频率变化对用户和系统的影响

频率是衡量电能质量的一个重要指标。导致电力系统频率变化的主要因素是系统有功负荷的变化。因为频率f（Hz）取决于发电机组的转速n（r/min），两者的关系可表示为其中的p代表发电机的磁极对数。

发电机转速n是由作用在发电机组转轴上的转矩或功率平衡所确定，即取决于发电机组的输入功率（蒸汽量或进水量）和输出功率（电负荷和热负荷）的平衡。该平衡受到破坏，则会导致频率变化。

在电力系统中保证频率合乎要求是系统运行调整的一项基本任务。我国电力系统的额定频率为50Hz，电力工业技术管理法规中规定的频率偏差范围为±0.2～±0.5Hz，用百分数表示为±0.4%～±1.0%，其目的是为了保证电力系统的稳定运行和向用户供给优质的电能。由于电能不能存储，而负荷又是随时变化的；负荷的变化又将引起系统频率的相应变化，所以负荷的变化将直接影响到电力系统本身的安全和用户用电的安全。

电力系统中许多用电设备的运行状况都与频率有密切的关系。我们知道，工业中普遍应用的是异步电动机，其转速和输出功率均与频率有关。在频率变化时，电动机的转速和输出功率也随之变化，因而严重影响到所生产出的产品的质量；现代工业、国防和科学研究领域广泛应用各种电子技术设备，如果系统频率不稳定，将会影响这些设备的精确性。(www.xing528.com)

频率的变化对电力系统的正常运行也是十分有害的。汽轮发电机组在额定频率下运行时效率最佳，频率偏高和偏低对叶片都有不良的影响。电厂中所用的许多机械（如：给水泵、循环水泵、风机等）在频率降低时都要减小出力，降低效率，因而影响发电设备的正常工作，使整个发电厂的有功输出减小，从而导致系统的“频率崩溃”；同时频率降低时，异步电动机和变压器的励磁电流会增大，导致无功损耗增大。

此外，系统频率的变化也将影响系统电压的变化。当系统频率下降时，发电机发出的无功功率将减小（因为发电机的电势依励磁接线的方式不同与频率的平方或三次方成正比变化）；变压器和异步电动机励磁所需的无功功率增加，绕组漏抗的无功功率损耗将要减少；线路电容充电功率和电抗的无功损耗都要减少。总之，系统频率下降时，系统的无功需求略有增加，如果系统的无功电源不足。则在频率下降时，将很难维持电压的正常水平，从而使电压降低，最终导致电压崩溃，对系统及用户产生严重的不良影响；系统频率增加时，发电机电势增高，系统的无功需求略有减少，因此系统的电压要上升，将威胁着系统本身机电设备及用户设备的安全运行。这些都会给电力系统无功平衡和电压调整增加困难。

综上所述，电力系统频率的变化，主要是由有功负荷变化所引起的，因而，必须采取有效的技术措施来保持系统频率的偏差在规定的范围之内，以保证系统的安全、稳定、经济运行和用户的安全。