Новости

РЕГУЛИРОВАНИЕ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ ТУРБИНЫ

Работа добавлена:






РЕГУЛИРОВАНИЕ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ ТУРБИНЫ на http://mirrorref.ru

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,аизображена характеристика нерегулируе- мой турбины, мощность которой неизменна, это прямая, параллельная вертикальной оси, . Статические характеристики нагрузок по частоте (см. § 2.3) — это кри- вые3, 1, 2, соответствующие нагрузкам . При нагрузке  режим определяется пересечением характе- ристики турбины и характеристики нагрузки1, 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 автоматическийрегулятор 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 называютсяпервичными регуляторами частоты. Процесс изменения частоты под дей- ствием этих регуляторов называютсяпервичным регули- рованием частоты.

Регуляторы скорости турбины могут иметь астатиче- скую или статическую (рис. 4.1,б ив) 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 называемоевторичное регулирование. В процессе вторич- ного регулирования осуществляется изменение мощности, развиваемой турбинами, в зависимости от частоты переменного тока. Вторичное регулирование ведется либоавтоматическими 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).

4.3. РЕГУЛИРОВАНИЕ ЧАСТОТЫ В ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ

Регулирование частоты в электроэнергетической системе осуществляют несколько электростанций. Для простоты вначале рассмотрим энергосистему небольшой мощности, в которой регулирует частоту только одна станция. Эта станция, балансирующая по частоте, воспринимает на себя все изменения потребляемой мощности в системе. Она из- меняет свою нагрузку на ту же величину, на которую из- меняется суммарная потребляемая мощность системы. При этом выполняется баланс активной мощности и мощность остальных станций в системе неизменна.

На рис. 4 .2,а изображены характеристики станции, ре- гулирующей частоту (прямая с точками1,2 справа от

Рис. 4.2. Регулирование частоты в энергосистеме:

а – одной электростанцией;б – двумя электростанциями

осиf), и остальных станций системы, которые частоту не регулируют (прямая с точками1',2' слева от осиf ). При суммарной потребляемой нагрузкеPП все станции систе- мы работают при номинальной частотеfНОМ. Станция, ре- гулирующая частоту, имеет нагрузкуР1, нагрузка осталь-ных станций системы равнаРС1. Уравнение баланса (4.1) имеет следующий вид:

РС1 +Р1=PП .  (4.4)

При увеличении суммарной потребляемой нагрузки на величинуPП частота в системе снижается до величиныf1. Баланс мощности запишется следующим образом:

РС2 +Р2 =PП +PП . ( 4.5 )

При снижении частоты в системе персонал или вторич- ные регуляторы частоты станции, регулирующей частоту, увеличат пропуск энергоносителя в турбину. Это соответ- ствует параллельному перемещению характеристики12 и установлению в системе номинальной частоты в точке3 рис. 4.2,а. Регулирующая станция принимает на себя все увеличение нагрузки:

P3 =P1 +PП ,

PC1 +P3 =PП +PП . ( 4.6 )

Изменение потребляемой мощности может быть боль- ше, чем диапазон регулированияР станции, ведущей час- тоту. Тогда регулировать частоту должны две или более станций. Рассмотрим распределение мощности между дву- мя станциями, ведущими частоту в системе (рис. 4.2,б). При нагрузкеPП1 частота в системе номинальная; стан- ция1 имеет нагрузкуP11 , станция2P21 :

P11 + P21 =PП1 ( 4.7 )

При увеличении нагрузки наPП прирост мощности рас- пределится между станциями в соответствии со статиче- скими характеристиками. При первичном регулировании частота понизится доf1. На станциях1 и2 нагрузки со- ответственно вырастут наP1 ,P2 и станут равнымиP11 ,P22.

Запишем уравнение баланса мощности для этого случая:

P11 + P12 =PП1 +PП . ( 4.8 )

При вторичном регулировании статические характерис- тики перемещаются вверх параллельно самим себе, так что частота в системе становится номинальной. Из тре- угольниковА'1'2' иА12 на рис. 4.2,б можно убедиться, что изменения мощностей станцийP1 иP2 обратно про- порциональны коэффициентам статизма их регуляторов скорости, т. е.

( 4.9 )

гдеКСТ1 иКСТ2 — коэффициенты статизма статических ха- рактеристик регуляторов скорости, равные тангенсам угла наклона этих характеристик.

ком воды, а также теплоэлектроцентрали (ТЭЦ) и атом- ные станции (АЭС). В полупиковой части графика работают конденсационные электростанции (КЭС), а в верхней - пиковой части - ГЭС с водохранилищами и гидроаккуму- лирующие станции (ГАЭС).

Электростанции, работающие в пиковой части графика нагрузки, регулируют активную мощность, т. е. загружаю- тся позже других и разгружаются раньше. Это маневренные станции, регулирующие частоту и обменные потоки мощ- ности с другими энергосистемами. Они должны иметь до- статочный диапазон регулирования и надежное оборудова- ние с хорошо работающей системой вторичного регулиро- вания частоты.

РЕГУЛИРОВАНИЕ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ ТУРБИНЫ на http://mirrorref.ru


Похожие рефераты, которые будут Вам интерестны.

1. Реферат Регулирование частоты вращения ДПТ

2. Реферат Причины возникновения колебаний лопаток турбины. Резонанс и отстройка от резонанса. Контроль вибраций валопроводов. Критическая частота вращения ротора

3. Реферат Регулирование скорости вращения асинхронного двигателя

4. Реферат Узловые и линейные регуляторы частоты в электроэнергетической системе. Что такое встречное регулирование напряжения

5. Реферат Реактивные турбины. Силы действующие на рабочие лопатки турбины. Треугольники скоростей. Степень реактивности. Влияние нарушений режима на аэродинамику пара

6. Реферат Преобразователи частоты для регулируемого электропривода. Функциональная схема преобразователя частоты со звеном постоянного тока

7. Реферат Преобразователи частоты. Усилители промежуточной частоты

8. Реферат ИЗУЧЕНИЕ ВРАЩЕНИЯ ПЛОСКОСТИ ПОЛЯРИЗАЦИИ

9. Реферат Расчет детали типа тел вращения

10. Реферат ФОРМИРОВАНИЕ ПОВЕРХНОСТИ ВРАЩЕНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ 3D МОДЕЛИРОВАНИЯ