Bíonn fána áirithe ag baint le gach abhainn sa nádúr. Sníonn uisce feadh ghrinneall na habhann faoi ghníomh na domhantarraingthe. Tá neart fuinnimh phoitéinsiúil san uisce ag airde arda. Le cabhair ó struchtúir hiodrálacha agus trealamh leictrimheicniúil, is féidir fuinneamh an uisce a thiontú ina fhuinneamh leictreach, is é sin, giniúint hidreachumhachta. Is é prionsabal na giniúna hidreachumhachta ár n-ionduchtú leictreamaighnéadach, is é sin, nuair a ghearrann seoltóir na línte flosc maighnéadacha i réimse maighnéadach, ginfidh sé sruth. Ina measc, baintear amach "gluaiseacht" an tseoltóra sa réimse maighnéadach trí shreabhadh an uisce a théann i bhfeidhm ar an tuirbín chun fuinneamh uisce a thiontú ina fhuinneamh meicniúil rothlach; agus is beagnach i gcónaí a chruthaítear an réimse maighnéadach ag an sruth spreagtha a ghineann an córas spreagtha a shreabhann trí fhoirceannadh rotor an ghineadóra, is é sin, gintear an maighnéadas ag leictreachas.
1. Cad é an córas spreagtha? Chun an tiontú fuinnimh a bhaint amach, teastaíonn réimse maighnéadach DC ón ngineadóir sioncrónach, agus tugtar sruth spreagtha an ghineadóra ar an sruth DC a ghineann an réimse maighnéadach seo. Go ginearálta, tugtar spreagtha ar an bpróiseas chun réimse maighnéadach a fhoirmiú i rótar an ghineadóra de réir phrionsabal an ionduchtaithe leictreamaighnéadaigh. Tagraíonn an córas spreagtha don trealamh a sholáthraíonn sruth spreagtha don ghineadóir sioncrónach. Is cuid thábhachtach den ghineadóir sioncrónach é. Go ginearálta tá dhá phríomhchuid ann: an t-aonad cumhachta spreagtha agus an rialtóir spreagtha. Soláthraíonn an t-aonad cumhachta spreagtha sruth spreagtha do rótar an ghineadóra sioncrónaigh, agus rialaíonn an rialtóir spreagtha aschur an aonaid chumhachta spreagtha de réir an chomhartha ionchuir agus na gcritéar rialála tugtha.
2. Feidhm an chórais spreagtha Tá na príomhfheidhmeanna seo a leanas ag an gcóras spreagtha: (1) Faoi ghnáthchoinníollacha oibriúcháin, soláthraíonn sé sruth spreagtha an ghineadóra, agus déanann sé an sruth spreagtha a choigeartú de réir an dlí tugtha de réir voltas críochfoirt agus coinníollacha ualaigh an ghineadóra chun cobhsaíocht voltais a choinneáil. Cén fáth gur féidir cobhsaíocht voltais a choinneáil tríd an sruth spreagtha a choigeartú? Tá gaol garbh idir an poitéinseal ionduchtaithe (i.e. poitéinseal gan ualach) Ed de fhoirceannadh stator an ghineadóra, an voltas críochfoirt Ug, an sruth ualaigh imoibríoch Ir den ghineadóir, agus an imoibríocht sioncrónach fadaimseartha Xd:
Tá an poitéinseal spreagtha Ed comhréireach leis an bhflosc maighnéadach, agus braitheann an flosc maighnéadach ar mhéid an tsrutha spreagtha. Nuair a fhanann an sruth spreagtha gan athrú, fanann an flosc maighnéadach agus an poitéinseal spreagtha Ed gan athrú. Ón bhfoirmle thuas, is léir go laghdóidh voltas críochfoirt an ghineadóra de réir mar a mhéadaíonn an sruth imoibríoch. Mar sin féin, chun freastal ar riachtanais an úsáideora maidir le cáilíocht cumhachta, ba cheart go bhfanfadh voltas críochfoirt an ghineadóra gan athrú go bunúsach. Ar ndóigh, is é an bealach chun an riachtanas seo a bhaint amach ná sruth spreagtha an ghineadóra a choigeartú de réir mar a athraíonn an sruth imoibríoch Ir (is é sin, athraíonn an t-ualach). (2) De réir na gcoinníollacha ualaigh, déantar an sruth spreagtha a choigeartú de réir riail áirithe chun an chumhacht imoibríoch a choigeartú. Cén fáth go bhfuil sé riachtanach cumhacht imoibríoch a choigeartú? Oibríonn go leor trealaimh leictrigh bunaithe ar phrionsabal an ionduchtaithe leictreamaighnéadaigh, amhail claochladáin, mótair, meaisíní táthúcháin, srl. Braitheann siad go léir ar réimse maighnéadach malartach a bhunú chun fuinneamh a thiontú agus a aistriú. Tugtar cumhacht imoibríoch ar an gcumhacht leictreach a theastaíonn chun réimse maighnéadach malartach agus flosc maighnéadach spreagtha a bhunú. Ídíonn gach trealamh leictreach le cornaí leictreamaighnéadacha cumhacht imoibríoch chun réimse maighnéadach a bhunú. Gan chumhacht imoibríoch, ní rothlóidh an mótar, ní bheidh an claochladán in ann voltas a chlaochlú, agus ní oibreoidh go leor trealaimh leictrigh. Dá bhrí sin, ní cumhacht gan úsáid ar chor ar bith í an chumhacht imoibríoch. Faoi ghnáththosca, ní hamháin go bhfaigheann trealamh leictreach cumhacht ghníomhach ón ngineadóir, ach caithfidh sé cumhacht imoibríoch a fháil ón ngineadóir freisin. Mura bhfuil mórán cumhachta imoibríoch sa ghreille cumhachta, ní bheidh dóthain cumhachta imoibríoch ag an trealamh leictreach chun réimse leictreamaighnéadach gnáth a bhunú. Ansin ní féidir leis an trealamh leictreach seo oibriú rátáilte a choinneáil, agus titfidh voltas críochfoirt an trealaimh leictrigh, rud a théann i bhfeidhm ar ghnáthoibriú an trealaimh leictrigh. Dá bhrí sin, is gá an chumhacht imoibríoch a choigeartú de réir an ualaigh iarbhír, agus tá an t-aschur cumhachta imoibríoch ón ngineadóir gaolmhar le méid an tsrutha spreagtha. Ní mhíneofar an prionsabal sonrach anseo. (3) Nuair a tharlaíonn timpiste gearrchiorcaid sa chóras cumhachta nó nuair a fhágann cúiseanna eile go dtiteann voltas críochfoirt an ghineadóra go mór, is féidir an gineadóir a spreagadh go fórsúil chun teorainn chobhsaíochta dinimiciúla an chórais chumhachta agus cruinneas ghníomhaíocht chosanta an athsheoltóra a fheabhsú. (4) Nuair a tharlaíonn róvoltas an ghineadóra mar gheall ar sceitheadh ualach tobann agus cúiseanna eile, is féidir an gineadóir a dhímhaighnéadú go forneartach chun an méadú iomarcach ar voltas críochfoirt an ghineadóra a theorannú. (5) Cobhsaíocht statach an chórais chumhachta a fheabhsú. (6) Nuair a tharlaíonn ciorcad gearr céim go céim taobh istigh den ghineadóir agus ar a shreanga luaidhe nó nuair a bhíonn voltas críochfoirt an ghineadóra ró-ard, déantar dímhaighnéadú go tapa chun leathnú an timpiste a theorannú. (7) Is féidir cumhacht imoibríoch na ngineadóirí comhthreomhara a dháileadh go réasúnta.
3. Aicmiú córas spreagtha De réir an chaoi a bhfaigheann an gineadóir an sruth spreagtha (is é sin, modh soláthair an tsoláthair chumhachta spreagtha), is féidir an córas spreagtha a roinnt ina spreagadh seachtrach agus ina fhéinspreagadh: tugtar spreagadh seachtrach ar an sruth spreagtha a fhaightear ó sholáthairtí cumhachta eile; tugtar féinspreagadh ar an sruth spreagtha a fhaightear ón ngineadóir féin. De réir an mhodha ceartúcháin, is féidir é a roinnt ina spreagadh rothlach agus ina spreagadh statach. Níl meaisín spreagtha speisialta ag an gcóras spreagtha statach. Má fhaigheann sé an chumhacht spreagtha ón ngineadóir féin, tugtar spreagadh statach féinspreagtha air. Is féidir spreagadh statach féinspreagtha a roinnt ina spreagadh féin-chomhthreomhar agus ina spreagadh féin-chumaisc.
Is é an modh spreagtha is coitianta a úsáidtear ná spreagadh statach féin-chomhthreomhar, mar a thaispeántar sa fhigiúr thíos. Faigheann sé an chumhacht spreagtha tríd an gclaochladán ceartaitheora atá ceangailte le hasraon an ghineadóra, agus soláthraíonn sé sruth spreagtha an ghineadóra tar éis an cheartaithe.
Léaráid sreangaithe de chóras spreagtha ceartúcháin statach féin-chomhthreomhar
Is iad na codanna seo a leanas den chuid is mó atá sa chóras spreagtha statach féinchomhthreomhar: claochladán spreagtha, ceartaitheoir, gléas dímhaighnéadaithe, rialtóir rialála agus gléas cosanta róvoltais. Comhlíonann na cúig chuid seo na feidhmeanna seo a leanas faoi seach:
(1) Claochladán spreagtha: Laghdaigh an voltas ag ceann an mheaisín go voltas a mheaitseálann an ceartaitheoir.
(2) Coigeartóir: Is é croílár an chórais iomláin é. Is minic a úsáidtear ciorcad droichid trí chéim lánrialaithe chun an tasc tiontaithe ó AC go DC a chríochnú.
(3) Gléas dí-mhaighnéadaithe: Tá dhá chuid sa ghléas dí-mhaighnéadaithe, eadhon an lasc dí-mhaighnéadaithe agus an friotóir dí-mhaighnéadaithe. Tá an gléas seo freagrach as an aonad a dhí-mhaighnéadú go tapa i gcás timpiste.
(4) Rialtóir rialála: Athraíonn gléas rialaithe an chórais spreagtha an sruth spreagtha trí uillinn sheolta an thyristor den fheiste ceartúcháin a rialú chun éifeacht rialála chumhacht agus voltas imoibríoch an ghineadóra a bhaint amach.
(5) Cosaint róvoltais: Nuair a bhíonn róvoltas i gciorcad rótar an ghineadóra, cuirtear an ciorcad ar siúl chun an fuinneamh róvoltais a ídiú, an luach róvoltais a theorannú, agus foirceannadh rótar an ghineadóra agus a threalamh ceangailte a chosaint.
Is iad na buntáistí a bhaineann leis an gcóras spreagtha statach féin-chomhthreomhar ná struchtúr simplí, níos lú trealaimh, infheistíocht íseal agus níos lú cothabhála. Is é an míbhuntáiste ná nuair a dhéantar ciorcad gearr ar an gineadóir nó ar an gcóras, imeoidh an sruth spreagtha nó titeann sé go mór, agus ba cheart an sruth spreagtha a mhéadú go mór (i.e. spreagtha éigeantach) ag an am seo. Mar sin féin, i bhfianaise go n-úsáideann aonaid mhóra nua-aimseartha barraí bus dúnta den chuid is mó, agus go mbíonn cosaint thapa agus iontaofacht ard feistithe i ngreillí cumhachta ardvoltais i gcoitinne, tá líon na n-aonad a úsáideann an modh spreagtha seo ag méadú, agus is é seo an modh spreagtha a mholtar sna rialacháin agus sna sonraíochtaí freisin. 4. Coscánú leictreach an aonaid Nuair a dhíluchtaítear agus a dhúnann an t-aonad, stóráiltear cuid den fhuinneamh meicniúil mar gheall ar an táimhe rothlach ollmhór atá ag an rotor. Ní féidir an chuid seo den fhuinneamh a stopadh go hiomlán ach amháin tar éis é a thiontú ina fhuinneamh teasa frithchuimilte an imthacaí sá, an imthacaí treorach agus an aeir. Ós rud é go bhfuil caillteanas frithchuimilte an aeir comhréireach le cearnóg an luas líneach den imlíne, titeann luas an rotor go han-tapa ar dtús, agus ansin beidh sé díomhaoin ar feadh i bhfad ag luas íseal. Nuair a bhíonn an t-aonad ag rith ar feadh i bhfad ag luas íseal, féadfaidh an brú brúite a dhó amach toisc nach féidir an scannán ola idir an pláta scátháin faoin gceann brúite agus an brú imthacaí a bhunú. Ar an gcúis seo, le linn an phróisis múchta, nuair a thiteann luas an aonaid go luach sonraithe áirithe, ní mór córas coscánaithe an aonaid a chur i bhfeidhm. Tá coscánaithe an aonaid roinnte ina choscánaithe leictreacha, coscánaithe meicniúil agus coscánaithe comhcheangailte. Is éard atá i gceist le coscánaithe leictreacha ná gearrchiorcad a dhéanamh ar stator an ghineadóra trí chéim ag asraon dheireadh an mheaisín tar éis an gineadóir a dhícheangal agus a dhímhaighnéadú, agus fanacht go dtitfidh luas an aonaid go dtí thart ar 50% go 60% den luas rátáilte. Trí shraith oibríochtaí loighciúla, soláthraítear an chumhacht coscánaithe, agus aistríonn an rialtóir spreagtha go dtí an modh coscánaithe leictreacha chun sruth spreagtha a chur le foirceannadh rotor an ghineadóra. Toisc go bhfuil an gineadóir ag rothlú, spreagann an stator sruth gearrchiorcaid faoi ghníomh réimse maighnéadach an rotor. Tá an chasmhóimint leictreamaighnéadach a ghintear díreach os coinne treo táimhe an rotor, a imríonn ról coscánaithe. Agus coscánaithe leictreacha á gcur i gcrích, ní mór an soláthar cumhachta coscánaithe a sholáthar go seachtrach, rud atá dlúthbhainteach le príomhstruchtúr ciorcaid an chórais spreagtha. Taispeántar bealaí éagsúla chun an soláthar cumhachta spreagtha coscáin leictreacha a fháil sa fhigiúr thíos.
Bealaí éagsúla chun an soláthar cumhachta spreagtha coscáin leictreacha a fháil
Ar an gcéad dul síos, is modh sreangaithe spreagtha féin-chomhthreomhar é an gléas spreagtha. Nuair a bhíonn ciorcad gearr ag ceann an mheaisín, níl aon soláthar cumhachta ag an gclaochladán spreagtha. Tagann an soláthar cumhachta coscánaithe ó chlaochladán coscáin tiomnaithe, agus tá an claochladán coscáin ceangailte le cumhacht an ghléasra. Mar a luadh thuas, úsáideann formhór na dtionscadal hidreachumhachta córas spreagtha coigeartóra statach féin-chomhthreomhar, agus is eacnamaíche droichead coigeartóra a úsáid don chóras spreagtha agus don chóras coscáin leictreach. Dá bhrí sin, is coitianta an modh seo chun an soláthar cumhachta spreagtha coscáin leictreach a fháil. Seo a leanas sreabhadh oibre coscánaithe leictreach an mhodha seo:
(1) Osclaítear an scoradán ciorcaid asraon aonaid agus dícheanglaítear an córas.
(2) Déantar foirceannadh an rótair a dhímhaighnéadú.
(3) Osclaítear an lasc cumhachta ar thaobh tánaisteach an chlaochladáin spreagtha.
(4) Tá lasc gearrchiorcaid coscáin leictrigh an aonaid dúnta.
(5) Tá an lasc cumhachta ar thaobh tánaisteach an chlaochladáin coscáin leictrigh dúnta.
(6) Spreagtar an tíorastór droichid ceartaitheora chun seoltóireacht a dhéanamh, agus téann an t-aonad isteach sa staid coscáin leictrigh.
(7) Nuair a bhíonn luas an aonaid nialas, scaoiltear an coscán leictreach (má úsáidtear coscánaithe comhcheangailte, nuair a shroicheann an luas 5% go 10% den luas rátáilte, cuirtear coscánaithe meicniúil i bhfeidhm). 5. Córas spreagtha cliste Tagraíonn gléasra hidreachumhachta cliste do ghrúpa gléasra hidreachumhachta nó stáisiún hidreachumhachta a bhfuil digitiú faisnéise, líonrú cumarsáide, caighdeánú comhtháite, idirghníomhaíocht ghnó, uasmhéadú oibríochta, agus cinnteoireacht chliste aige. Tá gléasraí hidreachumhachta cliste roinnte go hingearach ina sraith phróisis, sraith aonaid, agus sraith rialaithe stáisiúin, ag baint úsáide as struchtúr 3-shraith 2-líonra de líonra sraithe próisis (líonra GOOSE, líonra SV) agus líonra sraithe rialaithe stáisiúin (líonra MMS). Ní mór trealamh cliste a úsáid chun tacú le gléasraí hidreachumhachta cliste. Mar phríomhchóras rialaithe an tacair gineadóra tuirbín hidreachumhachta, tá ról tábhachtach tacaíochta ag forbairt theicneolaíoch an chórais spreagtha i dtógáil gléasraí hidreachumhachta cliste.
I ngléasraí hidreachumhachta cliste, chomh maith le tascanna bunúsacha a chomhlánú amhail an tacar gineadóra tuirbín a thosú agus a stopadh, cumhacht imoibríoch a mhéadú agus a laghdú, agus múchadh éigeandála, ba cheart go mbeadh an córas spreagtha in ann feidhmeanna samhaltú sonraí agus cumarsáide IEC61850 a chomhlíonadh freisin, agus tacú le cumarsáid leis an líonra ciseal rialaithe stáisiúin (líonra MMS) agus leis an líonra ciseal próisis (líonra GOOSE agus líonra SV). Tá gléas an chórais spreagtha socraithe ag ciseal aonaid struchtúr chóras an stáisiúin hidreachumhachta chliste, agus tá an t-aonad cumasctha, an críochfort cliste, an t-aonad rialaithe cúnta agus gléasanna nó trealamh cliste eile socraithe ag an gciseal próisis. Taispeántar struchtúr an chórais sa fhigiúr thíos.
Córas spreagtha cliste
Comhlíonann ríomhaire óstach shraith rialaithe stáisiúin an ghléasra hidreachumhachta cliste ceanglais chaighdeán cumarsáide IEC61850, agus seolann sé comhartha an chórais spreagtha chuig ríomhaire óstach an chórais monatóireachta tríd an líonra MMS. Ba cheart go mbeadh an córas spreagtha cliste in ann ceangal leis an líonra GOOSE agus lasca líonra SV chun sonraí a bhailiú ag an tsraith phróisis. Éilíonn an tsraith phróisis go bhfuil na sonraí a aschuirtear ag CT, PT agus comhpháirteanna áitiúla go léir i bhfoirm dhigiteach. Tá CT agus PT ceangailte leis an aonad cumaisc (tá claochladáin leictreonacha ceangailte le cáblaí optúla, agus tá claochladáin leictreamaighnéadacha ceangailte le cáblaí). Tar éis na sonraí reatha agus voltais a dhigitiú, tá siad ceangailte leis an lasc líonra SV trí cháblaí optúla. Ceanglaítear na comhpháirteanna áitiúla a nascadh leis an teirminéal cliste trí cháblaí, agus déantar na comharthaí lasc nó analógacha a thiontú ina gcomharthaí digiteacha agus a tharchur chuig lasc líonra GOOSE trí cháblaí optúla. Faoi láthair, tá feidhm chumarsáide ag an gcóras spreagtha go bunúsach leis an tsraith rialaithe stáisiúin líonra MMS agus an tsraith phróisis líonra GOOSE/SV. Chomh maith le freastal ar an gcaighdeán cumarsáide IEC61850 maidir le hidirghníomhaíocht faisnéise líonra, ba cheart go mbeadh monatóireacht chuimsitheach ar líne, diagnóis locht cliste agus oibriú agus cothabháil tástála áisiúil ag an gcóras spreagtha cliste freisin. Ní mór feidhmíocht agus éifeacht iarratais an fheiste spreagtha chliste lánfheidhmiúil a thástáil in iarratais innealtóireachta iarbhír amach anseo.
Am an phoist: 9 Deireadh Fómhair 2024
