Frekansa elektrîkê di tora elektrîkê de
Frekansa elektrîkê yek ji parametreyên herî girîng di pergala hêza elektrîkê de ye. Ger voltaja dikare bi "zextê" were hesibandin ku herika elektrîkê dimeşîne, wê hingê frekans "rîtm" an "puls" e ku hemî pêkhateyên di tora elektrîkê de bi hev re dixebitin. Li gelek welatan, torên elektrîkê bi frekansek nominal a 50 Hz an 60 Hz dixebitin. Endonezya, digel piraniya welatên Asya û Ewropayê, 50 Hz bikar tîne. Her çend ew hêsan xuya bike jî, parastina frekansek sabît karekî mezin e ku hilberîn, veguhastin, belavkirin û tewra tevgera barkirina xerîdar jî di nav xwe de digire.
Fêmkirina Frekansa Elektrîkê
Frekansa elektrîkê hejmara çerxên herika alternatîf (AC) ye ku di saniyeyekê de çêdibin. Yekîneya wê Hertz (Hz) e. Di pergaleke AC de, voltaj û herikîn bi awayekî periyodîk rêça xwe diguherînin. Dema ku frekanseke 50 Hz tê diyarkirin, ev tê wê wateyê ku di saniyeyekê de 50 çerxên temam çêdibin. Ev frekans rasterast bi leza zivirîna jeneratora senkronîk a di santrala elektrîkê de ve girêdayî ye. Bi kurtasî, leza rotorê jeneratorê û hejmara qutban frekansa derketinê diyar dikin. Têkiliya giştî ev e:
f = (p × n) / 120,
ku f frekans e (Hz), p hejmara qutban e, û n leza zivirînê ye (rpm).
Ji ber vê yekê, frekansa sîstemê ne tenê hejmarek e, lê nîşaneyek e ji bo hevsengiya dînamîk di navbera hêza çêkirî û hêza xerckirî de.
Çima divê frekans were parastin?
Ji ber çend sedemên sereke, divê frekansa di tora elektrîkê de nêzîkî nirxa xwe ya nominal be. Pêşîn, gelek cîhazên elektrîkê ji bo ku bi awayekî çêtirîn di frekansên taybetî de bixebitin hatine çêkirin. Bo nimûne, motorên înduksîyonê xwedî leza senkronîk in ku bi frekansê ve girêdayî ye. Guhertina frekansê dikare leza motorê biguherîne, torkê kêm bike, windahiyan zêde bike û bibe sedema germbûna zêde.
Ya duyemîn, cudabûna frekansê nîşana nehevsengiya hêzê ye. Ger bar ji kapasîteya hilberînê derbas bibe, pergal "hêdî dibe" û frekans dadikeve. Berevajî vê, ger kapasîteya hilberînê ji barê derbas bibe, frekans zêde dibe. Nehevsengiyek mezin ku ji bo demek dirêj bê kontrol bimîne dikare bibe sedema qutbûnên berfireh, ji ber ku parastin dê ji bo parastina alavan ji zirarê bixebitin.
Sêyemîn, aramiya pergala hêzê - hem aramiya goşeya rotora jeneratorê û hem jî aramiya voltaja - ji hêla kontrola frekansê ve bandor dibe. Di pergalek mezin a bi hev ve girêdayî de, têkçûna kontrolkirina frekansê li deverekê dikare bandorek pêlên li ser deverên din bike.
Têkiliya di navbera frekans, bar û hilberînê de
Di sîstema hêzê de , hevsengiya hêzê dikare bi hêsanî wiha were nivîsandin:
Jeneratorê P = barkirina P + windahiyên sîstemê
Dema ku bar ji nişka ve zêde dibe (bo nimûne, di saetên lûtkeya êvarê de, an jî dema ku gelek pîşesazî di heman demê de dest bi xebatê dikin), pergal hewceyê hêza zêde ye. Ger bersiva jeneratorê dereng bimîne, frekans dê dakeve. Ev daketin çêdibe ji ber ku rotora jeneratorê enerjiya kînetîk winda dike da ku kêmbûna hêzê ya demkî telafî bike. Enerjiya kînetîk a rotorê wekî tamponek (inertia) tevdigere ku dibe alîkar ku li hember guhertinên frekansê bisekine.
Berevajî vê, dema ku bar ji nişka ve dadikeve (bo nimûne, dema ku pîşesazî radiweste, an jî jeneratorek mezin ji nişka ve tê vekirin), frekans dikare zêde bibe ji ber ku hêza zêde dibe sedema "lezbûna" jeneratoran. Ji ber vê yekê operatorên pergalê divê hilberîn û barkirinê bi berdewamî, saniye bi saniye, hevseng bikin.
Devîasyona standard a frekans û kalîteya elektrîkê
Frekansa îdeal tam 50 Hz (an 60 Hz) e, lê di pratîkê de, her gav cûdahiyên piçûk hene. Asta ku cûdahî normal têne hesibandin ji hêla standard û rêziknameyên xebitandinê yên herêmî ve tê destnîşankirin. Sîstemên hêzê yên nûjen xwedî armancên kalîteya frekansê yên hişk in ku bi performansa alavan, karîgeriya enerjiyê û aramiya girêdana navbera wan ve girêdayî ne.
Guhertinên frekansê yên piçûk bi gelemperî ji bo xerîdarên niştecîh nayên dîtin, lê ew ji bo pîşesaziyên bi makîneyên rast, pergalên senkronîzasyonê û pêvajoyên hesas girîng dimînin. Hin serîlêdan, wekî demjimêrên elektrîkê yên li ser bingeha frekansa torê (ku berê gelemperî bûn), dikarin rastî nerastiyan werin ger frekansa navînî di demek dirêj de ji rê derkeve. Ji ber vê yekê, operator pir caran ne tenê ji rê derketinên demkî kontrol dikin, lê di heman demê de piştrast dikin ku frekansa navînî vedigere rastbûnê da ku kombûna xeletiyan kêm bike.
Mekanîzmaya kontrola frekansê
Kontrola frekansê bi tebeqeyan tê kirin, ji bersiva pir bilez bigire heya plansazkirina navîn-dem.
1. Bersiva bêbandor
Ev bersiveke xwezayî ya girseya dizivire di jeneratoreke senkron de ye. Dema ku nehevsengiya hêzê çêdibe, Enerjiya kînetîk a rotorê dibe alîkar ku li hember guhertinên frekansê li ber xwe bide. çend saniyeyên pêşîn. Lêbelê, her ku hilberîna li ser bingeha înverterê (mînak, PV û batarya) zêde dibe, bêçalakiya pergalê dikare kêm bibe, ku dihêle ku frekans bi hêsanî biguhere.
2. Kontrola seretayî (kontrola frekansa seretayî)
Ev kontrol bi gelemperî rêjeyek turbînê di santrala hilberînê de bikar tîne. Dema ku frekans dadikeve, rêjeyek têketina enerjiyê zêde dike (mînakî, vekirina valva buharê an zêdekirina herikîna avê), û hêza derketinê zêde dike. Kontrola seretayî bi lez tevdigere (ji çend saniyeyan heta deh saniyeyan) û rêjeya kêmbûnê radiwestîne, lê bi gelemperî frekansê tam li ser nominal venagerîne; ew tenê wê li nirxek nû, nêzîktir sabît dike.
3. Kontrola duyemîn (AGC)
Kontrola Hilberîna Otomatîk (AGC) kar li Di pîvanek ji deh saniyeyan heta çend deqeyan de, frekans vedigere rewşa nominal û danûstandina hêzê di navbera deverên girêdayî de tê rêkxistin. AGC xalên mîhengê dişîne yekîneyên rêkxistinê da ku xeletiyên frekansê û guherînên herikîna hêzê çareser bikin.
4. Kontrol û plansazkirina sêyemîn (kontrola sêyemîn / şandin)
Ev sererastkirinên aborî-operasyonî li ser pîvanek ji deqeyekê heta saetekê ne, di nav de pabendbûnên hilberînê, mîhengên rezerva zivirînê, û ji nû ve şandin ji bo parastina marjên ewlehiyê.
Hêza yedek û rola parastinê
Ji bo parastina frekansê, operatorên pergalê hêza yedek peyda dikin. Ev yedek dikare bi şiklê jeneratorên ku di bin kapasîteya herî zêde de dixebitin be da ku ew zû werin zêdekirin, an jî çavkaniyên ku zû bar dikin ên wekî batarya û jeneratorên peaker. Wekî din, planên parastinê hene wekî kêmkirina barê di bin frekansê de (UFLS), ku gava frekans ji asteke diyarkirî dadikeve, hêdî hêdî barê xwe kêm dike. UFLS wekî "freneke awarte" tevdigere da ku pêşî li hilweşîna pergalê bigire. Her çend xerîdar dikarin qutbûnên herêmî bibînin jî, ev tedbîr dikare pergala berfirehtir ji qutbûnek tevahî rizgar bike.
Dema ku frekans pir zêde be, parastinên din jî dikarin werin çalak kirin, wek mînak ferzkirina kêmkirina hilberînê. Ev hemû nîşan dide ku frekans nîşaneyek tenduristiya pergalê ye ku divê bi baldarî were şopandin.
Pirsgirêkên nûjen: enerjiya nûjenkirî û pergalên li ser bingeha înverterê
Yekkirina enerjiya nûjenkirî - bi taybetî enerjiya rojê (PV) û bayê - ji bo kontrola frekansê dijwarîyên nû tîne. Gelek jeneratorên nûjenkirî bi rêya înverteran ve girêdayî ne, ne bi jeneratorên senkron ên mezin. Di encamê de, beşdariya bêçalakîya xwezayî kêm dibe. Sîstem bi awayekî dînamîk siviktir dibe, ji ber vê yekê guhertinên bar an jî astengî dikarin bibin sedema guhertinên frekansê zûtir (rêjeyek bilindtir a guhertina frekansê).
Ji bo çareserkirina vê pirsgirêkê, teknolojiyên nû hatine pêşxistin, wekî înverterên înerciya sentetîk, kontrola daketinê di bataryayan de, û bersiva frekansê ya bilez (FFR), ku dikarin hêzê di teqînên pir kurt de derzî bikin. Bataryayên pîvana torê jî dikarin di nav sedên milîçirkeyan de bersiv bidin, û bibin alîkar ku daketinên frekansê berî ku kontrola sereke ya turbînê fersendek bibîne ku dest pê bike, werin kêmkirin.
Bandora frekansê li ser amûr û karîgeriyê
Frekansên nearam dikarin bandorê li ser performansa gelek celeb alavan bikin:
- Motorên elektrîkê: leza diguhere, şemitîn zêde dibe, germahî bilind dibe ger şert û mercên giran demek dirêj bidomin.
- Veguherker û cîhazên magnetîkî: Guhertinên frekansê di hin mercan de bandorê li windahiyên navokî û potansiyela têrbûnê dikin, her çend pergal bi gelemperî guhertinan piçûk dihêle.
- Amûrên elektronîkî: bi gelemperî dabînkerên hêza guheztinê yên toleransê bikar tînin, lê dîsa jî ji bo pêbaweriyê kalîteya hêzê ya baş hewce dike.
- Pêvajoyên pîşesaziyê: ew pêvajoyên ku hewceyî senkronîzasyon û aramiya leza ne, dikarin ji guherîna frekansê re hesas bin.
Ji ber vê yekê, parastina frekansê ne tenê di berjewendiya operatorên pergalê de ye, lê di heman demê de ji bo parastina temenê alavan û kalîteya karûbarê ji bo xerîdaran jî ye.
Xelasî
Frekansa elektrîkê di tora elektrîkê de parametreyek bingehîn e ku hevsengiya di navbera hilberandin û xerckirina enerjiyê de nîşan dide. Frekansa nominal a 50 Hz divê bi rêya tevliheviyek ji bêçalakiya pergalê, kontrola seretayî û duyemîn (AGC), plansazkirina operasyonê, û rezervên hêzê were parastin. Dema ku astengiyên mezin çêdibin, parastina wekî UFLS dikare pêşî li hilweşîna pergalê ya berfirehtir bigire. Di serdema veguherîna enerjiyê de, zêdebûna santralên elektrîkê yên li ser bingeha înverterê stratejiyên nû yên wekî bêçalakiya sentetîk û bersiva frekansê ya bilez hewce dike. Bi rêveberiya frekansê ya rast, pergala elektrîkê dikare bi awayekî aram û pêbawer bixebite, û bi awayekî domdar hewcedariyên elektrîkê yên civakê peyda bike.
