გენერატორის მფრინავის ეფექტი და ტურბინის გუბერნატორის სისტემის სტაბილურობა

გენერატორის მფრინავის ეფექტი და სტაბილურობა ტურბინის გუბერნატორი სისტემის გენერატორი მფრინავის ეფექტი და სტაბილურობა ტურბინის მმართველი სისტემა.
მსხვილ თანამედროვე ჰიდროგენერატორებს აქვთ ინერციის მცირე მუდმივი და შეიძლება შეექმნათ პრობლემები ტურბინის მართვის სისტემის სტაბილურობასთან დაკავშირებით.ეს გამოწვეულია ტურბინის წყლის ქცევით, რომელიც მისი ინერციის გამო წარმოქმნის წყლის ჩაქუჩს წნევის მილებში მართვის მოწყობილობების მუშაობისას.ეს ზოგადად ხასიათდება ჰიდრავლიკური აჩქარების დროის მუდმივებით.იზოლირებული მუშაობისას, როდესაც მთელი სისტემის სიხშირე განისაზღვრება ტურბინის გუბერნატორის მიერ, წყლის ჩაქუჩი გავლენას ახდენს სიჩქარის რეგულირებაზე და არასტაბილურობა ჩნდება ნადირობის ან სიხშირის რხევის სახით.დიდ სისტემასთან ურთიერთდაკავშირებული მუშაობისთვის სიხშირე არსებითად უცვლელი რჩება შემდგომში.შემდეგ წყლის ჩაქუჩი გავლენას ახდენს სისტემაზე მიწოდებულ სიმძლავრეზე და სტაბილურობის პრობლემა წარმოიქმნება მხოლოდ მაშინ, როდესაც სიმძლავრე კონტროლდება დახურულ მარყუჟში, ანუ იმ ჰიდროგენერატორების შემთხვევაში, რომლებიც მონაწილეობენ სიხშირის რეგულირებაში.

ტურბინის გუბერნატორის მექანიზმის სტაბილურობაზე დიდ გავლენას ახდენს მექანიკური აჩქარების დროის მუდმივის თანაფარდობა წყლის მასების ჰიდრავლიკური აჩქარების დროის მუდმივის გამო და გუბერნატორის მომატება.ზემოაღნიშნული თანაფარდობის შემცირებას აქვს დესტაბილიზაციის ეფექტი და საჭიროებს გუბერნატორის მომატების შემცირებას, რაც უარყოფითად მოქმედებს სიხშირის სტაბილიზაციაზე.შესაბამისად, საჭიროა ჰიდრობლოკის მბრუნავი ნაწილების მინიმალური საფრენი ეფექტი, რომელიც ჩვეულებრივ შეიძლება იყოს მხოლოდ გენერატორში.ალტერნატიულად, მექანიკური აჩქარების დროის მუდმივი შეიძლება შემცირდეს წნევის შემამსუბუქებელი სარქველით ან დენის ავზის მიწოდებით და ა.შ., მაგრამ ეს ზოგადად ძალიან ძვირია.ჰიდროგენერატორის სიჩქარის რეგულირების უნარის ემპირიული კრიტერიუმი შეიძლება დაფუძნდეს ბლოკის სიჩქარის მატებაზე, რომელიც შეიძლება მოხდეს დამოუკიდებლად მოქმედი ბლოკის მთლიანი ნომინალური დატვირთვის უარყოფაზე.ელექტროსადგურებისთვის, რომლებიც მუშაობენ დიდ ურთიერთდაკავშირებულ სისტემებში და რომლებიც საჭიროებენ სისტემის სიხშირის რეგულირებას, სიჩქარის პროცენტული ზრდის ინდექსი, როგორც ზემოთ გამოითვლება, ჩათვლილი იყო, რომ არ აღემატებოდა 45 პროცენტს.მცირე სისტემებისთვის გათვალისწინებულია სიჩქარის მცირე ზრდა (იხილეთ თავი 4).

გრძივი მონაკვეთი მიმღებიდან დეჰარის ელექტროსადგურამდე
(წყარო: ავტორის ნაშრომი – მე-2 მსოფლიო კონგრესი, წყლის რესურსების საერთაშორისო ასოციაცია 1979) დეჰარის ელექტროსადგურისთვის ნაჩვენებია ჰიდრავლიკური წნევის წყლის სისტემა, რომელიც აკავშირებს საბალანსო საცავს ელექტროსადგურთან, რომელიც შედგება წყლის მიმღებისგან, წნევის გვირაბისგან, დიფერენციალური ტალღის ავზისაგან და სამაგრისაგან. .მაქსიმალური წნევის აწევის შეზღუდვა საყრდენებში 35 პროცენტამდე, დანადგარის სავარაუდო მაქსიმალური სიჩქარის აწევა სრული დატვირთვის უარყოფის შემთხვევაში დამუშავებული იყო დაახლოებით 45 პროცენტამდე გუბერნატორის დახურვისას.
დრო 9,1 წამი 282 მ (925 ფუტი) ნომინალურ სიმაღლეზე გენერატორის მბრუნავი ნაწილების ნორმალური მფრინავის ეფექტით (ე.ი. დაფიქსირებული მხოლოდ ტემპერატურის მატების გათვალისწინებით).ოპერაციის პირველ ეტაპზე სიჩქარის მატება აღმოჩნდა არაუმეტეს 43 პროცენტისა.შესაბამისად მიჩნეული იყო, რომ ნორმალური მფრინავის ეფექტი ადეკვატურია სისტემის სიხშირის დასარეგულირებლად.

გენერატორის პარამეტრები და ელექტრული სტაბილურობა
გენერატორის პარამეტრები, რომლებიც გავლენას ახდენენ სტაბილურობაზე, არის მფრინავის ეფექტი, გარდამავალი რეაქტიულობა და მოკლე ჩართვის თანაფარდობა.420 კვ EHV სისტემის განვითარების საწყის ეტაპზე, როგორც დეჰარში, სტაბილურობის პრობლემები შეიძლება იყოს კრიტიკული სუსტი სისტემის, დაბალი მოკლე ჩართვის დონის, წამყვანი სიმძლავრის კოეფიციენტზე მუშაობისა და გადაცემის გასასვლელების უზრუნველყოფისა და ზომების დაფიქსირების ეკონომიის საჭიროების გამო. გენერატორის პარამეტრები.წინასწარი გარდამავალი სტაბილურობის კვლევები ქსელის ანალიზატორზე (მუდმივი ძაბვის გამოყენებით გარდამავალი რეაქციის მიღმა) Dehar EHV სისტემისთვის ასევე მიუთითებს, რომ მხოლოდ ზღვრული სტაბილურობა მიიღწევა.დეჰარის ელექტროსადგურის დაპროექტების ადრეულ ეტაპზე ითვლებოდა, რომ გენერატორების დაზუსტება ნორმალურად
მახასიათებლები და სტაბილურობის მოთხოვნების მიღწევა სხვა ფაქტორების პარამეტრების ოპტიმიზაციის გზით, განსაკუთრებით აღგზნების სისტემის, ეკონომიკურად იაფი ალტერნატივაა.ბრიტანული სისტემის კვლევამ ასევე აჩვენა, რომ გენერატორის პარამეტრების შეცვლა შედარებით ნაკლებ გავლენას ახდენს სტაბილურობის ზღვარზე.შესაბამისად გენერატორისთვის მითითებული იყო დანართში მოცემული ნორმალური გენერატორის პარამეტრები.აღწერილია სტაბილურობის დეტალური კვლევები

ხაზის დამუხტვის სიმძლავრე და ძაბვის სტაბილურობა
დისტანციურად განლაგებული ჰიდროგენერატორები გამოიყენება ხანგრძლივი დატვირთული EHV ხაზების დასატენად, რომელთა დამუხტვის kVA აღემატება აპარატის ხაზის დამუხტვის სიმძლავრეს, მანქანა შეიძლება თვითაღგზნებული გახდეს და ძაბვა გაიზარდოს კონტროლის მიღმა.თვითაგზნების პირობაა, რომ xc < xd სადაც, xc არის ტევადი დატვირთვის რეაქტიულობა და xd სინქრონული პირდაპირი ღერძის რეაქტიულობა.ერთი 420 კვ დაცლილი ხაზის E2/xc დასატენად საჭირო სიმძლავრე პანიპატამდე (მიმღების ბოლო) იყო დაახლოებით 150 MVAR ნომინალური ძაბვის დროს.მეორე ეტაპზე, როდესაც დამონტაჟებულია ექვივალენტური სიგრძის მეორე 420 კვ ხაზი, ხაზის დამტენი სიმძლავრე, რომელიც საჭიროა ორივე გადმოტვირთული ხაზის ერთდროულად დასატენად ნომინალურ ძაბვაზე იქნება დაახლოებით 300 MVARs.

ხაზის დამუხტვის სიმძლავრე, რომელიც ხელმისაწვდომი იყო დეჰარის გენერატორიდან ნომინალურ ძაბვაზე, როგორც აღჭურვილობის მომწოდებლების მიერ იყო განსაზღვრული, იყო შემდეგი:
(i) 70 პროცენტიანი შეფასებული MVA, ანუ 121.8 MVAR ხაზის დამუხტვა შესაძლებელია მინიმალური დადებითი აგზნების 10 პროცენტით.
(ii) რეიტინგული MVA-ს 87 პროცენტამდე, ანუ 139 MVAR ხაზის დამუხტვის სიმძლავრე შესაძლებელია მინიმალური დადებითი აგზნების 1 პროცენტით.
(iii) რეიტინგული MVAR-ის 100 პროცენტამდე, ანუ 173.8 ხაზის დამუხტვის სიმძლავრე შეიძლება მიღებულ იქნას დაახლოებით 5 პროცენტიანი უარყოფითი აგზნებით და ხაზის დამუხტვის მაქსიმალური სიმძლავრე, რომელიც შეიძლება მიღებულ იქნას 10 პროცენტიანი უარყოფითი აგზნებით, არის რეიტინგული MVA-ის 110 პროცენტი (191 MVAR). ) BSS-ის მიხედვით.
(iv) ხაზის დატენვის შესაძლებლობების შემდგომი ზრდა შესაძლებელია მხოლოდ მანქანის ზომის გაზრდით.(ii) და (iii) შემთხვევაში აღგზნების ხელით კონტროლი შეუძლებელია და სრული ნდობა უნდა დავეყრდნოთ სწრაფი მოქმედების ავტომატური ძაბვის რეგულატორების უწყვეტ მუშაობას.არც ეკონომიკურად მიზანშეწონილი და არც სასურველია აპარატის ზომის გაზრდა ხაზის დატენვის შესაძლებლობების გაზრდის მიზნით.შესაბამისად, ექსპლუატაციის პირველ ეტაპზე ოპერაციული პირობების გათვალისწინებით, გადაწყდა გენერატორებისთვის 191 MVAR-ის ხაზის დამუხტვის სიმძლავრე ნომინალური ძაბვის პირობებში გენერატორებზე უარყოფითი აგზნების უზრუნველყოფის გზით.კრიტიკული ოპერაციული მდგომარეობა, რომელიც იწვევს ძაბვის არასტაბილურობას, ასევე შეიძლება გამოწვეული იყოს მიმღებ ბოლოზე დატვირთვის გათიშვით.ფენომენი წარმოიქმნება მანქანაზე ტევადი დატვირთვის გამო, რაც შემდგომ უარყოფითად მოქმედებს გენერატორის სიჩქარის მატებაზე.თვითაგზნება და ძაბვის არასტაბილურობა შეიძლება მოხდეს თუ.

Xc ≤ n2 (Xq + XT)
სადაც, Xc არის დატვირთვის ტევადობის რეაქტიულობა, Xq არის კვადრატული ღერძის სინქრონული რეაქტიულობა და n არის მაქსიმალური ფარდობითი სიჩქარეზე, რომელიც ხდება დატვირთვის უარყოფისას.დეჰარის გენერატორზე ამ მდგომარეობის თავიდან აცილება იყო შემოთავაზებული ხაზის მიმღებ ბოლოზე მუდმივად დაკავშირებული 400 კვ EHV შუნტი რეაქტორის (75 MVA) მიწოდებით, ჩატარებული დეტალური კვლევების მიხედვით.

დემპერის გრაგნილი
დემპერის გრაგნილის ძირითადი ფუნქციაა მისი უნარი თავიდან აიცილოს გადაჭარბებული ძაბვა ტევადობის დატვირთვით ხაზიდან ხაზის გაუმართაობის შემთხვევაში, რითაც ამცირებს ჭარბი ძაბვის სტრესს აღჭურვილობაზე.დისტანციური მდებარეობისა და ხანგრძლივი ურთიერთდამაკავშირებელი გადამცემი ხაზების გათვალისწინებით დაზუსტდა სრულად დაკავშირებული დემპერის გრაგნილები კვადრატულობის და პირდაპირი ღერძის რეაქტიულობის თანაფარდობით Xnq/Xnd არაუმეტეს 1.2.

გენერატორის მახასიათებლები და აგზნების სისტემა
ნორმალური მახასიათებლების გენერატორების დაზუსტების შემდეგ და წინასწარი კვლევებით, რომლებიც მიუთითებდნენ მხოლოდ ზღვრულ მდგრადობაზე, გადაწყდა, რომ მაღალსიჩქარიანი სტატიკური აგზნების მოწყობილობა გამოყენებული იქნას სტაბილურობის მინდვრების გასაუმჯობესებლად, რათა მიღწეული იქნას აღჭურვილობის საერთო ყველაზე ეკონომიური მოწყობა.ჩატარდა დეტალური კვლევები სტატიკური აგზნების აღჭურვილობის ოპტიმალური მახასიათებლების დასადგენად და განხილული იყო მე-10 თავში.

სეისმური მოსაზრებები
დეჰარის ელექტროსადგური სეისმურ ზონაში ჩავარდა.დეჰარში ჰიდროგენერატორის დიზაინის შემდეგი დებულებები შემოთავაზებული იქნა აღჭურვილობის მწარმოებლებთან კონსულტაციით და ადგილზე სეისმური და გეოლოგიური პირობებისა და ინდოეთის მთავრობის მიერ იუნესკოს დახმარებით შექმნილი კოინას მიწისძვრის ექსპერტთა კომიტეტის ანგარიშის გათვალისწინებით.

მექანიკური სიძლიერე
დეჰარის გენერატორები შექმნილია იმისთვის, რომ უსაფრთხოდ გაუძლოს მიწისძვრის აჩქარების მაქსიმალურ ძალას როგორც ვერტიკალურ, ისე ჰორიზონტალურ მიმართულებით მოსალოდნელია დეჰარში, რომელიც მოქმედებს მანქანის ცენტრში.

ბუნებრივი სიხშირე
აპარატის ბუნებრივი სიხშირე უნდა იყოს დაცული (უფრო მაღალი) მაგნიტური სიხშირისგან 100 ჰც (ორჯერ მეტი გენერატორის სიხშირე).ეს ბუნებრივი სიხშირე შორს იქნება მიწისძვრის სიხშირისგან და შემოწმდება ადეკვატური ზღვრისთვის მიწისძვრის გაბატონებული სიხშირისა და მბრუნავი სისტემის კრიტიკული სიჩქარის მიმართ.

გენერატორის სტატორის მხარდაჭერა
გენერატორის სტატორი და ქვედა ბიძგები და სახელმძღვანელო ტარების საძირკვლები მოიცავს რამდენიმე ძირის ფირფიტას.ძირის ფირფიტები მიბმული იქნება საძირკველზე გვერდით, გარდა ნორმალური ვერტიკალური მიმართულებისა, საძირკვლის ჭანჭიკებით.

სახელმძღვანელო ტარების დიზაინი
გზამკვლევი საკისრები უნდა იყოს სეგმენტური ტიპის და სახელმძღვანელო ტარების ნაწილები გამაგრდეს, რათა გაუძლოს სრულ მიწისძვრას.მწარმოებლები შემდგომში გვირჩევენ ზედა სამაგრის გვერდით მიბმას ლულით (გენერატორის გარსით) ფოლადის სარტყლების საშუალებით.ეს ასევე ნიშნავს, რომ ბეტონის ლულა თავის მხრივ უნდა გამაგრებულიყო.

გენერატორების ვიბრაციის გამოვლენა
ტურბინებზე და გენერატორებზე ვიბრაციის დეტექტორების ან ექსცენტრიულობის მრიცხველების დაყენება რეკომენდებული იყო გამორთვისა და განგაშის დასაწყებად იმ შემთხვევაში, თუ მიწისძვრის გამო ვიბრაცია აღემატება წინასწარ განსაზღვრულ მნიშვნელობას.ეს მოწყობილობა ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას დანაყოფის ნებისმიერი უჩვეულო ვიბრაციის გამოსავლენად ტურბინაზე მოქმედი ჰიდრავლიკური პირობების გამო.

მერკური კონტაქტები
მიწისძვრის გამო ძლიერმა რყევამ შეიძლება გამოიწვიოს ცრუ გამორთვა დანაყოფის გამორთვის დასაწყებად, თუ ვერცხლისწყლის კონტაქტები გამოიყენება.ამის თავიდან აცილება შესაძლებელია ან ვიბრაციის საწინააღმდეგო ტიპის ვერცხლისწყლის გადამრთველების მითითებით ან საჭიროების შემთხვევაში დროის რელეების დამატებით.

დასკვნები
(1) დეჰარის ელექტროსადგურის აღჭურვილობისა და სტრუქტურის ღირებულების მნიშვნელოვანი ეკონომია მიღწეული იქნა დიდი ერთეულის ზომის მიღებით, ქსელის ზომისა და მისი გავლენის გათვალისწინებით სისტემის სათადარიგო სიმძლავრეზე.
(2) გენერატორების ღირებულება შემცირდა კონსტრუქციის ქოლგის დიზაინის მიღებით, რაც ახლა შესაძლებელია დიდი მაღალი სიჩქარით ჰიდროგენერატორებისთვის, როტორის რგოლების დარტყმისთვის მაღალი დაჭიმვის ფოლადის განვითარების გამო.
(3) ბუნებრივი მაღალი სიმძლავრის გენერატორების შესყიდვამ დეტალური კვლევების შემდეგ გამოიწვია ღირებულების შემდგომი დაზოგვა.
(4) გენერატორის მბრუნავი ნაწილების ნორმალური მფრინავი ეფექტი დეჰარში სიხშირის მარეგულირებელ სადგურზე საკმარისად ჩაითვალა ტურბინის გამმართველი სისტემის სტაბილურობისთვის დიდი ურთიერთდაკავშირებული სისტემის გამო.
(5) დისტანციური გენერატორების სპეციალური პარამეტრები, რომლებიც კვებავენ EHV ქსელებს ელექტრო სტაბილურობის უზრუნველსაყოფად, შეიძლება დაკმაყოფილდეს სწრაფი რეაგირების სტატიკური აგზნების სისტემებით.
(6) სწრაფი მოქმედების სტატიკური აგზნების სისტემებს შეუძლიათ უზრუნველყონ სტაბილურობის აუცილებელი ზღვარი.თუმცა, ასეთი სისტემები საჭიროებენ სტაბილიზირებულ უკუკავშირის სიგნალებს დეფექტის შემდგომი სტაბილურობის მისაღწევად.უნდა ჩატარდეს დეტალური კვლევები.
(7) ქსელთან დაკავშირებული დისტანციური გენერატორების თვითაგზნება და ძაბვის არასტაბილურობა, რომლებიც დაკავშირებულია EHV გრძელი ხაზებით, შეიძლება აღიკვეთოს აპარატის ხაზის დამუხტვის სიმძლავრის გაზრდით უარყოფითი აგზნების გამოყენებით და/ან მუდმივად დაკავშირებული EHV შუნტური რეაქტორების გამოყენებით.
(8) გენერატორებისა და მისი საძირკვლის დიზაინში შეიძლება განხორციელდეს დებულებები, რათა უზრუნველყონ უსაფრთხოების დაცვა სეისმური ძალებისგან მცირე ხარჯებით.

დეჰარის გენერატორების ძირითადი პარამეტრები
მოკლე ჩართვის კოეფიციენტი = 1.06
გარდამავალი რეაქტიულობის პირდაპირი ღერძი = 0.2
Flywheel Effect = 39,5 x 106 lb ft2
Xnq/Xnd არ აღემატება = 1.2