Effettu di Volante di Generatore è Stabilità di u Sistema di Governatore di Turbina. Effettu di Volante di Generatore è Stabilità di Sistema di Governatore di Turbina.
I grandi idrogeneratori muderni anu una inerzia constante più chjuca è ponu affruntà i prublemi riguardanti a stabilità di u sistema di guvernu di turbine.Questu hè duvuta à u cumpurtamentu di l'acqua di a turbina, chì per via di a so inerzia dà origine à un martellatu d'acqua in i tubi di pressione quandu i dispositi di cuntrollu sò operati.Questu hè in generale carattarizatu da e custanti di tempu di accelerazione idraulica.In l'operazione isolata, quandu a frequenza di tuttu u sistema hè determinata da u guvernatore di a turbina, u martellatu d'acqua influenza a regulazione di a velocità è l'instabilità appare cum'è caccia o oscillazione di frequenza.Per u funziunamentu interconnessu cù un grande sistema, a frequenza hè essenzialmente tenuta constante da u più tardi.U martellu d'acqua poi effettue a putenza alimentata à u sistema è u prublema di stabilità si sviluppa solu quandu a putenza hè cuntrullata in un ciclu chjusu, vale à dì, in casu di quelli generatori d'idro chì participanu à a regulazione di frequenza.
A stabilità di l'ingranaggio di u guvernatore di turbine hè assai affettata da u rapportu di a constante di tempu d'accelerazione meccanica per via di a constante di tempu di accelerazione idraulica di e masse d'acqua è da u guadagnu di u guvernatore.A riduzzione di u rapportu di sopra hà un effettu destabilizzante è necessita una riduzione di u guadagnu di u guvernatore, chì affetta negativamente a stabilizazione di freccia.Di conseguenza, un effettu di volante minimu per e parti rotanti di una unità idro hè necessariu chì normalment pò esse furnitu solu in u generatore.In alternativa, a constante di tempu d'accelerazione meccanica puderia esse ridutta da a pruvisione di una valvula di rilievu di pressione o di un cisterna di surge, etc., ma hè generalmente assai caru.Un criteriu empiricu per a capacità di regulazione di a velocità di una unità di generazione idroelettrica puderia esse basatu annantu à l'aumentu di a velocità di l'unità chì pò esse realizatu annantu à u rifiutu di tutta a carica nominale di l'unità chì opera indipindente.Per l'unità di putenza chì operanu in grandi sistemi interconnessi è chì sò tenuti à regulà a frequenza di u sistema, l'indice di crescita di velocità percentuale cum'è calculatu sopra hè statu cunsideratu chì ùn supera u 45 per centu.Per i sistemi più chjuchi, l'aumentu di a velocità più chjucu deve esse furnitu (Consultate u Capitulu 4).
Sezione longitudinale da a presa à a centrale elettrica di Dehar
(Fonte: Paper by Author - 2nd World Congress, International Water Resources Association 1979) Per a Dehar Power Plant, u sistema di l'acqua di pressione idraulica chì cunnetta l'almacenamiento di equilibriu cù l'unità di putenza custituita da presa d'acqua, tunnel di pressione, cisterna di surge differenziale è condotta hè mostrata. .Limite l'aumentu di pressione massima in i condotti à u 35 per centu, l'aumentu di a velocità massima stimata di l'unità dopu à u rifiutu di a carica piena hà travagliatu à circa 45 per centu cù un guvernatore chì chjude.
tempu di 9,1 seconde à a testa nominale di 282 m (925 ft) cù l'effettu di u volante nurmale di e parti rotanti di u generatore (vale à dì, fissatu solu per considerazioni di l'aumentu di a temperatura).In u primu stadiu di u funziunamentu, l'aumentu di a vitezza hè stata trovata micca più di 43 per centu.Per quessa, hè statu cunsideratu chì l'effettu normale di u volante hè adattatu per regulà a frequenza di u sistema.
Parametri di u generatore è stabilità elettrica
I paràmetri di u generatore chì anu un impattu nantu à a stabilità sò l'effettu di u volante, a reattanza transitoria è u rapportu di cortu circuitu.In a fase iniziale di u sviluppu di u sistema 420 kV EHV cum'è à Dehar, i prublemi di stabilità sò suscettibili di esse critichi per via di u sistema debule, u livellu di cortu circuitu più bassu, u funziunamentu à u fattore di putenza di punta, è a necessità di ecunumia in furnisce sbocchi di trasmissione è fissazione di dimensioni è paràmetri di unità generatrici.Studi preliminari di stabilità transitoria nantu à l'analizzatore di rete (aduprendu una tensione constante daretu à a reattanza transitoria) per u sistema Dehar EHV indicanu ancu chì solu a stabilità marginale seria ottenuta.In a prima fase di cuncepimentu di a centrale elettrica di Dehar, hè stata cunsiderata chì specificanu generatori cù u normale
caratteristiche è rializà esigenze di stabilità da ottimisazione paràmetri di altri fattori implicati soprattuttu quelli di u sistema di eccitazione seria alternativa economicamente più prezzu.In un studiu di u Sistema Britannicu hè statu ancu dimustratu chì i paràmetri di u generatore cambiante anu comparativamente assai menu effettu nantu à i marghjini di stabilità.Per quessa, i paràmetri normali di u generatore cum'è datu in l'appendice sò stati specificati per u generatore.I studii detallati di stabilità realizati sò datu
Capacità di carica di linea è stabilità di tensione
I generatori idroelettrici situati remotamente usati per carricà e linee EHV scaricate longu chì u kVA di carica hè più di a capacità di carica di a linea di a macchina, a macchina pò esse eccitata è a tensione aumentà fora di cuntrollu.A cundizione per l'autoeccitazione hè chì xc < xd induve, xc hè a reattanza di carica capacitiva è xd a reattanza di l'asse direttu sincronu.A capacità necessaria per carica una sola linea scaricata 420 kV E2 /xc finu à Panipat (fine di ricezione) era di circa 150 MVAR à tensione nominale.In a seconda tappa, quandu una seconda linea di 420 kV di lunghezza equivalente hè installata, a capacità di carica di linea necessaria per carricà e duie linee scaricate simultaneamente à a tensione nominale seria di circa 300 MVAR.
A capacità di carica di a linea dispunibule à a tensione nominale da u generatore Dehar cum'è indicata da i fornitori di l'equipaggiu era a seguente:
(i) 70% valutatu MVA, vale à dì, 121.8 MVAR a linea di carica hè pussibule cun una eccitazione positiva minima di 10%.
(ii) Finu à u 87 per centu di u MVA nominale, vale à dì, a capacità di carica di a linea 139 MVAR hè pussibule cun una eccitazione positiva minima di 1 per centu.
(iii) Finu à u 100 per centu di MVAR nominali, vale à dì, a capacità di carica di linea 173,8 pò esse ottenuta cù circa 5 per centu di eccitazione negativa è a capacità massima di carica di linea chì pò esse ottenuta cù eccitazione negativa di 10 per centu hè 110 per centu di MVA nominale (191 MVAR). ) secondu BSS.
(iv) Un aumentu ulteriore di e capacità di carica di a linea hè pussibule solu aumentendu a dimensione di a macchina.In u casu di (ii) è (iii) u cuntrollu di a manu di l'excitazione ùn hè micca pussibule è a piena fiducia deve esse piazzata nantu à u funziunamentu cuntinuu di regulatori di tensione automatica à azione rapida.Ùn hè nè economicamente fattibile nè desiderabile aumentà a dimensione di a macchina per u scopu di aumentà e capacità di carica di linea.In cunsiderà e cundizioni di u funziunamentu in a prima tappa di l'operazione, hè statu decisu di furnisce una capacità di carica di linea di 191 MVAR à a tensione nominale per i generatori furnindu una eccitazione negativa à i generatori.A cundizione operativa critica chì causa inestabilità di tensione pò ancu esse causata da a disconnessione di a carica à l'estremità ricevente.U fenomenu si verifica per via di a carica capacitiva nantu à a macchina chì hè ancu affettata negativamente da l'aumentu di a velocità di u generatore.L'autoeccitazione è l'instabilità di tensione pò accade se.
Xc ≤ n2 (Xq + XT)
Induve, Xc hè a reattanza di carica capacitiva, Xq hè a reattanza sincrona di l'asse di quadratura è n hè a massima velocità relativa chì si verifica nantu à u rifiutu di carica.Sta cundizione nantu à u generatore di Dehar hè stata pruposta per esse sviutata fornendu un reactore shunt 400 kV EHV (75 MVA) cunnessu permanentemente à l'estremità di ricezione di a linea secondu studii dettagliati realizati.
Avvolgimentu di l'ammortizzatore
A funzione principale di un avvolgimentu damper hè a so capacità di prevene sovratensioni eccessive in casu di difetti di linea à linea cù carichi capacitivi, riducendu cusì u stress di sopratensione nantu à l'equipaggiu.Pigliendu in cunsiderà a locu remota è e lunghe linee di trasmissione di interconnessione cumplettamente cunnesse avvolgimenti ammortizzatori cù u rapportu di quadratura è e reattanza di l'assi direttu Xnq / Xnd chì ùn superanu micca 1,2 hè statu specificatu.
Caratteristiche di u Generatore è Sistema di Eccitazione
I generatori cù caratteristiche normali sò stati specificati è studii preliminari chì anu indicatu solu stabilità marginale, hè statu decisu chì l'equipaggiu di eccitazione statica d'alta velocità hè stata aduprata per migliurà i margini di stabilità in modu di ottene una disposizione generale più economica di l'equipaggiu.Studi detallati sò stati realizati per determinà e caratteristiche ottimali di l'equipaggiu di eccitazione statica è discututi in u capitulu 10.
Considerazioni sismiche
A centrale elettrica di Dehar cade in zona sismica.E seguenti disposizioni in u disignu di l'idrogeneratore in Dehar sò state pruposte in cunsultazione cù i pruduttori di l'equipaggiu è tenendu in considerazione e cundizioni sismiche è geologiche in u situ è u rapportu di u Cumitatu d'Esperti di Terremoti di Koyna custituitu da u Guvernu di l'India cù l'aiutu di l'UNESCO.
Forza meccanica
I generatori Dehar sò cuncepiti per sustene in modu sicuru a forza massima di l'accelerazione di u terrimotu sia in a direzzione verticale sia horizontale prevista à Dehar chì agisce à u centru di a macchina.
Frequenza naturale
A frequenza naturale di a macchina hè tenuta ben luntanu (più alta) da a frequenza magnetica di 100 Hz (duppiu di a frequenza di u generatore).Questa frequenza naturale serà alluntanata da a frequenza di u terrimotu è serà verificata per un margine adattatu contr'à a frequenza predominante di u terrimotu è a velocità critica di u sistema rotativu.
Supportu di u stator di u generatore
U statore di u generatore è i fundamenti di cuscinetti di spinta è guida inferiore comprendenu una quantità di soli platti.I soli platti esse ligati à a fundazione lateralmente in più di a direzzione verticale normale da i bulloni di fundazione.
Disegnu di cuscinetti guida
I cuscinetti di guida sò di tippu segmentale è e parti di cuscinetti di guida esse rinfurzati per sustene a forza di terramotu.I pruduttori ricumandenu ancu di ligà u supportu superiore lateralmente cù u canna (cubiu di u generatore) per mezu di travi d'acciaio.Questu significa ancu chì u canna di cimentu à u turnu avissi da esse rinfurzatu.
Rilevazione di vibrazioni di i generatori
L'installazione di rilevatori di vibrazione o di metri di eccentricità nantu à turbine è generatori sò stati cunsigliati per esse installati per inizià a spegnimentu è l'alarma in casu chì e vibrazioni dovute à u terrimotu superanu un valore predeterminatu.Stu dispusitivu pò ancu esse usatu in a rilevazione di ogni vibrazione inusual di una unità per via di e cundizioni idraulici chì afectanu a turbina.
Cuntatti di Mercury
Un severu scuzzulu per via di u terrimotu hè suscettibile di risultà in falsi scatti per inizià l'arrestu di una unità se i cuntatti di mercuriu sò usati.Questu pò esse evitata sia specificando interruttori di mercuriu di tippu anti-vibrazione o se truvate necessariu aghjustendu relè di timing.
Cunclusioni
(1) Ecunumie sustanziali in u costu di l'equipaggiu è di a struttura in a Centrale di Dehar Power sò state ottenute aduprendu una grande dimensione di unità tenendu in vista a dimensione di a reta è a so influenza nantu à a capacità di riserva di u sistema.
(2) U costu di i generatori hè stata ridutta aduprendu u disignu di custruzzione di umbrella chì hè avà pussibule per i grandi generatori idroelettrici d'alta velocità per via di u sviluppu di l'acciaio di alta resistenza per i punchings di u rotore.
(3) L'acquistu di generatori naturali di fattore d'alta putenza dopu studii detallati hà risultatu in più risparmi in u costu.
(4) L'effettu di u volante normale di e parti rotanti di u generatore in a stazione di regulazione di freccia in Dehar hè statu cunsideratu abbastanza per a stabilità di u sistema di guvernatore di turbine per via di u grande sistema interconnessu.
(5) I paràmetri speciali di i generatori remoti chì alimentanu e rete EHV per assicurà a stabilità elettrica ponu esse soddisfatti da sistemi di eccitazione statica di risposta rapida.
(6) I sistemi di eccitazione statica d'azione rapida ponu furnisce i margini di stabilità necessarii.Tali sistemi, però, necessitanu segnali di feedback stabilizzanti per ottene a stabilità post-falla.Studii detallati deve esse realizatu.
(7) L'autoeccitazione è l'instabilità di tensione di generatori remoti interconnessi cù a rete da lunghe linee EHV ponu esse impedite aumentendu a capacità di carica di a linea di a macchina ricorrendu à eccitazione negativa è / o impiegendu reattori shunt EHV cunnessi in permanenza.
(8) Disposizioni ponu esse fatte in u disignu di generatori è i so fundazioni per furnisce salvaguardi contr'à e forze sismiche à pocu costu.
Parametri principali di Dehar Generators
Cortu Circuit Ratio = 1,06
Reactance Transient Axis Direttu = 0,2
Effettu volante = 39,5 x 106 lb ft2
Xnq/Xnd micca più grande di = 1,2
Tempu di post: 11-May-2021
