Отклонение частоты.

Отклонение фактической частоты переменного напряжения fф от номинального значения fном в установившемся режиме работы системы электроснабжения можно оценить как отклонение:

, (2.6)

и как размах колебаний:

. (2.7)

При нормальном режиме работы энергетической системы допускается отклонение частоты, усреднённые за 10 минут в пределах 0,1 Гц, и с размахом колебаний не более 0,2 Гц.

Снижение частоты происходит при дефиците мощности работающих в системе электростанций.

Для устранения этих явлений, необходимо ремонтировать или модернизировать существующие и строить новые электростанции. А пока их нет, активно применяется радикальная мера - автоматическая частотная разгрузка (АЧР), то есть отключение части потребителей при снижении частоты (гильотина - как средство от головной боли). Этот процесс иногда ещё называют веерными отключениями.

Для потребителя важно знать, в какую очередь отключат его оборудование от сети при таком развитии событий (указывается при заключении договора электроснабжения), аргументировано требовать изменения очерёдности или иметь собственные резервные генерирующие мощности.

Поддержание частоты на необходимом уровне осуществляется мощными генераторами энергетических систем. Электроприёмники предприятий из-за их незначительной мощности, по сравнению с суммарной мощностью генерирующей системы не могут оказать какого-либо влияния на отклонение частоты в питающей сети. Однако мощные электроприёмники с резко неравномерной нагрузкой вызывают значительные изменения напряжения в сети, а следовательно, и колебания частоты питающего напряжения.

Активная мощность, потребляемая, например, преобразователями прокатных станов может изменяться от нуля до максимума за 0,1 сек., вследствие чего колебания частоты могут достигать больших значений. Колебания частоты для этого случая:

, (2.8)

где ∆Р – наброс активной нагрузки, S_к – мощность короткого замыкания системы, ∆t – время наброса мощности. Отсюда получаем допустимое значение набросов активной мощности:

. (2.9)

Резкие быстропеременные изменения активной мощности отрицательно сказываются на работе генераторов и турбин электростанций. Они могут вызвать нарушение устойчивости генераторов, поэтому на электростанциях предусматривается частотная разгрузка – отключение потребителей при снижении частоты до 48 Гц.

Повышение частоты происходит при резком сбросе нагрузки в системе электроснабжения, - ситуация аварийная и действие ГОСТ 13109-97 на неё не распространяется, а в установившемся режиме работы сети такое событие весьма редкое.

Следующие явления возникают в любой сети и зачастую являются случайными событиями. ГОСТ 13109-97 не нормирует эти явления, но их статистика по конкретной сети может помочь потребителю принимать решения по обеспечению бесперебойности электроснабжения собственного оборудования тем или иным способом.