Generatoriaus smagračio efektas ir turbinos reguliatoriaus sistemos stabilumas.
Dideli šiuolaikiniai hidrogeneratoriai turi mažesnę inercijos konstantą ir gali susidurti su turbinos valdymo sistemos stabilumo problemomis.Taip yra dėl turbinos vandens elgsenos, kuri dėl savo inercijos sukelia vandens plaktuką slėgio vamzdžiuose, kai veikia valdymo įtaisai.Tai paprastai apibūdina hidraulinio pagreičio laiko konstantos.Atskirai veikiant, kai visos sistemos dažnis nustatomas turbinos reguliatoriumi, vandens plaktukas veikia greičio reguliavimą ir nestabilumas atsiranda kaip medžioklė ar dažnio svyravimas.Sujungtam darbui su didele sistema dažnis iš esmės yra pastovus vėliau.Tada vandens plaktukas paveikia į sistemą tiekiamą galią, o stabilumo problema iškyla tik tada, kai galia valdoma uždaro ciklo būdu, ty tų hidrogeneratorių, kurie dalyvauja dažnio reguliavime.
Turbinos reguliatoriaus pavaros stabilumui didelę įtaką turi mechaninio pagreičio laiko konstantos santykis dėl vandens masių hidraulinio pagreičio laiko konstantos ir reguliatoriaus stiprinimas.Pirmiau nurodyto santykio sumažinimas turi destabilizuojantį poveikį ir reikalauja sumažinti reguliatoriaus stiprinimą, o tai neigiamai veikia dažnio stabilizavimą.Atitinkamai būtinas minimalus smagračio efektas besisukančioms hidroagregato dalims, kuris paprastai gali būti užtikrinamas tik generatoriuje.Arba mechaninio pagreičio laiko konstanta gali būti sumažinta įrengiant slėgio mažinimo vožtuvą arba viršįtampio baką ir pan., tačiau tai paprastai yra labai brangu.Hidrogeneratoriaus greičio reguliavimo galimybės empiriniai kriterijai galėtų būti pagrįsti įrenginio greičio padidėjimu, kuris gali įvykti atmetus visą savarankiškai veikiančio įrenginio vardinę apkrovą.Jėgos blokams, dirbantiems didelėse tarpusavyje sujungtose sistemose ir kuriems reikia reguliuoti sistemos dažnį, aukščiau apskaičiuotas procentinis greičio padidėjimo indeksas buvo laikomas neviršijančiu 45 proc.Mažesnėms sistemoms turi būti numatytas mažesnis greičio padidėjimas (žr. 4 skyrių).
Išilginė pjūvis nuo įsiurbimo iki Deharo elektrinės
(Šaltinis: Autoriaus pranešimas – 2-asis pasaulinis kongresas, Tarptautinė vandens išteklių asociacija, 1979 m.) Deharo elektrinei parodyta hidraulinio slėgio vandens sistema, jungianti balansavimo saugyklą su maitinimo bloku, kurį sudaro vandens paėmimo anga, slėgio tunelis, diferencinio viršįtampio bakas ir staklės. .Apribojus maksimalų slėgio padidėjimą švirkštimo priemonėse iki 35 procentų, numatomas maksimalus įrenginio greičio padidėjimas atmetus visą apkrovą, uždarius reguliatorių, buvo maždaug 45 procentai.
9,1 sekundės, kai vardinis aukštis yra 282 m (925 pėdos), esant normaliam besisukančių generatoriaus dalių smagračio poveikiui (ty, atsižvelgiant tik į temperatūros kilimą).Pirmajame eksploatacijos etape greičio padidėjimas nustatytas ne daugiau kaip 43 proc.Atitinkamai buvo nuspręsta, kad normalus smagračio efektas yra pakankamas sistemos dažniui reguliuoti.
Generatoriaus parametrai ir elektros stabilumas
Generatoriaus parametrai, turintys įtakos stabilumui, yra smagračio efektas, pereinamoji reaktyvumas ir trumpojo jungimo santykis.Pradiniame 420 kV EHV sistemos kūrimo etape, kaip ir Dehare, stabilumo problemos gali būti labai svarbios dėl silpnos sistemos, žemesnio trumpojo jungimo lygio, veikimo esant pirmaujančiam galios koeficientui, taip pat dėl poreikio taupyti perdavimo lizdus ir tvirtinimo dydį bei generuojančių vienetų parametrai.Preliminarūs pereinamojo laikotarpio stabilumo tyrimai tinklo analizatoriuje (naudojant pastovią įtampą už trumpalaikės reaktyvumo) Dehar EHV sistemai taip pat parodė, kad bus gautas tik ribinis stabilumas.Ankstyvajame Deharo elektrinės projektavimo etape buvo manoma, kad reikia nurodyti generatorius su normaliais
charakteristikos ir stabilumo reikalavimų pasiekimas optimizuojant kitų susijusių veiksnių, ypač žadinimo sistemos, parametrus, būtų ekonomiškai pigesnė alternatyva.Didžiosios Britanijos sistemos tyrime taip pat buvo parodyta, kad generatoriaus parametrų keitimas turi palyginti daug mažiau įtakos stabilumo riboms.Atitinkamai generatoriui buvo nurodyti įprasti generatoriaus parametrai, pateikti priede.Pateikiami išsamūs atlikti stabilumo tyrimai
Linijos įkrovimo talpa ir įtampos stabilumas
Nuotoliniai hidrogeneratoriai, naudojami ilgoms neapkrautoms EHV linijoms įkrauti, kurių įkrovimo kVA yra didesnis nei mašinos linijos įkrovimo pajėgumas, mašina gali savaime susijaudinti ir nekontroliuojamai kilti įtampa.Savaiminio sužadinimo sąlyga yra tokia, kad xc < xd, kur xc yra talpinės apkrovos reaktyvumas, o xd – sinchroninės tiesioginės ašies reaktyvumas.Vienos 420 kV neapkrautos linijos E2 /xc įkrovimui iki Panipat (imtuvo galas) reikalinga talpa buvo apie 150 MVARs esant vardinei įtampai.Antrajame etape, kai įrengiama antroji lygiaverčio ilgio 420 kV linija, linijos įkrovimo pajėgumas, reikalingas abiem neapkrautoms linijoms vienu metu įkrauti esant vardinei įtampai, būtų apie 300 MVAR.
Linijos įkrovimo pajėgumas esant vardinei įtampai iš Dehar generatoriaus, kaip nurodė įrangos tiekėjai, buvo toks:
(i) 70 procentų vardinis MVA, ty 121,8 MVAR linijos įkrovimas galimas esant mažiausiai 10 procentų teigiamam sužadinimui.
(ii) Iki 87 procentų vardinės MVA, ty 139 MVAR linijos įkrovimo pajėgumas yra įmanomas, kai minimalus teigiamas sužadinimas yra 1 procentas.
(iii) Iki 100 procentų vardinio MVAR, ty 173,8 linijos įkrovimo pajėgumą galima gauti esant maždaug 5 procentams neigiamam sužadinimui, o didžiausia linijos įkrovimo galia, kurią galima gauti esant neigiamam 10 procentų sužadinimui, yra 110 procentų vardinės MVA (191 MVAR). ) pagal BSS.
(iv) Tolesnis linijos įkrovimo pajėgumų padidinimas įmanomas tik padidinus mašinos dydį.(ii) ir (iii) atvejais sužadinimo ranka valdyti neįmanoma, todėl reikia visiškai pasikliauti nuolatiniu greito veikimo automatinių įtampos reguliatorių veikimu.Padidinti mašinos dydį, siekiant padidinti linijos įkrovimo pajėgumus, nėra nei ekonomiškai tikslinga, nei pageidautina.Atitinkamai, atsižvelgiant į eksploatavimo sąlygas pirmajame eksploatacijos etape, buvo nuspręsta generatoriams numatyti 191 MVAR linijos įkrovimo galią esant vardinei įtampai, generatoriams suteikiant neigiamą sužadinimą.Kritinės veikimo sąlygos, sukeliančios įtampos nestabilumą, taip pat gali atsirasti dėl apkrovos atjungimo priėmimo gale.Šis reiškinys atsiranda dėl talpinės mašinos apkrovos, kurią dar labiau neigiamai veikia generatoriaus greičio padidėjimas.Gali atsirasti savaiminis sužadinimas ir įtampos nestabilumas, jei.
Xc ≤ n2 (Xq + XT)
Kur Xc yra talpinė apkrovos reaktyvumas, Xq yra kvadratinės ašies sinchroninė varža ir n yra didžiausias santykinis greitis, atsirandantis atmetus apkrovą.Šią „Dehar“ generatoriaus sąlygą buvo pasiūlyta išvengti įrengiant nuolat prijungtą 400 kV EHV šunto reaktorių (75 MVA) linijos priėmimo gale, remiantis atliktais išsamiais tyrimais.
Slopintuvo apvija
Pagrindinė amortizatoriaus apvijos funkcija yra jos gebėjimas užkirsti kelią pernelyg didelėms įtampoms esant talpinėms apkrovoms, taip sumažinant įrangos per didelės įtampos įtampą.Atsižvelgiant į nutolusią vietą ir ilgas tarpusavyje jungiamas perdavimo linijas, buvo nurodytos visiškai sujungtos sklendės apvijos, kurių kvadratinių ir tiesioginių ašių reaktyvumo santykis Xnq/Xnd neviršija 1,2.
Generatoriaus charakteristikos ir žadinimo sistema
Nustačius normalių charakteristikų generatorius ir atlikus preliminarius tyrimus, nustačius tik ribinį stabilumą, buvo nuspręsta, kad stabilumo riboms pagerinti bus naudojama didelės spartos statinio žadinimo įranga, kad būtų pasiektas bendras ekonomiškiausias įrangos išdėstymas.Siekiant nustatyti optimalias statinio žadinimo įrangos charakteristikas, buvo atlikti išsamūs tyrimai, aptarti 10 skyriuje.
Seisminiai svarstymai
Deharo elektrinė patenka į seisminę zoną.Šios Deharo hidrogeneratoriaus projekto nuostatos buvo pasiūlytos konsultuojantis su įrangos gamintojais ir atsižvelgiant į seismines ir geologines sąlygas vietoje bei Indijos vyriausybės, padedant UNESCO, Koyna žemės drebėjimo ekspertų komiteto ataskaitą.
Mechaninis stiprumas
Dehar generatoriai sukurti taip, kad saugiai atlaikytų didžiausią žemės drebėjimo pagreičio jėgą tiek vertikalia, tiek horizontalia kryptimi, tikimasi Dehar, veikiančio mašinos centre.
Natūralus dažnis
Natūralus mašinos dažnis turi būti atokiai (didesnis) nuo 100 Hz magnetinio dažnio (du kartus didesnis už generatoriaus dažnį).Šis natūralus dažnis bus toli nuo žemės drebėjimo dažnio ir bus patikrintas, ar jis atitinka vyraujančią žemės drebėjimo dažnį ir kritinį sukimosi sistemos greitį.
Generatoriaus statoriaus palaikymas
Generatoriaus statorius ir apatiniai traukos ir kreipiamųjų guolių pamatai susideda iš kelių padų plokščių.Pado plokštės turi būti pririštos prie pamato šonuose, be įprastos vertikalios krypties, pamato varžtais.
Vadovo guolio konstrukcija
Kreipiamieji guoliai turi būti segmentinio tipo, o kreipiamųjų guolių dalys turi būti sustiprintos, kad atlaikytų visą žemės drebėjimo jėgą.Be to, gamintojai rekomendavo plieninėmis sijomis surišti viršutinį laikiklį iš šono su statine (generatoriaus gaubtu).Tai taip pat reikštų, kad betoninė statinė savo ruožtu turės būti sustiprinta.
Generatorių vibracijos aptikimas
Turbinose ir generatoriuose buvo rekomenduota įrengti vibracijos detektorius arba ekscentricumo matuoklius, kurie inicijuotų išjungimą ir pavojaus signalą, jei vibracija dėl žemės drebėjimo viršytų iš anksto nustatytą vertę.Šis prietaisas taip pat gali būti naudojamas aptikti bet kokias neįprastas įrenginio vibracijas dėl hidraulinių sąlygų, veikiančių turbiną.
Merkurijaus kontaktai
Jei naudojami gyvsidabrio kontaktai, stiprus drebėjimas dėl žemės drebėjimo gali sukelti klaidingą išjungimą, kad įrenginys būtų išjungtas.To galima išvengti nurodant antivibracinius gyvsidabrio jungiklius arba, jei reikia, pridedant laiko reles.
Išvados
(1) Didelė Deharo elektrinės įrangos ir struktūros sąnaudų ekonomija buvo pasiekta pasirinkus didelį įrenginio dydį, atsižvelgiant į tinklo dydį ir jo įtaką nepanaudotiems sistemos pajėgumams.
(2) Generatorių kaina buvo sumažinta pritaikius skėtinę konstrukciją, kuri dabar įmanoma dideliems greitaeigiams hidrogeneratoriams, nes buvo sukurtas didelio tempimo plienas, skirtas rotoriaus ratlankių perforavimui.
(3) Po išsamių tyrimų įsigijus natūralius didelio galios faktoriaus generatorius, buvo galima sutaupyti dar daugiau išlaidų.
(4) Normalus besisukančių generatoriaus dalių smagračio efektas dažnio reguliavimo stotyje Dehare buvo laikomas pakankamu turbinos valdiklio sistemos stabilumui dėl didelės tarpusavyje sujungtos sistemos.
(5) Specialius nuotolinių generatorių, maitinančių EHV tinklus, parametrus, užtikrinančius elektrinį stabilumą, galima patenkinti greito reagavimo statinio žadinimo sistemomis.
(6) Greitai veikiančios statinio sužadinimo sistemos gali užtikrinti būtinas stabilumo ribas.Tačiau tokioms sistemoms reikia stabilizuoti grįžtamąjį signalą, kad būtų pasiektas stabilumas po gedimo.Turėtų būti atlikti išsamūs tyrimai.
(7) Nuotolinių generatorių, sujungtų su tinklu ilgomis EHV linijomis, savaiminio sužadinimo ir įtampos nestabilumo galima išvengti padidinus mašinos linijos įkrovimo pajėgumą, naudojant neigiamą sužadinimą ir (arba) naudojant nuolat prijungtus EHV šunto reaktorius.
(8) Projektuojant generatorius ir jų pamatus galima numatyti apsaugą nuo seisminių jėgų mažomis sąnaudomis.
Pagrindiniai Dehar generatorių parametrai
Trumpojo jungimo koeficientas = 1,06
Trumpalaikės reaktyvumo tiesioginė ašis = 0,2
Smagračio efektas = 39,5 x 106 lb ft2
Xnq/Xnd ne didesnis kaip = 1,2
Paskelbimo laikas: 2021-05-11
