No existe una relación directa entre la frecuencia de CA y la velocidad del motor de la central hidroeléctrica, pero sí existe una relación indirecta.
Independientemente del tipo de equipo generador de energía, tras generar electricidad, necesita transmitirla a la red eléctrica; es decir, el generador debe conectarse a la red para generarla. Cuanto mayor sea la red eléctrica, menor será el rango de fluctuación de frecuencia y más estable será esta. La frecuencia de la red solo está relacionada con el equilibrio de la potencia activa. Cuando la potencia activa emitida por el generador es mayor que la potencia activa de la electricidad, la frecuencia total de la red eléctrica aumentará, y viceversa.
El balance de potencia activa es un problema importante en la red eléctrica. Debido a que la carga eléctrica de los usuarios cambia constantemente, la red eléctrica debe garantizar siempre la generación de energía y el equilibrio de carga. El uso más importante de las centrales hidroeléctricas en el sistema eléctrico es la regulación de frecuencia. El propósito principal de la energía hidroeléctrica a gran escala es generar electricidad. En comparación con otros tipos de centrales eléctricas, las centrales hidroeléctricas tienen ventajas inherentes en la regulación de frecuencia. La turbina hidroeléctrica puede ajustar rápidamente la velocidad, que también puede ajustar rápidamente la salida activa y reactiva del generador, para equilibrar rápidamente la carga de la red, mientras que la energía térmica, la energía nuclear, etc., ajustan la salida del motor relativamente mucho más lentamente. Siempre que la potencia activa de la red esté bien equilibrada, el voltaje es relativamente estable. Por lo tanto, la central hidroeléctrica tiene una contribución relativamente grande a la estabilidad de la frecuencia de la red.
En la actualidad, muchas centrales hidroeléctricas pequeñas y medianas del país están directamente bajo la red eléctrica, y la red eléctrica debe tener control sobre las principales centrales eléctricas moduladoras de frecuencia para garantizar la estabilidad de la frecuencia y el voltaje de la red eléctrica. En pocas palabras:
1. La red eléctrica determina la velocidad del motor. Actualmente, se utilizan motores síncronos para la generación de energía, lo que significa que la velocidad de cambio es igual a la de la red eléctrica, es decir, 50 cambios por segundo. Para un generador de una central térmica con un solo par de electrodos, es de 3000 revoluciones por minuto. Para un generador hidroeléctrico con n pares de electrodos, es de 3000/n revoluciones por minuto. La rueda hidráulica y el generador suelen estar conectados entre sí mediante un mecanismo de transmisión de relación fija, por lo que se puede decir que también está determinada por la frecuencia de la red.
2. ¿Cuál es la función del mecanismo de ajuste de agua? Ajusta la salida del generador, es decir, la potencia que envía a la red. Normalmente, se requiere cierta cantidad de potencia para mantener el generador a su velocidad nominal, pero una vez conectado a la red, su velocidad está determinada por la frecuencia de la red, y generalmente asumimos que esta no cambia. De esta manera, si la potencia del generador excede la potencia necesaria para mantener la velocidad nominal, el generador envía potencia a la red y, viceversa, la absorbe. Por lo tanto, cuando el motor genera potencia con una carga elevada, al desconectarse del tren, su velocidad aumenta rápidamente desde la velocidad nominal hasta varias veces, lo que facilita un accidente por exceso de velocidad.
3. La energía generada por el generador afectará a su vez la frecuencia de la red, y la unidad hidroeléctrica generalmente se utiliza como una unidad moduladora de frecuencia debido a la tasa de regulación relativamente alta.
Hora de publicación: 29 de enero de 2022
