Взаимосвязь регулирования частоты и напряжения.

Условия регулирования частоты и напряжения тесно связаны. При увеличении частоты, но постоянном напряжении потребление реактивной мощности в энергосистеме изменяется следующим образом:

1. снижается реактивная мощность, потребляемая токами намагничивания асинхронных двигателей и трансформаторов;

2. увеличивается реактивная мощность, потребляемая полями рассеивания всех элементов энергосистемы;

3. увеличивается реактивная мощность, генерируемая поперечными емкостями линиями ( ).

В целом потребление реактивной мощности в энергосистеме снижается, величина уменьшения реактивной мощности нагрузки - есть функция от типов потребителей.

Пример.

Если при постоянном напряжении в энергосистеме на 1% повышается частота, то реактивная мощность нагрузки снизится на 0,4%, а реактивная мощность генерации генераторами электростанций увеличится, так как ЭДС генераторов увеличивается пропорционально квадрату частоты. Так в энергосистеме получается излишек реактивной мощности, растет напряжение, но автоматическое регулирование возбуждения генераторов уменьшает напряжение, поэтому рост частоты приводит к некоторой разгрузке генераторов по реактивной мощности. Аналогично, при снижении частоты реактивная мощность нагрузки увеличивается, а реактивная мощность генерации уменьшается; поэтому если до понижения частоты не было резерва реактивной мощности, то генераторы перегрузятся и напряжение понизится. Увеличение напряжения в сети приводит к увеличению суммарной активной мощности нагрузки в энергосистеме за счет роста бытовой нагрузки, мощность которой сильно зависит от напряжения и за счет уменьшения скольжения асинхронных двигателей ( ), хотя потери мощности в сети уменьшаются. В связи с ростом суммарной мощности энергосистемы, т.к. напряжение увеличивается , имеем понижение частоты, которое может быть предотвращено действием автоматической частотной разгрузки :

.

При дефиците активной и реактивной мощностей в энергосистеме в после аварийном режиме уменьшение напряжения предотвращает резкие уменьшение частоты.