Generator Schwéngrad Effekt a Stabilitéit vum Turbine Gouverneur SystemGenerator Schwéngrad Effekt a Stabilitéit vum Turbine Gouverneur SystemGenerator Schwéngrad Effekt a Stabilitéit vum Turbine Gouverneur System
Grouss modern Hydro-Generatoren hu méi kleng Trägerkonstant a kënne Probleemer betreffend Stabilitéit vum Turbine-Regéierungssystem hunn.Dëst ass wéinst dem Verhalen vum Turbinewaasser, wat duerch seng Trägegkeet Waasserhammer an Drockleitungen entsteet wann Kontrollgeräter bedriwwe ginn.Dëst ass allgemeng duerch d'hydraulesch Beschleunigungszäitkonstanten charakteriséiert.An isoléierter Operatioun, wann d'Frequenz vum ganze System vum Turbingouverneur bestëmmt gëtt, beaflosst d'Waasserhammer d'Geschwindegkeetsregierung an d'Instabilitéit erschéngt als Juegd oder Frequenzschwéngung.Fir verbonne Operatioun mat engem grousse System gëtt d'Frequenz wesentlech konstant vun der spéider gehal.De Waasserhammer beaflosst dann d'Kraaft, déi an de System gefüttert gëtt a Stabilitéitsproblem entstinn nëmme wann d'Kraaft an enger zouener Schleif kontrolléiert gëtt, dh am Fall vun deenen Hydro Generatoren déi un der Frequenzreguléierung deelhuelen.
D'Stabilitéit vum Turbinegouverneurausrüstung ass staark beaflosst vum Verhältnis vun der mechanescher Beschleunigungszäitkonstant wéinst der hydraulescher Beschleunigungszäitkonstant vun de Waassermassen a vum Gewënn vum Gouverneur.Eng Reduktioun vum uewe genannte Verhältnis huet en destabiliséierende Effekt an erfuerdert eng Reduktioun vum Gouverneurgewënn, wat d'Frequenzstabiliséierung negativ beaflosst.Deementspriechend ass e Minimum Schwéngradeffekt fir rotéierend Deeler vun enger Hydro-Eenheet néideg, déi normalerweis nëmmen am Generator geliwwert ka ginn.Alternativ kann d'mechanesch Beschleunigungszäitkonstant reduzéiert ginn duerch d'Bereetstellung vun engem Drockreliefventil oder engem Iwwerschwemmungstank, etc., awer et ass allgemeng ganz deier.En empiresche Critère fir d'Geschwindegkeetsreguléierungsfäegkeet vun enger Hydro-Generatiounseenheet kéint op der Geschwindegkeetserhéijung vun der Eenheet baséieren, déi op der Oflehnung vun der ganzer bewäertter Belaaschtung vun der Eenheet stattfënnt, déi onofhängeg funktionnéiert.Fir d'Kraaft Eenheeten, déi a grousse verbonne Systemer operéieren an déi erfuerderlech sinn d'Systemfrequenz ze regléieren, gouf de Prozentsaz vun der Geschwindegkeetserhéijungsindex wéi uewe berechent als net méi wéi 45 Prozent ugesinn.Fir méi kleng Systemer gëtt méi kleng Geschwindegkeetserhéijung zur Verfügung gestallt (kuckt Kapitel 4).
Längssektioun vun der Intake bis op Dehar Power Plant
(Quell: Pabeier vum Auteur - 2. Weltkongress, International Water Resources Association 1979) Fir Dehar Power Plant gëtt den hydraulesche Drockwaassersystem, deen d'Balancelagerung mat der Kraaftverbindung verbënnt, besteet aus Waasseraufnahme, Drocktunnel, Differentialstroumtank a Penstock gewisen. .Limitéiert de maximalen Drocksteigerung an de Penstocks op 35 Prozent déi geschätzte maximal Geschwindegkeetserhéijung vun der Eenheet bei Oflehnung vun der Volllast huet op ongeféier 45 Prozent mat engem Gouverneur zougemaach.
Zäit vun 9,1 Sekonnen bei bewäerten Kapp vun 282 m (925 ft) mat der normaler flywheel Effekt vun der rotativ Deeler vun der Generator (dh fix op Temperatur Erhéijung Considératiounen nëmmen).An der éischter Etapp vun der Operatioun gouf d'Vitesse Steigerung net méi wéi 43 Prozent fonnt.Et war deementspriechend ugeholl datt normal Schwéngradeffekt adäquat ass fir d'Frequenz vum System ze regelen.
Generator Parameteren an elektresch Stabilitéit
D'Generatorparameter déi d'Stabilitéit beaflossen sinn de Schwéngradeffekt, transient Reaktanz a Kuerzschlussverhältnis.An der initialer Etapp vun der Entwécklung vum 420 kV EHV System wéi bei Dehar Stabilitéitsprobleemer si méiglecherweis kritesch wéinst schwaache System, nidderegen Kuerzschlussniveau, Operatioun um féierende Kraaftfaktor, a Bedierfnes fir Wirtschaft fir Iwwerdroungsstécker ze liwweren an d'Gréisst ze fixéieren an ze fixéieren. Parameteren vun generéieren Unitéiten.Virleefeg transient Stabilitéit Studien op Reseau Analyser (benotzen konstante Volt hannert transient reactance) fir Dehar EHV System och uginn, datt nëmmen marginale Stabilitéit kritt ginn.Am fréie Stadium vum Design vun Dehar Power Plant gouf ugeholl datt d'Spezifikatioun vun Generatoren mat normalen
Charakteristiken an erreechen Ufuerderunge vun Stabilitéit vun Optimisatioun Parameteren vun anere Faktoren besonnesch déi vun excitation System wier wirtschaftlech méi bëlleg Alternativ.An enger Etude vum britesche System gouf och gewisen datt d'Verännerung vum Generatorparameter relativ vill manner Effekt op d'Stabilitéitsmargen huet.Deementspriechend goufen normal Generatorparameter wéi am Appendix uginn fir den Generator spezifizéiert.Déi detailléiert Stabilitéitsstudien, déi duerchgefouert goufen, ginn uginn
Linn Opluedstatiounen Kapazitéit a Volt Stabilitéit
Remote lokaliséiert Hydro Generatoren, déi benotzt gi fir laang entlaascht EHV Linnen ze laden, deenen hir Opluedstatioun kVA méi ass wéi d'Linnopluedkapazitéit vun der Maschinn, kann d'Maschinn selwer opgereegt ginn an d'Spannung iwwer d'Kontroll eropgeet.D'Konditioun fir Selbstreizung ass datt xc < xd wou, xc eng kapazitiv Lastreaktanz ass an xd déi synchron direkt Achsreaktanz.D'Kapazitéit déi néideg ass fir eng eenzeg 420 kV entlaascht Linn E2 / xc bis Panipat (Empfangend) ze laden war ongeféier 150 MVARs bei der bewäertter Spannung.An der zweeter Etapp, wann eng zweet 420 kV Linn vun gläichwäerteg Längt installéiert ass, der Linn Opluedstatiounen Muecht néideg souwuel unbelaascht Linnen gläichzäiteg op bewäert Volt ze charge wier ongeféier 300 MVARs.
D'Linnopluedkapazitéit verfügbar bei der bewäertter Spannung vum Dehar Generator wéi ugewise vu Liwweranten vun der Ausrüstung war wéi follegt:
(ech) 70 Prozent bewäert MVA, Ee, 121,8 MVAR Linn Opluedstatiounen ass méiglech mat engem Minimum positiv excitation pa 10 Prozent.
(ii) Bis zu 87 Prozent vun bewäert MVA, Ee, 139 MVAR Linn Opluedstatiounen Muecht ass méiglech mat engem Minimum positiv excitation pa 1 Prozent.
(iii) Bis zu 100 Prozent vun bewäerten MVAR, dh 173,8 Linn Opluedstatiounen Kapazitéit kann mat ongeféier 5 Prozent negativ Opreegung gespuert ginn a maximal Linn Opluedstatiounen Kapazitéit datt mat negativen Opreegung gespuert vun 10 Prozent kritt ginn ass 110 Prozent vun bewäert MVA (191 MVAR) ) nach BSS.
(iv) Weider Erhéijung vun Linn Opluedstatiounen Kapazitéiten ass nëmme méiglech duerch Erhéijung vun der Gréisst vun der Maschinn.Am Fall vun (ii) an (iii) Handkontrolle vun der Excitatioun ass net méiglech a voll Vertrauen muss op kontinuéierlech Operatioun vu schnellhandelen automatesche Spannungsreegler gesat ginn.Et ass weder wirtschaftlech machbar nach wënschenswäert d'Gréisst vun der Maschinn ze vergréisseren fir d'Linnopluedkapazitéiten ze erhéijen.Deementspriechend berécksiichtegt d'Betribsbedéngungen an der éischter Etapp vun der Operatioun gouf decidéiert eng Linn Opluedstatioun Kapazitéit vun 191 MVARs bei nominell Volt fir d'Generatoren ze suergen andeems se negativ Opreegung op d'Generatoren ubidden.Kritesch Operatiounsbedéngungen, déi Spannungsinstabilitéit verursaacht, kënnen och verursaacht ginn duerch d'Trennung vun der Belaaschtung um Empfangsend.De Phänomen geschitt wéinst der kapazitiver Belaaschtung op der Maschinn déi weider negativ beaflosst gëtt duerch d'Geschwindegkeetserhéijung vum Generator.Self excitation a Volt Onstabilitéit kann geschéien wann.
Xc ≤ n2 (Xq + XT)
Wou, Xc eng kapazitiv Lastreaktanz ass, Xq ass eng Quadraturachs Synchronreaktanz an n ass déi maximal relativ iwwer Geschwindegkeet, déi op der Laaschtoflehnung geschitt.Dës Bedingung um Dehar Generator gouf proposéiert ze vermeiden andeems en e permanent verbonne 400 kV EHV Shuntreaktor (75 MVA) am Empfangsend vun der Linn ubitt wéi pro detailléiert Studien duerchgefouert.
Damper Wicklung
D'Haaptfunktioun vun enger Dämpferwindung ass seng Kapazitéit fir exzessiv Iwwerspannungen am Fall vu Linn-zu-Linn-Feeler mat kapazitiven Lasten ze vermeiden, an doduerch Iwwerspannungsstress op d'Ausrüstung ze reduzéieren.Berécksiichtegt Remote Location a laang interconnecting Transmissiounslinnen voll verbonne Dämpferwindungen mat dem Verhältnis vu Quadratur- an Direktachsreaktanzen Xnq/Xnd net méi wéi 1,2 gouf spezifizéiert.
Generator Charakteristesch an Excitation System
Generatoren mat normalen Charakteristiken goufen spezifizéiert a virleefeg Studien nëmmen marginalen Stabilitéit uginn, et gouf decidéiert, datt héich-Vitesse statesch excitation Equipement benotzt ginn Stabilitéit Margen ze verbesseren sou wéi allgemeng wirtschaftlechst Arrangement vun Equipement ze erreechen.Detailléiert Studien goufen duerchgefouert fir optimal Charakteristike vun der statesch Excitatiounsausrüstung ze bestëmmen an am Kapitel 10 diskutéiert.
Seismesch Considératiounen
Dehar Power Plant fällt an seismesch Zone.Folgend Bestëmmungen am Hydro Generator Design zu Dehar goufen a Konsultatioun mat den Hiersteller vun Ausrüstung proposéiert a berücksichtegt déi seismesch a geologesch Bedéngungen op der Plaz an de Bericht vum Koyna Earthquake Experts Committee, deen vun der Regierung vun Indien mat der Hëllef vun der UNESCO gegrënnt gouf.
Mechanesch Kraaft
Dehar Generatoren sinn entworf fir sécher déi maximal Äerdbiewenbeschleunigungskraaft ze widderstoen souwuel an der vertikaler an der horizontaler Richtung, déi am Dehar erwaart gëtt am Zentrum vun der Maschinn.
Natierlech Frequenz
Natierlech Frequenz vun der Maschinn gutt ewech (méi héich) vun der magnetescher Frequenz vun 100 Hz gehal ginn (zweemol d'Generatorfrequenz).Dës natierlech Frequenz wäert wäit vun der Äerdbiewen Frequenz geläscht ginn a fir adäquate Spillraum géint déi predominant Frequenz vun Äerdbiewen a kritescher Vitesse vun rotativ System iwwerpréift ginn.
Generator Stator Ënnerstëtzung
De Generatorstator an den ënneschten Schub- a Guidelagerfundamenter besteet aus enger Zuel vu Sohlplacke.D'Sohleplacke si mat der Fondatioun lateral zousätzlech zu der normaler vertikaler Richtung duerch Fundamentschrauwen gebonnen.
Guide Lager Design
Guide Lager fir Segmentart ze sinn an de Guidelagerdeeler verstäerkt fir voll Äerdbiewenkraaft ze widderstoen.D'Fabrikanten empfeelen weider d'Top Klammer lateral mat dem Fass (Generatorgehäuse) mat Hëllef vu Stahlbalken ze verbannen.Dat géif och bedeiten, datt de Betonfaass ofwiesselnd misst verstäerkt ginn.
Vibratiounsdetektioun vun Generatoren
D'Installatioun vu Schwéngungsdetektoren oder Exzentrizitéitsmeter op Turbinen a Generatoren goufe recommandéiert fir ze installéieren fir Ausschalten an Alarm ze initiéieren am Fall wou d'Schwéngungen duerch Äerdbiewen e virbestëmmte Wäert iwwerschreiden.Dësen Apparat kann och benotzt ginn fir all ongewéinlech Schwéngungen vun enger Eenheet z'entdecken wéinst hydraulesche Bedéngungen, déi d'Turbine beaflossen.
Merkur Kontakter
Schwéier Schüttelen wéinst Äerdbiewen ass méiglecherweis zu falschen Ausschlag fir d'Initiatioun vun der Ausschaltung vun enger Eenheet wann Quecksëlwerkontakte benotzt ginn.Dëst kann vermeit ginn entweder andeems Anti-Vibratiounstyp Quecksilberschalter spezifizéieren oder wann néideg fonnt gëtt andeems Dir Timingrelais bäidréit.
Conclusiounen
(1) Wesentlech Wirtschaft an de Käschte vun Ausrüstung a Struktur am Dehar Power Plant goufen duerch d'Adoptioun vun enger grousser Eenheetsgréisst kritt, déi d'Gréisst vum Gitter a sengen Afloss op d'Systemersatzkapazitéit ugeet.
(2) D'Käschte vun de Generatoren goufen reduzéiert andeems d'Schirmkonstruktioun vum Bau adoptéiert gouf, deen elo méiglech ass fir grouss Héichgeschwindegkeet Hydro Generatoren wéinst der Entwécklung vun héije Spannstahl fir Rotorfelgpunchings.
(3) Beschaffung vun natierleche High Power Faktor Generatoren no detailléierte Studien huet zu weidere Spuerer an de Käschte gefouert.
(4) Normal flywheel Effekt vun der rotativ Deeler vun der Generator op der Frequenz Regulatioun Gare zu Dehar war genuch fir Stabilitéit vun turbine Gouverneur System wéinst der grousser interconnected System considéréiert.
(5) Besonnesch Parameteren vu Ferngeneratoren, déi EHV Netzwierker fidderen fir d'elektresch Stabilitéit ze garantéieren, kënnen duerch séier Äntwert statesch Excitatiounssystemer erfëllt ginn.
(6) Fast handele statesch Excitatiounssystemer kënnen déi néideg Stabilitéitsmargen ubidden.Esou Systemer erfuerderen awer stabiliséiere Feed-Back-Signaler fir d'Postfeelstabilitéit z'erreechen.Detailléiert Studien solle gemaach ginn.
(7) Selbstexcitation a Spannungsinstabilitéit vu Ferngeneratoren, déi mam Gitter duerch laang EHV Linnen verbonne sinn, kënne verhënnert ginn duerch d'Erhéijung vun der Linn Opluedkapazitéit vun der Maschinn duerch Auswee op negativ Excitatioun an / oder andeems Dir permanent verbonne EHV Shuntreaktoren benotzt.
(8) Bestëmmunge kënnen am Design vun Generatoren a seng Fundamenter gemaach ginn fir Sécherheetsmoossnamen géint seismesch Kräfte mat klenge Käschten ze bidden.
Haaptparameter vun Dehar Generatoren
Kuerzschluss Verhältnis = 1,06
Transient Reaktanz Direkt Achs = 0,2
Schwéngradeffekt = 39,5 x 106 lb ft2
Xnq/Xnd net méi grouss wéi = 1,2
Post Zäit: Mee-11-2021
