Գեներատորի թռչող անիվի ազդեցությունը և տուրբինային կառավարման համակարգի կայունությունը

Generator Flywheel Effect and Stability of Turbine Governor SystemGenerator Flywheel Effect and Stability of Turbine Governor SystemGenerator Flywheel Effect and Stability of Turbine Governor SystemGenerator Flywheel Effect and Stability of Turbine Governor System.
Խոշոր ժամանակակից հիդրոգեներատորներն ունեն ավելի փոքր իներցիայի հաստատուն և կարող են բախվել տուրբինի կառավարման համակարգի կայունության հետ կապված խնդիրների հետ:Դա պայմանավորված է տուրբինային ջրի վարքագծով, որն իր իներցիայի պատճառով առաջացնում է ջրի մուրճ ճնշման խողովակներում, երբ կառավարող սարքերը շահագործվում են:Սա ընդհանուր առմամբ բնութագրվում է հիդրավլիկ արագացման ժամանակի հաստատուններով:Մեկուսացված շահագործման դեպքում, երբ ամբողջ համակարգի հաճախականությունը որոշվում է տուրբինի կառավարչի կողմից, ջրի մուրճը ազդում է արագության կարգավորման վրա, և անկայունությունը հայտնվում է որպես որսորդություն կամ հաճախականության ճոճանակ:Մեծ համակարգի հետ փոխկապակցված աշխատանքի համար հաճախականությունը վերջիններիս կողմից ըստ էության հաստատուն է պահվում:Այնուհետև ջրային մուրճը ազդում է համակարգին սնվող էներգիայի վրա, և կայունության խնդիրն առաջանում է միայն այն դեպքում, երբ էլեկտրաէներգիան կառավարվում է փակ օղակով, այսինքն՝ այն հիդրոգեներատորների դեպքում, որոնք մասնակցում են հաճախականության կարգավորմանը:

Տուրբինի կառավարիչ հանդերձանքի կայունության վրա մեծապես ազդում է մեխանիկական արագացման ժամանակի հաստատունի հարաբերակցությունը ջրային զանգվածների հիդրավլիկ արագացման ժամանակի հաստատունի և կառավարիչի ավելացման պատճառով:Վերոնշյալ հարաբերակցության կրճատումն ունի ապակայունացնող ազդեցություն և պահանջում է կարգավորիչի ավելացման նվազեցում, ինչը բացասաբար է անդրադառնում հաճախականության կայունացման վրա:Համապատասխանաբար, անհրաժեշտ է հիդրոբլոկի պտտվող մասերի համար նվազագույն ճոճանի էֆեկտը, որը սովորաբար կարող է տրամադրվել միայն գեներատորում:Այլընտրանքային տարբերակով մեխանիկական արագացման ժամանակի հաստատունը կարող է կրճատվել ճնշման նվազեցման փականի կամ ալիքի բաքի և այլնի տրամադրման միջոցով, բայց դա ընդհանուր առմամբ շատ ծախսատար է:Հիդրոգեներատորի արագությունը կարգավորելու կարողության էմպիրիկ չափանիշը կարող է հիմնված լինել էներգաբլոկի արագության բարձրացման վրա, որը կարող է տեղի ունենալ անկախ գործող էներգաբլոկի ամբողջ անվանական բեռի մերժման վրա:Խոշոր փոխկապակցված համակարգերում գործող էներգաբլոկների համար, որոնք պահանջվում են համակարգի հաճախականությունը կարգավորելու համար, վերը հաշվարկված արագության տոկոսային աճի ինդեքսը համարվել է 45 տոկոսից ոչ ավելի:Փոքր համակարգերի համար նախատեսված է ավելի փոքր արագության բարձրացում (Տե՛ս Գլուխ 4):

Ջրառից մինչև Դեհարի էլեկտրակայան երկայնական հատված
(Աղբյուր. Թուղթ հեղինակի կողմից – 2-րդ համաշխարհային կոնգրես, Ջրային ռեսուրսների միջազգային ասոցիացիա 1979 թ.) Դեհարի էլեկտրակայանի համար ցուցադրված է հիդրավլիկ ճնշման ջրի համակարգը, որը կապում է հավասարակշռող պահեստը էներգաբլոկի հետ, որը բաղկացած է ջրի ընդունիչից, ճնշման թունելից, դիֆերենցիալ ալիքի բաքից և պաշարներից: .Սահմանափակելով առավելագույն ճնշման բարձրացումը բեռնարկղերում մինչև 35 տոկոս, միավորի գնահատված առավելագույն արագության բարձրացումը լրիվ բեռից հրաժարվելու դեպքում հասել է մոտ 45 տոկոսի, երբ կառավարիչը փակվում է:
ժամանակը 9,1 վայրկյան 282 մ (925 ոտնաչափ) անվանական գագաթի վրա՝ գեներատորի պտտվող մասերի նորմալ թռչող ազդեցությամբ (այսինքն՝ ամրագրված է միայն ջերմաստիճանի բարձրացման նկատառումներով):Շահագործման առաջին փուլում արագության բարձրացումը 43 տոկոսից ոչ ավելի է պարզվել։Համապատասխանաբար համարվել է, որ սովորական թռչող անիվի էֆեկտը համարժեք է համակարգի հաճախականությունը կարգավորելու համար:

Գեներատորի պարամետրերը և էլեկտրական կայունությունը
Կայունության վրա ազդող գեներատորի պարամետրերն են՝ ճանճի էֆեկտը, անցողիկ ռեակտիվությունը և կարճ միացման հարաբերակցությունը:420 կՎ EHV համակարգի զարգացման սկզբնական փուլում, ինչպես Դեհարում, կայունության խնդիրները կարող են լինել կրիտիկական՝ թույլ համակարգի, ցածր կարճ միացման մակարդակի, հզորության առաջատար գործակցի վրա աշխատելու և հաղորդման ելքերի ապահովման և չափսերի ամրագրման խնայողության անհրաժեշտության պատճառով: արտադրող միավորների պարամետրերը.Dehar EHV համակարգի համար ցանցային անալիզատորի վրա անցողիկ կայունության նախնական ուսումնասիրությունները (անցումային ռեակտիվության հետևում հաստատուն լարման օգտագործմամբ) նույնպես ցույց են տվել, որ կստացվի միայն սահմանային կայունություն:Դեհարի էլեկտրակայանի նախագծման սկզբնական փուլում համարվում էր, որ գեներատորների սահմանումը նորմալ է
բնութագրերը և կայունության պահանջներին հասնելը` օպտիմիզացնելով այլ գործոնների պարամետրերը, որոնք ներգրավված են հատկապես գրգռման համակարգի, տնտեսապես ավելի էժան այլընտրանք կլինի:Բրիտանական համակարգի ուսումնասիրության ընթացքում նաև ցույց է տրվել, որ գեներատորի պարամետրերի փոփոխությունը համեմատաբար շատ ավելի քիչ ազդեցություն ունի կայունության սահմանների վրա:Համապատասխանաբար, գեներատորի համար սահմանված են գեներատորի նորմալ պարամետրեր, ինչպես տրված է հավելվածում:Տրված են կատարված կայունության մանրամասն ուսումնասիրությունները

Գծի լիցքավորման հզորություն և լարման կայունություն
Հեռավոր տեղակայված հիդրոգեներատորներ, որոնք օգտագործվում են երկար բեռնաթափված EHV գծերը լիցքավորելու համար, որոնց լիցքավորման կՎԱ-ն ավելին է, քան մեքենայի գծի լիցքավորման հզորությունը, մեքենան կարող է ինքնահուզվել և լարումը բարձրանալ վերահսկողությունից դուրս:Ինքնագրգռման պայմանն այն է, որ xc < xd, որտեղ, xc-ը կոնդենսիվ բեռի ռեակտիվն է, իսկ xd՝ համաժամանակյա ուղիղ առանցքի ռեակտանսը:Մեկ 420 կՎ բեռնաթափված E2 /xc գիծը լիցքավորելու համար պահանջվող հզորությունը մինչև Panipat (ընդունիչի վերջը) եղել է մոտ 150 MVAR անվանական լարման դեպքում:Երկրորդ փուլում, երբ տեղադրվում է համարժեք երկարությամբ երկրորդ գիծը, գծի լիցքավորման հզորությունը, որն անհրաժեշտ է երկու բեռնաթափված գծերը միաժամանակ անվանական լարման դեպքում լիցքավորելու համար, կկազմի մոտ 300 MVAR:

Դեհար գեներատորից անվանական լարման դեպքում հասանելի գծի լիցքավորման հզորությունը, ինչպես նշված է սարքավորումների մատակարարների կողմից, հետևյալն էր.
(i) 70 տոկոս գնահատված MVA, այսինքն, 121,8 MVAR գծի լիցքավորումը հնարավոր է 10 տոկոս նվազագույն դրական գրգռման դեպքում:
(ii) Գնահատված MVA-ի մինչև 87 տոկոսը, այսինքն՝ 139 MVAR գծի լիցքավորման հզորությունը հնարավոր է 1 տոկոս նվազագույն դրական գրգռման դեպքում:
(iii) գնահատված MVAR-ի մինչև 100 տոկոսը, այսինքն՝ 173.8 գծի լիցքավորման հզորությունը կարելի է ձեռք բերել մոտավորապես 5 տոկոս բացասական գրգռմամբ, իսկ գծի լիցքավորման առավելագույն հզորությունը, որը կարելի է ստանալ 10 տոկոս բացասական գրգռման դեպքում, գնահատված MVA-ի 110 տոկոսն է (191 MVAR): ) ըստ BSS-ի:
(iv) Գծի լիցքավորման հզորությունների հետագա աճը հնարավոր է միայն մեքենայի չափսերի մեծացմամբ:(ii) և (iii) դեպքում գրգռման ձեռքով կառավարումը հնարավոր չէ, և պետք է լիովին վստահել արագ գործող ավտոմատ լարման կարգավորիչների շարունակական աշխատանքին:Մեքենայի չափը մեծացնելը գծի լիցքավորման հզորությունները մեծացնելու նպատակով տնտեսապես ոչ իրագործելի է, ոչ էլ ցանկալի:Համապատասխանաբար, շահագործման առաջին փուլում հաշվի առնելով աշխատանքային պայմանները, որոշվեց գեներատորների համար նախատեսել գծի լիցքավորման հզորություն 191 MVAR անվանական լարման դեպքում՝ գեներատորների վրա բացասական գրգռում ապահովելով:Լարման անկայունություն առաջացնող գործառնական կրիտիկական վիճակը կարող է առաջանալ նաև ընդունող ծայրում բեռի անջատումից:Երևույթը տեղի է ունենում մեքենայի վրա կոնդենսիվ բեռնվածության պատճառով, որի վրա հետագայում բացասաբար է ազդում գեներատորի արագության բարձրացումը:Ինքնագրգռումը և լարման անկայունությունը կարող են առաջանալ, եթե.

Xc ≤ n2 (Xq + XT)
Այնտեղ, որտեղ Xc-ը բեռնվածքի կոնդենսիվ ռեակտիվն է, Xq-ը քառակուսի առանցքի համաժամանակյա ռեակտիվություն է, իսկ n-ը առավելագույն հարաբերական արագությունն է, որը տեղի է ունենում բեռի մերժման ժամանակ:Դեհարի գեներատորի այս պայմանն առաջարկվել է խուսափել՝ գծի ընդունման վերջում մշտապես միացված 400 կՎ EHV շունտ ռեակտոր (75 ՄՎԱ) տրամադրելով՝ ըստ իրականացված մանրամասն ուսումնասիրությունների:

Կափույրի ոլորուն
Կափույրի ոլորուն հիմնական գործառույթն այն է, որ կարող է կանխել ավելորդ գերլարումները կոնդենսիվ բեռներով գծից գիծ անսարքությունների դեպքում՝ դրանով իսկ նվազեցնելով սարքավորումների վրա գերլարման սթրեսը:Հաշվի առնելով հեռավոր տեղակայումը և երկար փոխկապակցված հաղորդագծերը, սահմանվել է ամբողջությամբ միացված կափույրի ոլորուն՝ քառակուսի և ուղիղ առանցքի ռեակտիվների հարաբերակցությամբ Xnq/Xnd 1,2-ը չգերազանցող:

Գեներատորի բնութագրական և գրգռման համակարգ
Նշված նորմալ բնութագրերով գեներատորներ և նախնական ուսումնասիրություններով, որոնք ցույց են տվել միայն սահմանային կայունությունը, որոշվել է, որ բարձր արագությամբ ստատիկ գրգռման սարքավորումն օգտագործվի կայունության սահմանները բարելավելու համար, որպեսզի ձեռք բերվի սարքավորումների ընդհանուր առավել խնայողություն:Մանրամասն ուսումնասիրություններ են իրականացվել ստատիկ գրգռման սարքավորումների օպտիմալ բնութագրերը որոշելու համար և քննարկվել են 10-րդ գլխում:

Սեյսմիկ նկատառումներ
Դեհարի էլեկտրակայանն ընկել է սեյսմիկ գոտում.Դեհարում հիդրոգեներատորի նախագծման հետևյալ դրույթներն առաջարկվել են՝ խորհրդակցելով սարքավորումներ արտադրողների հետ և հաշվի առնելով տեղանքի սեյսմիկ և երկրաբանական պայմանները, ինչպես նաև Հնդկաստանի կառավարության կողմից ՅՈՒՆԵՍԿՕ-ի օգնությամբ ստեղծված Կոինայի երկրաշարժերի փորձագետների կոմիտեի զեկույցը:

Մեխանիկական ուժ
Dehar գեներատորները նախագծված են այնպես, որ ապահով կերպով դիմակայեն երկրաշարժի արագացման առավելագույն ուժին ինչպես ուղղահայաց, այնպես էլ հորիզոնական ուղղությամբ, որը սպասվում է Դեհարում, որը գործում է մեքենայի կենտրոնում:

Բնական հաճախականություն
Մեքենայի բնական հաճախականությունը պետք է շատ հեռու (ավելի բարձր) պահվի 100 Հց մագնիսական հաճախականությունից (գեներատորի հաճախականությունից երկու անգամ):Այս բնական հաճախականությունը շատ հեռու կլինի երկրաշարժի հաճախականությունից և կստուգվի երկրաշարժի գերակշռող հաճախականության և պտտվող համակարգի կրիտիկական արագության նկատմամբ համապատասխան սահմանի համար:

Գեներատորի ստատորի աջակցություն
Գեներատորի ստատորը և ստորին մղման և ուղեցույցի կրող հիմքերը բաղկացած են մի շարք ներբանների թիթեղներից:Միակ թիթեղները կողային կերպով կապված են հիմքի հետ՝ ի հավելումն նորմալ ուղղահայաց ուղղության՝ հիմքի պտուտակներով:

Ուղեցույց առանցքակալների ձևավորում
Ուղղորդող առանցքակալները պետք է լինեն սեգմենտային տիպի, իսկ ուղեցույցի կրող մասերն ամրացվեն՝ ամբողջ երկրաշարժի ուժին դիմակայելու համար:Արտադրողները նաև խորհուրդ տվեցին վերին ամրակը կողային կապել տակառի հետ (գեներատորի պարիսպ)՝ պողպատե հեծանիվների միջոցով:Սա կնշանակի նաև, որ բետոնե տակառն իր հերթին պետք է ամրացվի։

Գեներատորների թրթռումների հայտնաբերում
Տուրբինների և գեներատորների վրա թրթռման դետեկտորների կամ էքսցենտրիկության հաշվիչների տեղադրումը խորհուրդ է տրվում տեղադրել անջատումը և ահազանգը սկսելու համար, եթե երկրաշարժի հետևանքով թրթռումները գերազանցեն կանխորոշված ​​արժեքը:Այս սարքը կարող է օգտագործվել նաև տուրբինի վրա ազդող հիդրավլիկ պայմանների հետևանքով միավորի ցանկացած արտասովոր թրթռանք հայտնաբերելու համար:

Mercury կոնտակտներ
Երկրաշարժի հետևանքով ուժեղ ցնցումները կարող են հանգեցնել սնդիկային կոնտակտների օգտագործման դեպքում սարքի անջատումը սկսելու համար սխալ անջատման:Սրանից կարելի է խուսափել կամ նշելով հակաթրթռումային տիպի սնդիկի անջատիչներ կամ անհրաժեշտության դեպքում ավելացնելով ժամանակային ռելեներ:

Եզրակացություններ
(1) Դեհարի էլեկտրակայանի սարքավորումների և կառուցվածքի արժեքի զգալի տնտեսումներ են ձեռք բերվել՝ ընդունելով մեծ միավորի չափը՝ հաշվի առնելով ցանցի չափը և դրա ազդեցությունը համակարգի պահեստային հզորության վրա:
(2) Գեներատորների արժեքը կրճատվել է՝ ընդունելով շինարարության հովանոցային դիզայնը, որն այժմ հնարավոր է մեծ արագությամբ հիդրոգեներատորների համար՝ շնորհիվ ռոտորի եզրերի դակման համար բարձր առաձգական պողպատի մշակման:
(3) Մանրամասն ուսումնասիրություններից հետո բնական բարձր էներգիայի գործակից գեներատորների ձեռքբերումը հանգեցրեց ծախսերի հետագա խնայողության:
(4) Դեհարի հաճախականությունը կարգավորող կայանի գեներատորի պտտվող մասերի սովորական թռչող անիվի ազդեցությունը բավարար է համարվել տուրբինային կառավարիչ համակարգի կայունության համար՝ մեծ փոխկապակցված համակարգի պատճառով:
(5) EHV ցանցերը սնուցող հեռավոր գեներատորների հատուկ պարամետրերը էլեկտրական կայունությունն ապահովելու համար կարող են բավարարվել արագ արձագանքման ստատիկ գրգռման համակարգերով:
(6) Արագ գործող ստատիկ գրգռման համակարգերը կարող են ապահովել կայունության անհրաժեշտ սահմաններ:Այդպիսի համակարգերը, այնուամենայնիվ, պահանջում են հետադարձ կապի կայունացնող ազդանշաններ՝ խափանումից հետո կայունության հասնելու համար:Պետք է մանրամասն ուսումնասիրություններ կատարվեն։
(7) Ցանցին երկար EHV գծերով փոխկապակցված հեռավոր գեներատորների ինքնագրգռումը և լարման անկայունությունը կարելի է կանխել՝ ավելացնելով մեքենայի գծի լիցքավորման հզորությունը՝ դիմելով բացասական գրգռմանը և/կամ մշտապես միացված EHV շունտային ռեակտորների կիրառմամբ:
8) Գեներատորների և դրա հիմքերի նախագծման մեջ կարող են դրույթներ սահմանվել՝ փոքր ծախսերով սեյսմիկ ուժերից պաշտպանվելու համար:

Dehar գեներատորների հիմնական պարամետրերը
Կարճ միացման հարաբերակցությունը = 1,06
Անցումային ռեակտիվ ուղիղ առանցք = 0.2
Flywheel Effect = 39,5 x 106 lb ft2
Xnq/Xnd = 1.2-ից ոչ մեծ