и измеряется в В*А, а Вт - это мощность генераторов.

[Vovk Z]

Нужно добавить, тому кто писал про частоту и реактивную мощность - они напрямую не связаны.Частота вращения и сети имеет непосредственную связь с активной мощностью нагрузки (и механической мощностью турбины). Также, существует саморегулирующий эффект нагрузки.Реактивная мощность напрямую влияет только на уровень напряжения, но никак не на частоту сети.Также, синхронные машины могут довольно легко как генерировать, так и потреблять реактивную мощность, но генераторам на станциях это обычно не нужно (это во-первых), да и тогда их нельзя будет нагрузить на полную котушку по активной мощности.

Изменено 13 февраля, 2016 пользователем Vovk Z

[J_Ohm]

Частота вращения как раз не связана с мощностью турбины: обороты близки к константе, а мощность может изменяться в значительных пределах.

У трансформаторов мощность полная и измеряется в В*А, а Вт - это мощность генераторов.

Ох уж эти электрики... Мощность генераторов тоже можно указывать двояко - механическую в Вт или даже в "лошадях", а полную электрическую, с учетом допустимого тока обмоток, - в ВА.

[Hambaker]

Дабы понятней стало,в Ваттах измеряют мощность преобразователей видов энергии. В генераторах механической в электрическую,в двигателях наоборот из электрической в механическую,в ТЭНах электрическая в тепловую и т.д.

А трансформатор сам не преобразует виды энергии,а только преобразует величины электрической энергии.Так что мощность этой передачи измеряют в Вольт-Амперах.Так как Ватт в трансформаторе неуместен при передачи энергии.А вот потери в трансформаторах как раз в Ваттах указывают,потому что в работе по передачи энергии они не участвуют,а воздух греют.