文档介绍：频率调整的必要性
互联交流电力系统在稳态运行时具有同一频率。当系统中出现有功功率不平衡时,如有功功率电源不足或负荷增大时,将会引起系统频率下降,反之,将造成频率升高。
电力系统许多用电设备的运行状况与频率关系密切,频率变化对发电厂和电力系统本身的正常运行也有影响。
由于电力负荷的不确定性和多变性,为了保证频率偏移在规定范围内,必须不断调节有功功率电源的输出。这就是频率调整的内容。
保证频率质量的首要条件:系统中有充足的有功备用。
电力系统的频率调整
1、定义:
负荷
与用户的生产状态有关
与频率无关—照明、电炉等
与接入点系统电压有关
与系统频率有关——仅考虑频率因素
假设不变
2、负荷性质:
与频率的一次方成正比 —球磨机、卷扬机等
与频率的二次方成正比 —变压器的涡流损耗等
与频率的三次方成正比 —通风机、循环水泵等
与频率的高次方成正比 —静水头阻力大的给水泵
一、负荷的有功功率——频率静特性
综合负荷的频率特性取决负荷的性质
负荷的频率特性不可整定
通常在额定频率处将负荷特性线性化
负荷的频率特性
综合负荷的额定功率
负荷的单位调节功率
物理意义:反映系统频率变化时负荷吸收功率的变化,表征了负荷对频率的自然调节作用。
标幺值负荷单位调节功率
不能整定,当负载的性质相同时, 与负荷容量无关
综合负荷
若负荷性质不变
关于KL*的几点说明:
负荷的频率调节效应系数表征负荷的频率调节特性,即表征随着频率的升高或降低负荷消耗功率增加或减少的多少。
负荷的频率调节效应系数是不能控制的,其大小取决于全系统各类负荷所占的比重,不同系统或同一系统不同时刻的KL*值可能不同。在实际系统中, 一般取1~3。
负荷的频率调节效应系数是反映系统进行一次调整性能的一个重要数据,它是调度部门确定按频率减负荷方案以及低频事故切负荷来恢复频率的计算依据。
二、发电机组的有功功率——频率静特性
发电机组转速的调整是由原动机的调速系统来实现的。通常把由于频率变化而引起发电机组输出功率变化的关系称为发电机组的功率—频率特性或调节特性。
1. 自动调速系统
检测部件Ⅰ(离心飞摆)
放大部件Ⅱ(错油门)
执行部件Ⅲ(油动机)
转速控制部件Ⅳ(调频器)
说明:调速器由前三者组成,完成频率的一次调整;调频器加入转速控制部件,完成频率的二次调整。
图5-7 离心飞摆式调速系统示意图
频率的“一次调整”作用
原动机主轴带动套筒,套筒带动飞摆转动
机组负荷增大,转速下降,飞摆向转轴靠拢, A点下移到A″点
油动机活塞两边油压相等,B点不动,杠杆AB 绕B点逆时针转动到A″B
调频器不动时,D点不动,杠杆DE绕D点顺时针转动到DE′
错油门活塞下移使油管a、b的小孔开启,压力油经b进入油动机活塞下部,活塞上部的油经a流入错油门上部
油动机活塞向上移动,使汽轮机的调节汽门或水轮机的导向叶片开度增大,增加进汽量或进水量。同时,杠杆AB绕A逆时针转动,提升C点使油管a、b的小孔重新堵住,油动机活塞停止移动。
进汽或进水量增加,机组转速上升,A点回升到A′点。
调节过程结束时,杠杆AB的位置为A′CB′。相应的进汽量或进水量较原来多,机组转速较原来略低。
频率的“二次调整”作用
调频器转动蜗轮、蜗杆,抬高D点,杠杆DE绕F点顺时针转动
错油门活塞再次下移开启小孔,在油压作用下,油动机活塞再次向上移动,进一步增加进汽或进水量。机组转速上升,飞摆使A点由点A′上升。
油动机活塞向上移动时,杠杆AB绕A逆时针转动,带动C、F、E点上移,再次堵塞错油门小孔,结束调节过程。
D点位移选择恰当,A点可能回到原来位置