频率调整的必要性

2014-12-2 10:18| 编辑:电工学习网| 查看: 27354| 评论: 0

　　衡量电能质量的指标是频率和电压的偏移，频率偏移以赫兹表示，我国规定电力系统额定频率为50Hz，允许的波动范围为±0.2～0.5Hz。允许频率偏移的大小反映了一个国家工业发展水平，这与电力系统管理与运行水平有关。电压偏移以百分数表示，允许的波动范围为±5%。
　　电力系统的频率变动对用户、发电厂和电力系统本身都会产生不利影响，所以必须保持频率在额定值50Hz上下，且偏移不超过一定范围。电力系统频率变动时，对用户的影响有：
　　用户使用的电动机的转速与系统频率有关。频率变化将引起电动机转速的变化，从而影响产品质量。例如，纺织工业、造纸工业等都将因频率变化而出现残次品。
　　近代工业、国防和科学技术都已广泛使用电子设备，系统频率的不稳定将会影响电子设备的工作。雷达、电子计算机等重要设施将因频率过低而无法运行。
　　频率变动对发电厂和系统本身也有影响：
　　火力发电厂的主要厂用机械—风帆和泵，在频率降低时，所能供应的风量和水量将迅速减少，影响锅炉的正常运行。
　　低频率运行还将增加汽轮机叶片所受的应力，引起叶片的共振，缩短叶片的寿命，甚至使叶片断裂。低频率运行时，发电机的通风量将减少，而为了维持正常电压，又要求增加励磁电流，以致使发电机定子和转子的温升都将增加。为了不超越温升限额，不得不降低发电机所发功率。
　　低频率运行时，由于磁通密度的增大，变压器的铁芯损耗和励磁电流都将增大。也为了不超越温升限额，不得不降低变压器的负荷。
　　频率降低时，系统中的无功功率负荷将增加，而无功功率负荷的增大又将促使系统电压水平的下降。
　　总之。由于所有设备都是按系统额定频率设计的，系统频率质量的下降将影响各行各业。而频率过低时，甚至会使整个系统瓦解，造成大面积停电。
　　由于负荷变化将导致系统频率的偏移，频率变化超出允许范围时，对用电设备的正常工作和电力系统的稳定运行，都会产生影响，甚至造成事故。因此应对发电功率做相应的调整，以使系统在要求的频率水平达到新的平衡，电力系统的有功功率和频率调整大体上也可分为一次、二次、三次调整三种，如图所示。对第一种负荷变动引起的频率偏移，由发电机组调速器进行调整，称为频率的一次调整；第二种负荷变动引起的频率偏移，由发电机组的调频器进行调整，称为频率的二次调整；对第三种负荷变化，必须根据预测的负荷曲线，按优化原则在各厂（机组）间进行经济负荷分配，也称为三次调整。近年来，由于普遍缺电，在我国出现了与上述一次、二次、三次调整迥然不同的另一种调整手段，称负荷控制。所谓负荷控制是指个别负荷大量或长时间超计划用电以致影响系统运行质量时，由系统运行管理部门在远方将其部分或全部切除的控制方式。这显然是一种不得已而采用的控制方式，鉴于这种控制方式目前在技术上还不够成熟。