¿Por qué se debe mantener la frecuencia en un sistema de energía?

Answer 1

La frecuencia debe mantenerse para apoyar la estabilidad del sistema. Si no se mantiene la frecuencia de la red, el sistema colapsará. Después de todo, ¿qué representa la frecuencia? Todas las redes eléctricas están diseñadas en torno a una frecuencia estándar, generalmente 60 o 50 Hz. Para los EE. UU., Este estándar es de 60 Hz. A 60.000 Hz exactamente, la carga y la generación están perfectamente equilibradas. Si la carga excede la generación, entonces la frecuencia disminuirá. Y si la generación excede la carga, la frecuencia aumentará. Entonces, la frecuencia es fundamentalmente una medida de qué tan bien la generación es igual a la carga y qué tan bien el operador del sistema está haciendo su trabajo. Es el trabajo del operador del sistema equilibrar la generación a la demanda de manera confiable.

Esta frecuencia estándar es la frecuencia con la que todos los dispositivos en la red están sincronizados y diseñados para funcionar. Si la frecuencia se desvía significativamente de la frecuencia común, el equipo puede dañarse. Los generadores pueden sufrir daños en las turbinas debido a la aceleración de la resonancia demasiado rápida o sub-síncrona. Y eventualmente los relés de protección dispararán generadores, líneas y transformadores si las desviaciones de frecuencia son demasiado severas. Los transformadores pueden calentarse y dañarse a sí mismos si la corriente a través de ellos es demasiado alta, lo que puede suceder durante eventos de contingencia debido a problemas de frecuencia. Incluso sus dispositivos de consumo solo están diseñados para manejar una determinada frecuencia y pueden experimentar daños debido a la alta o baja frecuencia.

Answer 2

En la India, en la actualidad, la desviación de la frecuencia de la red en las redes de la India generalmente se encuentra entre 49.7 y 50.3Hz en condiciones normales de operación. La frecuencia debe mantenerse constante porque:

1. El sistema de red interconectado consta de dos o más redes que funcionan en sincronismo . Cuando cambia la frecuencia de una cuadrícula, no habrá sincronización y se caerá del sistema de cuadrícula y se apagará.
2. Los alternadores y turbinas de vapor en las centrales eléctricas están diseñados para funcionar a una frecuencia particular. La desviación de la frecuencia más allá de esta banda puede causar daños graduales o inmediatos a la turbina.
3. Ahora considere las cargas . Cualquier equipo eléctrico debe funcionar a voltaje nominal y frecuencia. Si se opera a diferentes frecuencias, entonces funciona de manera ineficiente. También sus características cambian (Ejemplo: motor de inducción) . Hay posibilidades de que las cargas se dañen.

En resumen, la frecuencia en el sistema de energía debe mantenerse constante para mantener la estabilidad de la red, proteger las cargas del daño por desviación de frecuencia.

Espero que esto ayude.

Gracias.

Answer 3

Si se permitiera que la frecuencia de toda la red se desplazara lentamente ligeramente a 59 Hz o 61 Hz, no ocurriría nada grave. De hecho, se desplaza ligeramente por encima y por debajo de 60,0 Hz.

Pero la frecuencia de la red se compensa deliberadamente para que la frecuencia promedio a largo plazo sea ​​precisamente 60.0000Hz. Esto permite que se use como base de tiempo para relojes. He observado que nuestros relojes analógicos raramente tienen más de 15 segundos de inactividad, indefinidamente. El mejor reloj controlado por cuarzo gradualmente ganará o perderá tiempo (a menos que esté sincronizado con un transmisor de señal horaria WWV).

No hay otra razón para mantener la frecuencia promedio de esta manera precisa.

No sé si esto es cierto para las redes eléctricas fuera de Norteamérica.

Answer 4

La impedancia, específicamente la parte de reactancia de la impedancia de un sistema de potencia, depende de la frecuencia.

Por lo tanto, la potencia, el voltaje y la corriente en el sistema dependen de la frecuencia.

Para planificar y operar un sistema, deben realizarse cálculos que se centren en las condiciones de carga del sistema, los cálculos de la corriente de falla, así como otros cálculos que sean pertinentes para dimensionar el equipo y determinar los parámetros de diseño de la red, y esos cálculos dependen de la impedancia de el sistema (que depende de la frecuencia) es consistente.

Un cambio en la frecuencia cambiará la impedancia de los circuitos, cambiando así el voltaje, la corriente, la potencia y otros cálculos que dependen de la impedancia.

Esa pequeña ” f” es muy importante.

Answer 5

Nuestro sistema de energía consiste en una serie de generadores síncronos que estarán operando bajo diferentes condiciones en diferentes lugares. Lo común de los generadores síncronos conectados en un sistema es que mantienen el sincronismo entre sí. Esto significa que la separación angualar entre el rotor de estos generadores permanece constante. Para una comprensión detallada sobre el sincronismo, consulte el libro del sistema de energía de Nagrath Kothari.

Ahora viene la explicación para la parte de frecuencia.

La regla básica del sistema de energía es mantener el equilibrio de energía en el sistema.

Generación = demanda + pérdidas.

Siempre que la demanda sea superior a la generación, los generadores no podrán suministrar la energía, por lo que la velocidad de su rotor disminuye y se produce una disminución de la frecuencia de ese generador y de la frecuencia del sistema. De manera similar, cuando la generación aumenta, la velocidad del rotor aumenta y la frecuencia aumenta.

Ahora, para cualquier generador en particular, si la frecuencia cruza cierto límite, entonces aumenta la separación angular entre el rotor y en el momento en que cruza 180 el generador estará fuera de paso o fuera de sincronismo con la red. Esto provocará la carga en otro generador que nuevamente, si no es capaz de suministrar suficiente energía, se disparará y esto conducirá a un disparo en cascada del generador que puede resultar en GRID COLLASPE como sucedió hace unos años en la INDIA. Es por eso que ha habido un límite de +/- 1.5 Hz establecido por CEA según el código Grid.

Responda de nuevo para cualquier aclaración adicional.

Answer 6

La energía suministrada por el sistema de energía es generada por generadores síncronos o lo que popularmente conocemos como alternadores. El voltaje de salida de los alternadores es directamente proporcional a la frecuencia. Entonces, cuando decimos que se debe mantener la frecuencia, en realidad estamos diciendo que la tensión de salida del alternador tiene que mantenerse y la razón es

1. Las fluctuaciones de voltaje producidas generan armónicos en los transformadores que aumentan las pérdidas.
2. Las fluctuaciones causan ondas en la salida de los rectificadores que viajan a los dispositivos que requieren suministros de CC, por ejemplo, nuestros cargadores de batería, lo que a su vez provoca calentamiento. Sin embargo, estas ondas pueden eliminarse con filtros avanzados, pero cuanto más grandes sean las ondas, más costosos son los filtros necesarios.

Answer 7

El sistema de energía consta de muchas estaciones generadoras y cargas interconectadas por varios alimentadores de energía como una red de transmisión. Supongamos que si la cuadrícula no mantiene la frecuencia nominal fija, se producirá un caos. teóricamente, el generador que funciona a una frecuencia más baja se comportará como un motor. Pero prácticamente si la frecuencia de la red cae, las estaciones generadoras estarán aisladas de la red por sus dispositivos de protección, lo que provocará la pérdida de la fuente de energía en la red. Esto finalmente resultará en un apagón total. Desde el punto de vista de la carga, los fabricantes de equipos normalmente diseñan equipos para una frecuencia y voltaje nominales. Si se violan, casi todos los equipos fallarán en sus funcionalidades y se dañarán para peor.

Answer 8

En un sistema de energía, la frecuencia se mantendrá constante debido a que hoy en día toda la red del país o del mundo está interconectada para una mejor utilización de la energía y un funcionamiento confiable del sistema de energía. También debido a la interconexión, la capacidad de reserva de energía se redujo y reduce el costo general de generación de electricidad.

En un sistema interconectado, todos los generadores funcionan en estado de sincronismo, lo que significa que tanto la frecuencia como el voltaje son constantes para un mejor funcionamiento. Si tenemos la posibilidad de que la frecuencia de uno de los alternadores deba reducir la sincronización de todos los alternadores, finalmente hace que todo el sistema sea inestable. .

La frecuencia en el sistema de potencia relacionada con la velocidad del generador síncrono está dada por la velocidad síncrona, N = 120 * F / P. Si aumentamos la frecuencia, la velocidad del generador síncrono cambió y puede ser en este caso que el generador se comporte como un motor debido a que comienza a consumir electricidad porque sabemos que Pa = Pm-Pe. significa que, en este caso, debido al aumento de la frecuencia, la entrada mecánica suministrada es mayor que la salida generada, por lo que el generador síncrono funciona como motor

Por lo tanto, es importante que la frecuencia se controle y se mantenga constante para el funcionamiento adecuado del sistema de alimentación y el funcionamiento confiable … Creo que es útil para usted Gracias …

Answer 9

porque si la frecuencia aumenta, también lo hace la corriente, así que digamos que tiene un secador de pelo y aumenta la frecuencia, funcionará pero quemará el motor o se desgastará más rápido dependiendo de cuánto aumente la frecuencia. bueno para el rendimiento, la eficiencia o la longevidad del circuito sed

Answer 10

Debido a que muchos dispositivos que están conectados a un sistema eléctrico están diseñados para funcionar con una frecuencia de sistema particular, incluidos algunos relojes (que no son de cuarzo).