Generator Flywheel Epekto ug Kalig-on sa Turbine Gobernador System

Generator Flywheel Epekto ug Stability sa turbine Gobernador SystemGenerator Flywheel Epekto ug Stability sa turbine Gobernador SystemGenerator Flywheel Epekto ug Stability sa turbine Gobernador SystemGenerator Flywheel Epekto ug Stability sa turbine Gobernador System
Ang dagkong modernong mga hydro generator adunay mas gamay nga inertia nga kanunay ug mahimong mag-atubang sa mga problema mahitungod sa kalig-on sa sistema sa pagdumala sa turbine.Kini tungod sa pamatasan sa tubig sa turbine, nga tungod sa pagka-inertia niini nagpatunghag martilyo sa tubig sa mga tubo sa presyur kung ang mga aparato nga kontrol gipalihok.Kini sa kinatibuk-an gihulagway pinaagi sa hydraulic acceleration time constants.Sa hilit nga operasyon, kung ang kadaghanon sa tibuuk nga sistema gitino sa gobernador sa turbine ang martilyo sa tubig makaapekto sa katulin sa pagdumala ug ang pagkawalay kalig-on makita ingon nga pagpangayam o frequency swinging.Alang sa interconnected nga operasyon sa usa ka dako nga sistema ang frequency sa esensya gihuptan kanunay sa ulahi.Ang martilyo sa tubig unya makaapekto sa gahum nga gipakaon sa sistema ug ang problema sa kalig-on motungha lamang kung ang gahum kontrolado sa usa ka sirado nga loop, ie, kung adunay mga hydro generator nga nag-apil sa regulasyon sa frequency.

Ang kalig-on sa turbine governor gear kay apektado kaayo sa ratio sa mechanical acceleration time constant tungod sa hydraulic acceleration time constant sa water mass ug sa gain sa gobernador.Ang pagkunhod sa ratio sa ibabaw adunay usa ka destabilizing nga epekto ug kinahanglan ang usa ka pagkunhod sa ganansya sa gobernador, nga dili maayo nga makaapekto sa frequency stabilization.Busa gikinahanglan ang usa ka minimum nga epekto sa flywheel alang sa nagtuyok nga mga bahin sa usa ka hydro unit nga kasagarang mahatag lamang sa generator.Sa laing paagi ang mekanikal nga acceleration nga makanunayon mahimong mapakunhod pinaagi sa paghatag og pressure relief valve o surge tank, ug uban pa, apan kini sa kasagaran mahal kaayo.Ang usa ka empirical nga kriterya alang sa katulin sa pag-regulate sa abilidad sa usa ka hydro generating unit mahimong ibase sa tulin nga pagtaas sa yunit nga mahimong mahitabo sa pagsalikway sa tibuuk nga gibug-aton nga load sa yunit nga naglihok nga independente.Para sa mga power unit nga naglihok sa dagkong interconnected nga mga sistema ug gikinahanglan sa pag-regulate sa frequency sa sistema, ang porsyento nga speed rise index nga gikalkula sa ibabaw giisip nga dili molapas sa 45 porsyento.Alang sa gagmay nga mga sistema ang gamay nga pagtaas sa tulin ihatag (Tan-awa ang Kapitulo 4).

Longitudinal nga seksyon gikan sa pagsulod hangtod sa Dehar Power Plant
(Source: Paper by Author – 2nd world Congress, International Water Resources Association 1979) Para sa Dehar Power Plant, ang hydraulic pressure water system nga nagkonektar sa pagbalanse sa storage sa power unit nga gilangkuban sa water intake, pressure tunnel, differential surge tank ug penstock gipakita. .Ang paglimite sa labing taas nga pagtaas sa presyur sa mga penstock sa 35 porsyento ang gibanabana nga labing kataas nga tulin nga pagtaas sa yunit sa pagsalikway sa bug-os nga karga nga nahimo sa mga 45 porsyento sa usa ka pagsira sa gobernador.
oras nga 9.1 segundos sa gi-rate nga ulo nga 282 m (925 p) nga adunay normal nga epekto sa flywheel sa nagtuyok nga mga bahin sa generator (ie, gitakda sa mga konsiderasyon sa pagtaas sa temperatura lamang).Sa unang yugto sa operasyon ang pagsaka sa tulin nakita nga dili molapas sa 43 porsyento.Gikonsiderar nga ang normal nga epekto sa flywheel igo alang sa pag-regulate sa frequency sa sistema.

Generator Parameter ug Electrical Stability
Ang mga parameter sa generator nga adunay kalabotan sa kalig-on mao ang epekto sa flywheel, transient reactance ug short circuit ratio.Sa inisyal nga yugto sa pagpalambo sa 420 kV EHV nga sistema sama sa Dehar problema sa kalig-on mao ang responsable nga mahimong kritikal tungod sa huyang nga sistema, ubos nga mubo nga sirkito nga lebel, operasyon sa nag-unang power factor, ug panginahanglan alang sa ekonomiya sa paghatag transmission outlets ug pag-ayo sa gidak-on ug mga parameter sa mga yunit sa pagmugna.Ang pasiuna nga transient stability nga mga pagtuon sa network analyzer (gamit ang kanunay nga boltahe luyo sa transient reactance) alang sa Dehar EHV nga sistema nagpakita usab nga ang marginal stability ra ang makuha.Sa sayong bahin sa disenyo sa Dehar Power Plant gikonsiderar nga ang pagtino sa mga generator nga adunay normal
mga kinaiya ug pagkab-ot sa mga kinahanglanon sa kalig-on pinaagi sa pag-optimize sa mga parametro sa ubang mga hinungdan nga nalangkit ilabina niadtong sa excitation system mahimong mas barato nga alternatibo.Sa usa ka pagtuon sa British System usab gipakita nga ang pagbag-o sa mga parameter sa generator adunay gamay nga epekto sa mga margin sa kalig-on.Busa ang normal nga mga parameter sa generator sama sa gihatag sa apendise gipiho alang sa generator.Gihatag ang detalyado nga mga pagtuon sa kalig-on nga gihimo

Kapasidad sa Pag-charge sa Linya ug Kalig-on sa Boltahe
Ang layo nga nahimutang nga mga hydro generator nga gigamit sa pag-charge sa taas nga wala nakarga nga mga linya sa EHV kansang pag-charge sa kVA labaw pa sa kapasidad sa pag-charge sa linya sa makina, ang makina mahimong maghinam-hinam sa kaugalingon ug motaas ang boltahe nga dili makontrol.Ang kondisyon alang sa self-excitation mao nga xc

Ang kapasidad sa pag-charge sa linya nga anaa sa rated nga boltahe gikan sa Dehar generator ingon nga gipahibalo sa mga suppliers sa mga ekipo mao ang mosunod:
(i) 70 porsyento nga adunay marka nga MVA, ie, ang 121.8 MVAR linya nga pag-charge posible nga adunay labing gamay nga positibo nga pagpukaw sa 10 porsyento.
(ii) Hangtod sa 87 porsyento sa gi-rate nga MVA, ie, 139 nga MVAR nga linya nga kapasidad sa pag-charge posible nga adunay labing gamay nga positibo nga pagpukaw sa 1 porsyento.
(iii) Hangtud sa 100 porsyento sa rated MVAR, ie, 173.8 line charging capacity mahimong makuha nga adunay gibana-bana nga 5 porsyento nga negatibo nga excitation ug maximum line charging capacity nga makuha sa negatibo nga excitation nga 10 porsyento kay 110 porsyento sa rated MVA (191 MVAR ) sumala sa BSS.
(iv) Ang dugang nga pagtaas sa mga kapasidad sa pag-charge sa linya posible lamang pinaagi sa pagdugang sa gidak-on sa makina.Sa kaso sa (ii) ug (iii) dili mahimo ang pagkontrol sa kamot sa kahinam ug ang bug-os nga pagsalig kinahanglan ibutang sa padayon nga operasyon sa dali nga paglihok nga awtomatikong mga regulator sa boltahe.Dili mahimo sa ekonomiya o dili gusto nga dugangan ang gidak-on sa makina alang sa katuyoan sa pagdugang sa mga kapasidad sa pag-charge sa linya.Tungod niini nga gikonsiderar ang mga kondisyon sa pag-operate sa una nga yugto sa operasyon nakahukom nga maghatag alang sa usa ka linya nga nag-charge nga kapasidad nga 191 MVARs sa rate nga boltahe alang sa mga generator pinaagi sa paghatag negatibo nga kahinam sa mga generator.Ang kritikal nga kondisyon sa pag-opera nga hinungdan sa pagkawalay kalig-on sa boltahe mahimo usab nga hinungdan sa pagdiskonekta sa load sa katapusan sa pagdawat.Nahitabo ang panghitabo tungod sa capacitive loading sa makina nga labi nga naapektuhan sa tulin nga pagtaas sa generator.Mahimong mahitabo ang self-excitation ug boltahe nga instability kung.

Xc ≤ n2 (Xq + XT)
Diin, ang Xc mao ang capacitive load reactance, Xq mao ang quadrature axis synchronous reactance ug n ang pinakataas nga paryente sa gikusgon nga nahitabo sa load rejection.Kini nga kondisyon sa Dehar generator gisugyot nga mapapas pinaagi sa paghatag sa usa ka permanente nga konektado 400 kV EHV shunt reactor (75 MVA) sa pagdawat sa katapusan sa linya sama sa matag detalyado nga pagtuon nga gihimo.

Damper winding
Ang panguna nga gimbuhaton sa usa ka damper winding mao ang kapasidad niini aron mapugngan ang sobra nga sobra nga boltahe kung adunay mga sayup sa linya sa linya nga adunay mga capacitive load, sa ingon makunhuran ang sobra nga boltahe nga stress sa kagamitan.Gikonsiderar ang hilit nga lokasyon ug taas nga interconnecting transmission lines nga hingpit nga konektado sa damper windings nga adunay ratio sa quadrature ug direktang axis nga mga reaksyon nga Xnq/Xnd nga dili molapas sa 1.2 ang gitakda.

Kinaiya sa Generator ug Sistema sa Excitation
Ang mga generator nga adunay normal nga mga kinaiya nga gipiho ug pasiuna nga mga pagtuon nga nagpakita lamang sa marginal nga kalig-on, nakahukom nga ang high speed static excitation equipment gamiton aron mapalambo ang stability margins aron makab-ot ang kinatibuk-ang labing ekonomikanhon nga kahikayan sa mga ekipo.Ang mga detalyado nga pagtuon gihimo aron mahibal-an ang labing kaayo nga mga kinaiya sa static nga kagamitan sa pagpukaw ug gihisgutan sa kapitulo 10.

Mga Konsiderasyon sa Seismic
Ang Dehar Power Plant nahulog sa seismic zone.Ang pagsunod sa mga probisyon sa disenyo sa hydro generator sa Dehar gisugyot sa konsultasyon sa mga tiggama sa mga kagamitan ug gikonsiderar ang mga kahimtang sa seismic ug geological sa site ug ang taho sa Koyna Earthquake Experts Committee nga gitukod sa Gobyerno sa India sa tabang sa UNESCO.

Mekanikal nga Kusog
Ang mga generator sa Dehar gidesinyo nga luwas nga makasugakod sa labing kataas nga kusog sa pagpatulin sa linog pareho sa bertikal ug pinahigda nga direksyon nga gilauman sa Dehar nga molihok sa sentro sa makina.

Natural nga Frequency
Ang natural nga frequency sa makina itago pag-ayo (mas taas) gikan sa magnetic frequency nga 100 Hz (kaduha sa generator frequency).Kini nga natural nga frequency layo sa linog frequency ug susihon alang sa igong margin batok sa nag-una nga frequency sa linog ug kritikal nga gikusgon sa rotating system.

Suporta sa generator stator
Ang generator stator ug ubos nga thrust ug guide bearing nga mga pundasyon naglangkob sa usa ka gidaghanon sa mga nag-inusarang mga plato.Ang bugtong nga mga palid ihigot sa pundasyon sa ulahi dugang sa normal nga bertikal nga direksyon pinaagi sa mga bolt sa pundasyon.

Giya nga Disenyo sa Pagdala
Ang guide bearings kay segmental type ug ang guide bearing parts palig-onon aron makasugakod sa tibuok kusog sa linog.Dugang pa nga girekomenda sa mga tiggama nga ihigot ang tumoy nga bracket sa ulahi sa barrel (generator enclosure) pinaagi sa mga steel girder.Kini nagpasabot usab nga ang kongkreto nga baril sa baylo kinahanglan nga palig-onon.

Vibration Detection sa mga Generator
Ang pag-instalar sa mga vibration detector o eccentricity meter sa mga turbine ug generator girekomenda nga i-install para sa pagsugod sa pagsira ug alarma kung ang mga vibrations tungod sa linog molapas sa gitakda nang daan nga kantidad.Kini nga himan mahimo usab nga gamiton sa pag-ila sa bisan unsang talagsaon nga mga vibrations sa usa ka yunit tungod sa hydraulic nga mga kondisyon nga makaapekto sa turbine.

Mga kontak sa Mercury
Ang grabe nga pag-uyog tungod sa linog mahimong moresulta sa sayop nga tripping alang sa pagsugod sa pagsira sa usa ka yunit kung ang mga kontak sa mercury gigamit.Malikayan kini pinaagi sa pagtino sa anti-vibration type nga mercury switch o kung gikinahanglan pinaagi sa pagdugang sa timing relay.

Mga konklusyon
(1) Daghang mga ekonomiya sa gasto sa mga ekipo ug istruktura sa Dehar Power Plant nakuha pinaagi sa pagsagop sa dako nga gidak-on sa yunit nga nagtan-aw sa gidak-on sa grid ug ang impluwensya niini sa kapasidad sa sistema.
(2) Ang gasto sa mga generator gipakunhod pinaagi sa pagsagop sa payong nga disenyo sa pagtukod nga posible na karon alang sa dagkong high speed hydro generators tungod sa pagpalambo sa taas nga tensile steel alang sa rotor rim punchings.
(3) Pagpalit ug natural nga high power factor generators human sa detalyadong mga pagtuon miresulta sa dugang pagdaginot sa gasto.
(4) Ang normal nga epekto sa flywheel sa nagtuyok nga mga bahin sa generator sa frequency regulating station sa Dehar giisip nga igo alang sa kalig-on sa turbine governor system tungod sa dako nga interconnected system.
(5) Espesyal nga mga parameter sa mga hilit nga generator nga nagpakaon sa mga EHV network alang sa pagsiguro nga ang kalig-on sa elektrisidad mahimong matubag pinaagi sa paspas nga pagtubag sa static nga mga sistema sa pagpukaw.
(6) Ang paspas nga paglihok nga static nga mga sistema sa pagpukaw makahatag sa gikinahanglan nga mga margin sa kalig-on.Ang ingon nga mga sistema, bisan pa, nanginahanglan pag-stabilize sa mga signal sa pagbalik sa feed alang sa pagkab-ot sa kalig-on sa post fault.Ang mga detalyado nga pagtuon kinahanglan nga himuon.
(7) Ang self-excitation ug boltahe nga instability sa hilit nga mga generator nga konektado sa grid pinaagi sa taas nga mga linya sa EHV mahimong mapugngan pinaagi sa pagdugang sa kapasidad sa pag-charge sa linya sa makina pinaagi sa paggamit sa negatibo nga paghinam-hinam ug / o pinaagi sa paggamit sa permanenteng konektado nga EHV shunt reactors.
(8) Ang mga probisyon mahimong himoon sa disenyo sa mga generator ug sa mga pundasyon niini aron sa paghatag ug mga panalipod batok sa mga pwersa sa linog sa gamay nga gasto.

Pangunang Parameter sa Dehar Generators
Mubo nga Circuit Ratio = 1.06
Transient Reactance Direct Axis = 0.2
Epekto sa Flywheel = 39.5 x 106 lb ft2
Xnq/Xnd dili labaw sa = 1.2