- •4.1. Баланс активной мощности и его связь с частотой
- •4.2. Регулирование частоты вращения турбины
- •4.3. Регулирование частоты в электроэнергетической системе
- •4.4. Понятие об оптимальном распределении активных мощностей
- •4.5. Баланс реактивной мощности и его связь с напряжением
- •Суммарная реактивная мощность нагрузки
- •Суммарные потери реактивной мощности
- •4.8. Выработка реактивной мощности на электростанциях
- •При соединении конденсаторов треугольником мощность батареи
- •4.11. Расстановка компенсирующих устройств
- •4.12. Применение оптимизации и системного подхода при компенсации реактивной мощности
- •Вопросы для самопроверки
- •Качество электрической энергии и его обеспечение
4.2. Регулирование частоты вращения турбины
Регулирование частоты в электрических системах тре- бует изменения мощности, которую генераторы выдают в сеть. Мощность генераторов в установившихся режимах и ее изменения определяются мощностью турбин, которыми эти генераторы приводятся во вращение. Поэтому, рассмат- ривая возможности регулирования частоты в электриче- ских системах, необходимо проанализировать характерис- тики первичных двигателей — тепловых и гидравлических турбин, определяющих изменение их мощности под дейст- вием систем регулирования.
На рис. 4.1, а изображена характеристика нерегулируе- мой турбины, мощность которой неизменна, — это прямая, параллельная вертикальной оси, . Статические характеристики нагрузок по частоте (см. § 2.3) — это кри- вые 3, 1, 2, соответствующие нагрузкам . При нагрузке режим определяется пересечением характе- ристики турбины и характеристики нагрузки 1, при этом частота равна номинальной. При изменении нагрузки час- тота в системе принимает новое, отличное от номинального значение. Например, пересечение характеристик турбины и нагрузки соответствует частоте , т. е. увеличение
Рис. 4.1. Характеристики регуляторов скорости турбины:
а—нерегулируемая турбина; б—астатическая характеристика; в—статическая характеристика; г—вторичное регулирование частоты (АРЧ)
нагрузки от до приводит к уменьшению частоты от до .
Если турбина имеет автоматический регулятор скоро- сти, то он изменяет отпуск энергоносителя (пара или воды) через турбину в зависимости от нагрузки. Регуляторы ско- рости турбин оказывают стабилизирующее влияние на час- тоту в системе и поэтому часто называются первичными регуляторами частоты. Процесс изменения частоты под дей- ствием этих регуляторов называются первичным регули- рованием частоты.
Регуляторы скорости турбины могут иметь астатиче- скую или статическую (рис. 4.1, б и в) характеристику. При изменении электрической нагрузки под действием ре- гулятора скорости либо восстановится номинальная часто- та, либо установится некоторая новая частота, близкая к . В первом случае, когда после изменения нагрузки и окончания переходного процесса регулятор восстанавли- вает номинальную частоту, регулирование называется аста- тическим (рис. 4.1, б). Если при изменении нагрузки и окон- чания переходного процесса устанавливается новая, отлич- ная от номинальной частота, то такое регулирование называется статическим (рис. 4,1, в).
Реальные регуляторы скорости имеют статическую ха- рактеристику. Добиться астатической характеристики у ре- гулятора практически очень трудно.
Для астатического регулирования, т. е. для дополни- тельной корректировки частоты в системе, применяется так называемое вторичное регулирование. В процессе вторич- ного регулирования осуществляется изменение мощности, развиваемой турбинами, в зависимости от частоты переменного тока. Вторичное регулирование ведется либо автоматическими регуляторами частоты (вторичными регуляторами скорости), либо обслуживающим персона- лом системы (вручную), который контролирует частоту по показаниям приборов. В результате вторичного регулиро- вания статическая характеристика турбины перемещается параллельно самой себе до тех пор, пока частота не станет номинальной (рис. 4.1, г).