Vahelduvvoolu sagedus ei ole otseselt seotud hüdroelektrijaama mootori pöörlemiskiirusega, kuid see on kaudselt seotud.
Olenemata elektritootmisseadme tüübist on vaja pärast elektrienergia tootmist edastada elektrienergia võrku, st generaator tuleb elektrienergia tootmiseks võrku ühendada. Pärast võrku ühendamist on see ühendatud kogu elektrivõrguga ja sagedused on kõikjal elektrivõrgus täpselt samad. Mida suurem on elektrivõrk, seda väiksem on sageduse kõikumisvahemik ja seda stabiilsem on sagedus. Elektrivõrgu sagedus on aga seotud ainult aktiivvõimsuse tasakaalustamisega. Kui generaatori poolt kiiratav aktiivvõimsus on suurem kui elektritarbimise aktiivvõimsus, tõuseb elektrivõrgu üldine sagedus ja vastupidi.
Aktiivvõimsuse tasakaal on elektrivõrgu oluline teema. Kuna kasutajate koormus muutub pidevalt, peaks elektrivõrk alati tagama elektrienergia tootmise väljundi ja koormuse tasakaalu. Hüdroelektrijaamade oluline eesmärk elektrisüsteemis on sageduse modulatsioon. Loomulikult kasutatakse Kolme Kuru ülisuurt hüdroenergiat peamiselt elektrienergia tootmiseks. Võrreldes teist tüüpi elektrijaamadega on hüdroelektrijaamadel sagedusmodulatsiooni loomupärased eelised. Veeturbiin saab kiiresti reguleerida kiirust, mis omakorda võimaldab kiiresti reguleerida ka generaatori aktiiv- ja reaktiivvõimsust, et võrgu koormust kiiresti tasakaalustada, samas kui soojus- ja tuumaenergia reguleerivad mootori väljundit palju aeglasemalt. Seni kuni elektrivõrgu aktiivvõimsuse tasakaal on hea, on pinge suhteliselt stabiilne. Seetõttu annavad hüdroelektrijaamad suure panuse elektrivõrgu sageduse stabiilsusesse.
Praegu on paljud Hiina väikesed ja keskmise suurusega hüdroelektrijaamad otse elektrivõrgu all. Elektrivõrgul peab olema kontroll peamiste sagedusmodulatsiooniga elektrijaamade üle, et tagada elektrivõrgu sageduse ja pinge stabiilsus. Lihtsamalt öeldes:
1. Elektrivõrk määrab mootori kiiruse. Elektrienergia tootmiseks kasutame nüüd sünkroonmootoreid, st muutuskiirus on sama mis elektrivõrgul, st 50 pööret sekundis. Soojuselektrijaama generaatori puhul, millel on ainult üks elektroodipaar, pöörleb see 3000 pööret minutis. Hüdroelektrijaama generaatori puhul, millel on n elektroodipaari, pöörleb see 3000 pööret minutis. Veeturbiin ja generaator on üldiselt ühendatud mingi fikseeritud suhtega ülekandemehhanismi kaudu, seega võib öelda, et selle määrab ka elektrivõrgu sagedus.
2. Millist rolli mängib veeregulatsiooni mehhanism? Reguleerib generaatori väljundit ehk generaatori poolt võrku saadetavat võimsust. Tavaliselt on generaatori nimikiirusel hoidmiseks vaja teatud võimsust, kuid kui generaator on võrku ühendatud, määrab generaatori kiiruse võrgusagedus. Sellisel juhul eeldame tavaliselt, et võrgusagedus jääb muutumatuks. Sel viisil, kui generaatori võimsus ületab nimikiiruse säilitamiseks vajaliku võimsuse, saadab generaator energia võrku ja vastupidi neelab energiat. Seega, kui mootor genereerib energiat suure koormuse all, suureneb selle kiirus pärast lahtiühendamist kiiresti nimikiirusest mitu korda, mis on altid lennuõnnetustele!
3. Generaatori toodetud energia mõjutab omakorda võrgu sagedust ja hüdroelektrijaamasid kasutatakse tavaliselt sagedusmodulatsiooniseadmetena suhteliselt kõrge reguleerimiskiiruse tõttu.
Postituse aeg: 17. mai 2022
