5.2 Электр жүйелерінде жиілікті реттеу

Энергия жүйесінің қалыпты режимінде тұтынушылардың құрамы және қуаты өзгеруіне байланысты жиіліктің ауытқулары негізінде реттеуге жатады. Қуаттың осы өзгерістері тәулік ішінде 20 – 50% құрайды.

 Жиілікті реттеу үшін электрстанциялардың турбиналарын жылдамдық реттеуіштерімен жабдықтайды. Турбинаның реттеу қабілеті жылдамдықтың сипаттамасымен анықталады. 5.3 суретінде жылдамдық реттеуішінің статикалық сипаттамасы көрсетілген.

                      

5.3 Сурет

 Реттеу қағидасы жиілік өзгергенде турбинаның қуаты соған сәйкес бұрынғы жиілікке жету үшін өзгеретінінде жатыр. Мысалы, жиілік f_н f₁ дейін төмендегенде жүктеме Р_о Р₁ дейін автоматты өседі. Жиілік одан әрі төмендегенде генератордың қуаты Р_ном номиналдыға тең болғанша өсе береді.

 

5.2.1 Жиілікті біріншіреттік реттеу

Бір графикте турбинаның жылдамдық реттеуішінің сипаттамасын Р = f (f) және тұтынушылардың активтік жүктемесінің жиіліктік статикалық сипаттамасын Р_н = f (f) тұрғызып, жиіліктің реттеу процесін қарастырайық (5.2 сур. қараңыз).

Номиналды жиілікте f_н (О) нүктесінде жүктеменің қуаты генераторлардың қуатына тең: Р_н = Р_г. Кейбір себептерден (мысалы, станциялардың біреуінің жүктемесінің азайуынан) жиілік ∆f₁ азайып, f₁ тең болсын. Онда статикалық сипаттама бойынша Р_н жүктеменің қуаты ∆Р_н шамасына азаяды, ал мощность генераторлардың қуаты увеличится на ∆Р_г көбейеді және қуаттың жалпы жетіспеуі құрайды

          

                                    ∆Р = ∆Р_г + ∆Р_н .

           

                      5.4 сурет                                    5.5 сурет

 

         Жиіліктің бұрынғы мәнін сақтауға ұмтылатын генераторлардың және тұтынушылардың жиілік ауытқығанда қуаттардың өзгеру процесін біріншіреттік реттеу дейді.  Осыдан маңызды іс жүзіндегі қорытынды шығады: жиілік төмендегенде қуаттардың толық жетіспеуі туралы тек генераторлар қуатының көбейуі бойынша қорытынды жасауға болмайды. Тұтынушылар жүктемесінің өзгеруін статикалық сипаттамалар бойынша да ескеру керек.

Егер жиілік төмендеген сәтте генераторларда қуаттың резерві болмаса, онда осындай өндіретін қуаттың азайуы ∆Р жиіліктің одан әрі төмендеуіне алып келеді ∆f₂ (5.5 сур.). Станциялардың қуатын толық пайдаланғанда жиілікті біріншіреттік реттеу тек тұтынушылардың қуатын өзгерту есебінен жүргізіледі.

 

5.2.2 Жиілікті екіншіреттік реттеу

Сипаттамалары статикалық турбиналардың жылдамдық реттеуіштерін жасағанда жиілікті біріншіреттік реттеу жүйеде номиналды жиілікті сүйемелдеуді қамтамасыз етпейді. Сондықтан қосымша екіншіреттік реттеуді қолданады. Онда турбиналардың жылдамдық реттеуіштерінің сипаттамалары өздеріне қатарлас ығысады. Екіншіреттік реттеу қолмен немесе автоматты жасалынуы мүмкін.

Жиілікті біріншіреттік және екіншіреттік реттеудің біріккен процесін қарастырайық (5.6 сур. қараңыз).

 

5.6 Сурет

 Жүйе генераторларының жылдамдықты реттеуштерінің орталандырылған сипаттамасы Р_го және жүктеменің статикалық сипаттамасы Р_но белгілі. О нүктесінде f_н жиілігінде активтік қуаттардың теңгерімі сақталады. Егер жылдамдықтың біріншіреттік реттеуштері болмаса, онда тұтынушылардың жүктемесі өскенде генераторлардың қуаты Р_г өзгермейді және жиілік f₁ дейін төмендейді, ал жүктеме сипаттамасы 1 нүктеге ығысады да Р_н жағдайын алады.

Қосылған жылдамдық реттеуіштерінде генераторлар жүктеменің бір бөлігін алады, және и пересечение характеристик  Р_го және Р_н сипаттамаларының қиылысуы 2 нүктеде болады, ал жиілік f₂ болады, мұнда  f₁ < f₂  < f_н. Екіншіреттік реттеудің реттеуіштерін қосқанда генераторлардың сипаттамасы Р_го  жиілік номиналдыға f_н тең болғанша ығыса береді (3 нүкте, Р_го^' сипаттамасы). Нәтижесінде жүктеменің барлық өсуін ∆Р станциялардың генераторлары өзіне қабылдайды.

Жиілікті екіншіреттік реттеуді жасау үшін жүйеде әдетте бір немесе бірнеше станцияларды бөледі, ал барлық қалғандары тұрақты жүктемені сүйемелдейді және тек жиіліктің біріншіреттік реттеуінің процесінде қатысады.