¿Por qué es importante mantener una frecuencia constante en un sistema de potencia?

<p>La frecuencia en toda una red eléctrica síncrona es la misma en estado estable. Tenga cuidado con la palabra Red eléctrica síncrona, ya que puede haber dos redes diferentes que operen a frecuencias ligeramente diferentes. Es muy importante mantener una frecuencia constante o variar la frecuencia en una banda muy estrecha en la operación de un sistema de potencia.

La frecuencia en un sistema de potencia está íntimamente relacionada con la velocidad eléctrica de los generadores síncronos. Como sabemos, la aceleración de un generador se rige únicamente por la diferencia entre los pares mecánicos y eléctricos, por lo tanto, para mantener una velocidad constante, la entrada mecánica y la potencia de salida eléctrica deben coincidir continuamente. La carga eléctrica puede variar aleatoriamente, pero afortunadamente, la carga total en función del tiempo sigue aproximadamente una tendencia. La frecuencia de la red depende de muchos factores, como la variación de la carga, el control del movimiento principal del generador, etc.

La frecuencia debe mantenerse cerca de 50 Hz (para India) por las siguientes razones:

1) Los álabes de las turbinas de vapor están diseñados para funcionar en una banda estrecha de frecuencias. La desviación de frecuencia más allá de esta banda puede causar daño gradual o inmediato a la turbina. En consecuencia, los equipos de protección y control toman medidas correctivas en caso de sub/sobrefrecuencia. Es posible que una turbina de vapor de 50 Hz no pueda soportar una desviación de frecuencia de +2 Hz a -2,5 Hz durante más de una hora en toda su vida útil.

2) Las cargas y otros equipos eléctricos generalmente están diseñados para operar a una frecuencia particular. La operación de frecuencia fuera de la nominal hace que las cargas eléctricas se desvíen de la salida deseada. La producción de los auxiliares de la planta de energía, como bombas o ventiladores, puede reducirse, provocando una reducción en la producción de la planta de energía.

En la actualidad, la desviación de frecuencia de la red en Indian Grids generalmente está entre 50,5 y 49,0 Hz en condiciones normales de funcionamiento. La siguiente figura muestra la variación de frecuencia típica el 1 de diciembre de 2016 en la red eléctrica del norte de la India (tomada del sitio web del Centro Regional de Despacho de Carga del Norte: www.nrldc.in).

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