A váltakozó áramú frekvencia nem közvetlenül, de közvetve összefügg a vízerőmű motorfordulatszámával.
Mindegy, hogy milyen típusú áramtermelő berendezésről van szó, az áramtermelés után az áramot kell továbbítania a hálózatba, vagyis a generátort az áramtermeléshez a hálózatra kell csatlakoztatni.A hálózatra való csatlakoztatás után az elektromos hálózat egészére csatlakozik, és a frekvenciák az elektromos hálózatban mindenhol pontosan megegyeznek.Minél nagyobb az elektromos hálózat, annál kisebb a frekvencia ingadozási tartománya és annál stabilabb a frekvencia.Az elektromos hálózat frekvenciája azonban csak attól függ, hogy az aktív teljesítmény kiegyensúlyozott-e.Ha a generátorkészlet által termelt aktív teljesítmény nagyobb, mint a villamos energia aktív teljesítménye, az elektromos hálózat teljes frekvenciája nő, és fordítva.
Az aktív teljesítmény egyensúlya az elektromos hálózat fő kérdése.Mivel a felhasználók teljesítményterhelése folyamatosan változik, az elektromos hálózatnak mindig biztosítania kell az energiatermelési teljesítményt és a terhelés egyensúlyát.A vízerőművek legfontosabb felhasználási módja az energiarendszerben a frekvenciamoduláció.Természetesen a Három-szoros szupernagy vízerőművét elsősorban áramtermelésre használják.Más típusú erőművekkel összehasonlítva a vízerőművek a frekvenciamodulációban rejlő előnyökkel rendelkeznek.A vízturbina gyorsan be tudja állítani a fordulatszámot, amely gyorsan be tudja állítani a generátor aktív és reaktív teljesítményét is, hogy gyorsan kiegyenlítse a hálózati terhelést, míg a hőenergia és az atomenergia sokkal lassabban állítja be a motor teljesítményét.Amíg az elektromos hálózat aktív teljesítmény egyensúlya jó, a feszültség viszonylag stabil.Ezért a vízerőművek nagyban hozzájárulnak az elektromos hálózat frekvenciastabilitásához.
Jelenleg Kínában sok kis és közepes méretű vízerőmű közvetlenül az elektromos hálózat alatt található.A hálózati frekvencia és feszültség stabilitásának biztosítása érdekében az elektromos hálózatnak abszolút vezérléssel kell rendelkeznie a fő frekvenciamodulációs erőművek felett.Egyszerűen fogalmazva:
1. Az elektromos hálózat határozza meg a motor fordulatszámát.Az áramtermelésre ma már szinkronmotorokat használunk, vagyis a változás sebessége megegyezik az elektromos hálózatéval, azaz 50-szer egy másodperc alatt.A csak egy pár elektródával rendelkező hőerőmű generátor esetén percenként 3000 fordulatot forog.Az n pár elektródával rendelkező vízerőmű generátoránál 1 perc alatt 3000/N fordulatot vesz.A vízturbina és a generátor általában valamilyen fix arányú átviteli mechanizmuson keresztül kapcsolódnak egymáshoz, tehát elmondható, hogy az elektromos hálózat frekvenciája is meghatározza.
2. Mi a szerepe a vízszabályozási mechanizmusnak?Állítsa be a generátor teljesítményét, vagyis azt a teljesítményt, amelyet a generátor küld az elektromos hálózatra.Általában egy bizonyos teljesítmény szükséges ahhoz, hogy a generátor a névleges fordulatszámon maradjon, de miután a generátort az elektromos hálózatra csatlakoztatták, a generátor sebességét az elektromos hálózat frekvenciája határozza meg.Ekkor általában azt feltételezzük, hogy az elektromos hálózat frekvenciája változatlan marad.Ily módon, ha a generátor teljesítménye meghaladja a névleges fordulatszám fenntartásához szükséges teljesítményt, a generátor energiát küld a hálózatnak, és éppen ellenkezőleg, energiát vesz fel.Ezért amikor a motor nagy terhelés alatt termel áramot, a motorról leválasztva a fordulatszáma a névleges fordulatszámról gyorsan többszörösére nő, ami hajlamos a repülési balesetekre!
3. A generátor által termelt teljesítmény viszont befolyásolja a hálózati frekvenciát, és a vízerőműveket általában frekvenciamoduláló egységként használják a viszonylag magas szabályozási arány miatt.
Feladás időpontja: 2021.10.20
