¿Qué mantiene la red eléctrica a 60 Hz?

En una planta de energía, ¿qué mantiene la potencia en 60 Hz sólidos? Parece que las turbinas no siempre pueden funcionar exactamente a las mismas velocidades, dado que la combustión no siempre da exactamente la misma temperatura (mi padre trabaja en una planta de conversión de residuos en energía, por eso digo esto).

Además, solo para reírme, ¿qué sucedería si accidentalmente se liberara energía de CA a una frecuencia diferente en las líneas?

Respuestas (2)

"La rejilla" mantiene todo bloqueado, más o menos.

La red eléctrica de CA es como un volante muy muy muy grande.
Los alternadores individuales conectados a la red están bloqueados en frecuencia y no pueden empujarlo notablemente más rápido o más lento.

Si aplica más energía a su alternador local, se deslizará en fase en relación con la frecuencia de la red. Deslice demasiado y se deslizará por el borde (90 grados fuera de fase máximo absoluto posible, menos en la práctica) y correrá libremente en relación con la red. En ese punto, es una carrera entre los impresionantes interruptores de arco magnético y la muerte del alternador. Los rompedores suelen ganar. Normalmente.

Incluso un pequeño interruptor o fusible "en marcha", digamos 100 kVA, puede sonar como la explosión de una bomba. Pregúntame cómo lo sé ;-).

Si suficientes estaciones empujan o tiran demasiado en general, la frecuencia de la red general se deslizará lentamente. Una estación de control central observa la frecuencia general y ajusta la potencia en general en relación con la carga para mantener la frecuencia algo estable. La frecuencia de la red se compara con un estándar a largo plazo y se modifica según sea necesario. NIST es el proveedor de la última referencia de EE. UU. Recuerdo que la necesidad de sincronizar toda la red se eliminó en el último año de pocos.

En el medio tiempo en el Superb-Owl de EE. UU., cuando 100 millones de estadounidenses se levantan de sus asientos y van a preparar una taza de café, los controladores de la central eléctrica que han estado esperando este momento de terror ponen la red en 'go around power please' ' modo para tomar el golpe. [[Estoy inventando eso sobre el terror, PERO después de haber visto la trama de energía de la red para esa ocasión, probablemente sea cierto]].

Si tiene una red moderadamente pequeña e ingresa un porcentaje significativo de energía adicional de otro lugar a través de, por ejemplo, un enlace de CC y luego genera CA artificialmente a partir de la CC y la bombea a la red pequeña, puede agitar accidentalmente la red de un lado a otro con la brisa. , como si fuera. A Sicilia, alimentada desde Italia, le ha pasado esto.

"US Superb-Owl cuando 100 millones de estadounidenses se levantan de sus asientos y van a tomar una taza de café"... Ese es en realidad un problema muy grande para los servicios públicos de agua y alcantarillado. El medio tiempo en el Super Bowl es generalmente para lo que esas empresas de servicios públicos dimensionan sus sistemas. Siempre es bueno recordarle a la gente que los transitorios pueden matar un sistema tan fácilmente como un efecto a largo plazo.
@Kellenjb - PERO, no hay +1 para el magnífico Owl, ¿lo lograste sin pestañear? :-) :-) :-)
¿Volante? ¡Qué buena analogía! Ahora, ¿cómo sabes que esos interruptores suenan como bombas?
Le doy un +1 a Superb-Owl....
Pero, ¿qué evita que la frecuencia de todo el sistema se desvíe?
@Rocketmagnet - NIST , en última instancia. Tenga en cuenta mi oración anterior: "Una estación de control central observa la frecuencia general y ajusta la potencia en general en relación con la carga para mantener la frecuencia algo estable". La frecuencia de la red se compara con un estándar a largo plazo y se modifica según sea necesario. NIST es el proveedor de la última referencia de EE. UU. Recuerdo que la necesidad de sincronizar toda la red se eliminó en el último año de pocos. No suena como una idea maravillosa.
Gran respuesta Russell, pero ¿puede explicar por qué son 60 hz? ¿Es esta una decisión arbitraria del NIST o tiene algún otro significado? gracias
@JackBoats Esa es una pregunta nueva, pero es histórica, se remonta a los primeros días de la red eléctrica. Cuanto más alto es mejor dentro de lo razonable para los transformadores, etc., y más duro para la maquinaria rotativa que se utilizó (y se utiliza) para fabricarlo. Algún tiempo antes de eso, los sumerios decidieron que 360 ​​era un buen número, ya que tiene factores de 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 12, 15, 18. Así que terminamos con 360 días por año (no causaron fin de la diversión (no mencionemos las órbitas de resonancia de Marte aquí), 12 meses, 30 días, meses, docenas, más... . La potencia de 60 Hz probablemente esté relacionada de alguna manera (factores: 2 3 4 5 6 10 12 15 20 30). ...
@JackBoats ... & ... 50 Hz es más fácil para la maquinaria y permite reproducir métricas con frecuencias relacionadas. Ahora debería ver lo que dice Google, pero no lo hará :-)
@Kyle respondiendo a tu pregunta casi 4 años después -> ... como una bomba ... . Nada demasiado emocionante por desgracia. Por lo general, trato con CA de baja corriente, así que no veo que sucedan cosas importantes. Un día en casa hubo un sonido como un accidente automovilístico afuera y se fue la luz. La investigación no reveló nada inicialmente. Resultó que se había fundido el fusible de un transformador de la calle. Esto fue 3 secciones (¿lotes?) De mi casa y dentro de una carcasa de acero vendida. Inmensamente fuerte dada la distancia.
@RussellMcMahon ¡No te preocupes! ¡Olvidé por completo esta pregunta pero olvidé lo interesante que era esto!

No soy un experto en esto, pero cuando un generador está conectado a la red, se comporta como si estuviera conectado mecánicamente a todos los demás generadores de la red. Esto significa que incluso si quisiera girar a una velocidad diferente, no podría (a menos que su energía contribuya con un porcentaje significativo de toda la energía de la red, que no lo será)
Para explicar esto mejor, si conecta un generador a la red y luego le quitó la energía mecánica, seguiría girando a la misma velocidad ya que ahora es efectivamente un motor impulsado por todos los demás generadores en la red. Entonces, con muchos generadores en la red, el efecto general es promediar cualquier cambio en una cantidad muy pequeña.
También tiene muchos equipos complejos que monitorean cosas como la frecuencia, la carga y hacen varios ajustes según sea necesario para mantener las cosas dentro de las tolerancias definidas.

Para la parte de la frecuencia, otras frecuencias se liberan intencionalmente en las líneas con fines de comunicación . Sin embargo, estos no están destinados a alimentar nada.

Entonces, ¿qué mantendría realmente la frecuencia de CA "bloqueada"?
@Kyle: el nivel de energía es el problema y el medio de extinción hasta cierto punto. Los interruptores GRANDES provocan arcos y proporcionan canales de arco para que se eleven con apagadores magnéticos que los envían a la muerte. Hay un transformador del lado de la calle a unos 3 lotes de mi casa. Raring desconocido, pero puede servir a varios cientos de hogares, digamos 50A x 230V x 200 hogares. Eso es más de 2 MVA, pero no todos a la vez, así que tal vez un MVA o unos pocos. Un día, Murphy decidió permitir que se fusionara solo uno de sus fusibles HRC. Conduje por la zona en busca de la explosión de GLP o similar. ALTO.
@Kyle - | Un hombre en PICLIST diseña interruptores de ALTA corriente para uso en plantas de energía. El disparo manual de emergencia en el caso de una falla del control automático requiere un palo largo, un traje completo de asbesto y una armadura Y si lo hace mal, puede morir. En realidad.