Generator vliegwiel effek en stabiliteit van turbine goewerneur stelsel

Generator Vliegwiel effek en stabiliteit van turbine goewerneur stelsel Generator Vliegwiel effek en stabiliteit van turbine goewerneur stelsel Generator Vliegwiel effek en stabiliteit van turbine goewerneur stelsel Generator Vliegwiel effek en stabiliteit van turbine goewerneur stelsel
Groot moderne hidro kragopwekkers het kleiner traagheid konstante en kan probleme ondervind met betrekking tot stabiliteit van turbine beheer stelsel.Dit is as gevolg van die gedrag van die turbinewater, wat as gevolg van sy traagheid aanleiding gee tot waterslag in drukpype wanneer beheertoestelle gebruik word.Dit word oor die algemeen gekenmerk deur die hidrouliese versnellingstydkonstantes.In geïsoleerde werking, wanneer die frekwensie van die hele stelsel deur die turbinebeheerder bepaal word, beïnvloed die waterhamer die spoedbeheer en onstabiliteit verskyn as jag of frekwensie swaai.Vir onderling gekoppelde werking met 'n groot stelsel word die frekwensie in wese konstant gehou deur die latere.Die waterhamer beïnvloed dan die krag wat na die stelsel gevoer word en stabiliteitsprobleem ontstaan ​​slegs wanneer die krag in 'n geslote lus beheer word, dit wil sê in die geval van daardie hidro-opwekkers wat aan frekwensieregulering deelneem.

​Die stabiliteit van turbine-versnellingsrat word grootliks beïnvloed deur die verhouding van die meganiese versnellingstydkonstante as gevolg van die hidrouliese versnellingstydkonstante van die watermassas en deur die wins van die goewerneur.'n Vermindering van bogenoemde verhouding het 'n destabiliserende effek en noodsaak 'n vermindering van die goewerneurwins, wat frekwensiestabilisering nadelig beïnvloed.Gevolglik is 'n minimum vliegwieleffek vir roterende dele van 'n hidro-eenheid nodig wat normaalweg slegs in die kragopwekker voorsien kan word.Alternatiewelik kan meganiese versnellingstydkonstante verminder word deur die voorsiening van 'n drukverligtingsklep of 'n stoottenk, ens., maar dit is oor die algemeen baie duur.'n Empiriese kriteria vir die spoedregulerende vermoë van 'n hidro-opwekkingseenheid kan gebaseer word op die spoedstyging van die eenheid wat kan plaasvind op die verwerping van die hele aangeslane las van die eenheid wat onafhanklik funksioneer.Vir die krageenhede wat in groot onderling gekoppelde stelsels werk en wat vereis word om stelselfrekwensie te reguleer, is die persentasie spoedstyging-indeks soos hierbo bereken as nie 45 persent oorskry nie.Vir kleiner stelsels word kleiner spoedverhogings voorsien (verwys Hoofstuk 4).

Lengtesnit vanaf inlaat na Dehar Kragstasie
(Bron: Referaat deur outeur – 2de wêreldkongres, International Water Resources Association 1979) Vir Dehar Power Plant word die hidrouliese drukwaterstelsel wat die balanseringsberging verbind met die krageenheid wat bestaan ​​uit waterinlaat, druktonnel, differensiële oplewingtenk en penstok getoon .Beperk die maksimum drukstyging in die penstokke tot 35 persent, die beraamde maksimum spoedstyging van die eenheid by verwerping van volle vrag het uitgewerk tot ongeveer 45 persent met 'n goewerneur wat gesluit het
tyd van 9,1 sekondes by 'n gegradeerde kop van 282 m (925 voet) met die normale vliegwiel-effek van die roterende dele van die kragopwekker (dws vasgestel slegs op temperatuurstygingsoorwegings).In die eerste fase van die operasie is gevind dat die spoedstyging nie meer as 43 persent was nie.Daar is gevolglik van mening dat normale vliegwiel-effek voldoende is om die frekwensie van die stelsel te reguleer.

Generatorparameters en elektriese stabiliteit
Die generator parameters wat 'n invloed op stabiliteit het, is die vliegwiel effek, verbygaande reaktansie en kortsluiting verhouding.In die aanvanklike stadium van ontwikkeling van 420 kV EHV-stelsel soos by Dehar kan stabiliteitsprobleme krities wees as gevolg van swak stelsel, laer kortsluitingvlak, werking teen leidende kragfaktor, en behoefte aan ekonomie in die verskaffing van transmissiepunte en bevestigingsgrootte en parameters van genererende eenhede.Voorlopige verbygaande stabiliteitstudies op netwerkontleder (met konstante spanning agter verbygaande reaktansie) vir Dehar EHV-stelsel het ook aangedui dat slegs marginale stabiliteit verkry sou word.In die vroeë stadium van die ontwerp van Dehar Power Plant is dit oorweeg dat die spesifikasie van kragopwekkers met normale
eienskappe en die bereiking van vereistes van stabiliteit deur die optimalisering van parameters van ander faktore wat betrokke is veral dié van opwekkingstelsel sal ekonomies goedkoper alternatief wees.In 'n studie van die Britse stelsel is ook getoon dat die verandering van generatorparameters relatief baie minder uitwerking op die stabiliteitsmarges het.Gevolglik is normale generatorparameters soos gegee in die bylaag vir die generator gespesifiseer.Die gedetailleerde stabiliteitstudies wat uitgevoer is, word gegee

Lynlaaikapasiteit en spanningstabiliteit
Afgeleë hidro kragopwekkers wat gebruik word om lang ongelaaide EHV lyne te laai waarvan die laai kVA meer is as die lynlaaikapasiteit van die masjien, die masjien kan self opgewonde raak en spanning styg buite beheer.Die voorwaarde vir selfopwekking is dat xc < xd waar, xc kapasitiewe lasreaktansie is en xd die sinchrone direkte-asreaktansie.Die kapasiteit wat benodig word vir die laai van een enkele 420 kV-ongelaaide lyn E2 /xc tot by Panipat (ontvangende punt) was ongeveer 150 MVARs teen nominale spanning.In die tweede fase, wanneer 'n tweede 420 kV-lyn van ekwivalente lengte geïnstalleer word, sal die lynlaaikapasiteit wat benodig word om beide die ongelaaide lyne gelyktydig teen nominale spanning te laai, ongeveer 300 MVARs wees.

Die lynlaaikapasiteit beskikbaar teen nominale spanning vanaf Dehar kragopwekker soos aangedui deur verskaffers van die toerusting was soos volg:
(i) 70 persent gegradeerde MVA, dit wil sê, 121.8 MVAR-lynlaai is moontlik met 'n minimum positiewe opwekking van 10 persent.
(ii) Tot 87 persent van gegradeerde MVA, dit wil sê, 139 MVAR-lynlaaikapasiteit is moontlik met 'n minimum positiewe opwekking van 1 persent.
(iii) Tot 100 persent van gegradeerde MVAR, dit wil sê, 173.8 lynlaaikapasiteit kan verkry word met ongeveer 5 persent negatiewe opwekking en maksimum lynlaaikapasiteit wat verkry kan word met negatiewe opwekking van 10 persent is 110 persent van gegradeerde MVA (191 MVAR) ) volgens BSS.
(iv) Verdere toename in lynlaaikapasiteit is slegs moontlik deur die grootte van die masjien te vergroot.In die geval van (ii) en (iii) is handbeheer van opwekking nie moontlik nie en moet ten volle staatgemaak word op die deurlopende werking van vinnigwerkende outomatiese spanningsreguleerders.Dit is nie ekonomies haalbaar of wenslik om die grootte van die masjien te vergroot met die doel om die lynlaaikapasiteit te vergroot nie.Gevolglik, met inagneming van bedryfstoestande in die eerste fase van bedryf, is daar besluit om voorsiening te maak vir 'n lynlaaikapasiteit van 191 MVARs teen nominale spanning vir die kragopwekkers deur negatiewe opwekking op die kragopwekkers te voorsien.Kritieke bedryfstoestande wat spanningonstabiliteit veroorsaak, kan ook veroorsaak word deur die ontkoppeling van las by die ontvangkant.Die verskynsel kom voor as gevolg van kapasitiewe laai op die masjien wat verder nadelig beïnvloed word deur die spoedstyging van kragopwekker.Selfopwekking en spanning onstabiliteit kan voorkom indien.

Xc ≤ n2 (Xq + XT)
Waar Xc kapasitiewe lasreaktansie is, Xq kwadratuur-as sinchrone reaktansie is en n die maksimum relatiewe oorspoed is wat plaasvind by lasverwerping.Daar is voorgestel dat hierdie toestand op die Dehar-kragopwekker uit die weg geruim word deur 'n permanent gekoppelde 400 kV EHV-shuntreaktor (75 MVA) aan die ontvangkant van die lyn te verskaf soos volgens gedetailleerde studies wat uitgevoer is.

Demper wikkeling
Die hooffunksie van 'n demperwikkeling is sy vermoë om buitensporige oorspanning te voorkom in die geval van lyn-tot-lyn-foute met kapasitiewe ladings, en sodoende oorspanningspanning op die toerusting te verminder.Met inagneming van afgeleë ligging en lang onderling verbind transmissielyne, is ten volle gekoppelde demperwikkelings met die verhouding van kwadratuur- en direkte-as-reaktansies Xnq/Xnd van nie 1,2 gespesifiseer nie.

Generator-kenmerk en opwekkingstelsel
Kragopwekkers met normale eienskappe is gespesifiseer en voorlopige studies het slegs marginale stabiliteit aangedui, en daar is besluit dat hoëspoed statiese opwekkingstoerusting gebruik word om stabiliteitsmarges te verbeter om die algehele mees ekonomiese rangskikking van toerusting te bereik.Gedetailleerde studies is uitgevoer om die optimum eienskappe van die statiese opwekkingstoerusting te bepaal en in hoofstuk 10 bespreek.

Seismiese oorwegings
Dehar Kragstasie val in seismiese sone.Die volgende bepalings in die hidro-opwekkerontwerp by Dehar is voorgestel in oorleg met die vervaardigers van toerusting en met inagneming van die seismiese en geologiese toestande op die terrein en die verslag van die Koyna Aardbewingdeskundigeskomitee saamgestel deur die regering van Indië met die hulp van UNESCO.

Meganiese sterkte
Dehar-kragopwekkers word ontwerp om veilig die maksimum aardbewingversnellingskrag te weerstaan, beide in die vertikale en horisontale rigting wat verwag word by Dehar wat in die middel van die masjien optree.

Natuurlike frekwensie
Die natuurlike frekwensie van die masjien moet ver weg (hoër) van die magnetiese frekwensie van 100 Hz (twee keer die generatorfrekwensie) gehou word.Hierdie natuurlike frekwensie sal ver verwyder wees van die aardbewingfrekwensie en gekontroleer word vir voldoende marge teen die oorheersende aardbewingfrekwensie en kritieke spoed van roterende stelsel.

Generator stator ondersteuning
Die kragopwekkerstator en onderste stoot- en leidraerfondamente bestaan ​​uit 'n aantal soolplate.Die soolplate word sywaarts aan die fondament vasgemaak, benewens die normale vertikale rigting, deur fondamentboute.

Gidslagerontwerp
Geleidingslaers moet van segmentele tipe wees en die leidraende dele moet versterk word om volle aardbewingkrag te weerstaan.Vervaardigers het verder aanbeveel om die boonste hakie lateraal met die loop (generator-omhulsel) vas te bind deur middel van staalbalke.Dit sou ook beteken dat die betonvat op sy beurt versterk sal moet word.

Vibrasie-opsporing van kragopwekkers
Die installering van vibrasiedetektors of eksentrisiteitsmeters op turbines en kragopwekkers is aanbeveel om geïnstalleer te word vir die aanvang van afskakeling en alarm ingeval die vibrasies as gevolg van aardbewing 'n voorafbepaalde waarde oorskry.Hierdie toestel kan ook gebruik word om enige ongewone vibrasies van 'n eenheid op te spoor as gevolg van hidrouliese toestande wat die turbine beïnvloed.

Mercury Kontakte
Erge skudding as gevolg van aardbewing kan lei tot vals struikel vir die aanvang van afskakeling van 'n eenheid as kwikkontakte gebruik word.Dit kan vermy word deur óf anti-vibrasie tipe kwikskakelaars te spesifiseer óf indien nodig gevind deur tydsberekening relais by te voeg.

Gevolgtrekkings
(1) Aansienlike ekonomieë in die koste van toerusting en struktuur by Dehar Kragstasie is verkry deur groot eenheidsgroottes aan te neem met inagneming van die grootte van die rooster en die invloed daarvan op stelsel se spaarkapasiteit.
(2) Koste van kragopwekkers is verminder deur die aanneming van sambreelontwerp van konstruksie wat nou moontlik is vir groot hoëspoed hidro kragopwekkers as gevolg van die ontwikkeling van hoë trekstaal vir rotorvelgponse.
(3) Die verkryging van natuurlike hoë drywingsfaktor kragopwekkers na gedetailleerde studies het gelei tot verdere besparings in die koste.
(4) Normale vliegwiel-effek van die roterende dele van die kragopwekker by die frekwensieregulerende stasie by Dehar is as voldoende geag vir stabiliteit van turbine-goewerneurstelsel as gevolg van die groot onderling gekoppelde stelsel.
(5) Spesiale parameters van afgeleë kragopwekkers wat EHV-netwerke voed om te verseker dat elektriese stabiliteit bereik kan word deur vinnige reaksie statiese opwekkingstelsels.
(6) Vinnigwerkende statiese opwekkingstelsels kan nodige stabiliteitsmarges verskaf.Sulke stelsels vereis egter stabiliserende terugvoerseine vir die bereiking van postfoutstabiliteit.Gedetailleerde studies moet uitgevoer word.
(7) Selfopwekking en spanningsonstabiliteit van afgeleë kragopwekkers wat deur lang EHV-lyne met die netwerk verbind is, kan voorkom word deur die lynlaaikapasiteit van die masjien te verhoog deur na negatiewe opwekking te wend en/of deur permanent gekoppelde EHV-shuntreaktors te gebruik.
(8) Voorsiening kan gemaak word in die ontwerp van kragopwekkers en sy fondamente om beskerming teen seismiese kragte teen geringe koste te verskaf.

Hoofparameters van Dehar-opwekkers
Kortsluitverhouding = 1.06
Verbygaande Reaktansie Direkte As = 0.2
Vliegwiel-effek = 39,5 x 106 lb ft2
Xnq/Xnd nie groter as = 1.2 nie