¿Por qué los generadores con diferentes frecuencias no pueden alimentar la misma línea de transmisión?

Estoy pensando en el tema que

las redes de transmisión eléctrica de TEPCO no pueden ser absorbidas por otras compañías eléctricas debido a la diferencia de frecuencia.

TEPCO es la compañía eléctrica que está pasando por la crisis nuclear.

¿Por qué los generadores que tienen diferentes frecuencias no pueden suministrar en la misma línea de transmisión?

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Creo que la mayoría de los equipos eléctricos pueden funcionar a 50 O 60 Hz. Entonces, ¿cuál es el problema?

Respuestas (5)

Los equipos diseñados para trabajar con una potencia de frecuencia no necesariamente funcionarán con otra frecuencia.

  • Los transformadores diseñados para trabajar con 60 Hz tendrán clasificaciones más bajas cuando trabajen a 50 Hz (Importante para la distribución de energía y dispositivos individuales)
  • La velocidad (RPM) de los motores de CA está ligada directamente a la frecuencia de la línea de alimentación.
  • Los relojes de pared AC no funcionarían :)

La combinación de 50 Hz y 60 Hz haría que los generadores pelearan entre sí

  • Vea la gráfica de 50 Hz y 60 Hz superpuesta de Wolfram
  • El gráfico azul muestra la diferencia. Cuando la función es grande, los generadores luchan entre sí (¡Gran Boom!)

Un desajuste de fase de voltaje de un generador y la red eléctrica significaría una diferencia de voltaje entre la red y el generador durante diferentes partes de la(s) fase(s). Esta diferencia de voltaje significa que la corriente fluiría hacia/desde la red y el generador, provocando un calentamiento resistivo en las líneas.

Además, no conozco todas las consecuencias mecánicas y eléctricas de tratar de hacer funcionar una turbina giratoria en reversa, pero no creo que sea bueno.

Estas consecuencias serían fatales al menos para el generador. Todos los componentes de la red eléctrica siempre se sincronizan con precisión (mediante detectores de fase) antes de conectarse entre sí.
El conjunto del generador y la turbina preferiría separarse mecánicamente que funcionar de forma asíncrona con la red.

Todos los componentes de la línea de alimentación deberían funcionar bien tanto a 50 como a 60 Hz, pero su potencia nominal máxima puede ser menor cuando se trabaja en la frecuencia "no nativa".

Por otro lado, toda la red eléctrica tiene que estar sincronizada con precisión, por lo que no hay una manera fácil de conectar repentinamente varios circuitos.

No hay diferencia entre conectar:

  • dos generadores desfasados
  • 24 V CC a 12 V CC
  • un suministro directo a tierra (un cortocircuito).
" Todos los componentes de la línea eléctrica deberían funcionar bien tanto a 50 como a 60 Hz. " No, los componentes de 50 Hz requieren más acero. Cada medio ciclo es de 10 ms en lugar de 8,33 y el "almacenamiento" magnético tiene que superar ese tiempo adicional. Los motores de inducción, por ejemplo, se reducen para el uso de 50 Hz.
Tienes razón @Transistor. He ajustado mi respuesta.

Es mucho más que solo los transformadores. Son turbinas, sistemas de control, contadores, cargas...

La única fuente de generación de TEPCO no es Fukushima: hay energía nuclear adicional en Niigata , así como generación de combustibles fósiles. No puede mezclar frecuencias a menos que se cambie todo el sistema.

También según Wikipedia, existen varias estaciones HVDC que se interconectan entre las redes de 50 Hz y 60 Hz a través de una conversión intermedia a HVDC. Ineficiente, claro, pero al menos hay alguna interconexión.

+1 Tiene sentido. Solo espero otras respuestas adicionales.
¿Cuál sería el efecto de conectar mecánicamente dos motores de jaula de ardilla que tuvieran diferentes números de devanados apropiadamente diferentes (por ejemplo, una relación de 119:99)? Mi impresión sería que el motor de 60 Hz querría girar a 0,504 revoluciones por segundo, mientras que el motor de 50 Hz querría girar a 50,505 revoluciones por segundo. El efecto neto sería que el motor de 50 Hz convertiría la energía eléctrica en energía mecánica y el motor de 60 Hz haría lo contrario. Habría algún "deslizamiento" de los campos en la jaula, pero no sé cuánta energía representaría eso.

A pesar de las cargas, si solo conecta una fuente de 50 Hz y una fuente de 60 Hz juntas, alternarán entre estar en fase y fuera de fase 10 veces por segundo. Entonces, la mitad del tiempo, las cosas estarían bien, pero la otra mitad del tiempo, las fuentes estarían tratando de quemarse entre sí. Esto podría no ser un gran problema, excepto que cuando las fuentes pueden suministrar megavatios, definitivamente habría humo.

¿Por qué los generadores con diferentes frecuencias no pueden alimentar la misma línea de transmisión?
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