Efè Volan Jeneratè ak Estabilite Sistèm Gouvènè Turbin lan

Efè Volan Jeneratè ak Estabilite Sistèm Gouvènè Turbin Efè Volan Jeneratè ak Estabilite Sistèm Gouvènè Turbin Efè Volan Jeneratè ak Estabilite Sistèm Gouvènè Turbin Efè Volan Jeneratè ak Estabilite Sistèm Gouvènè Turbin
Gwo jeneratè idwoelektrik modèn yo gen yon konstan inèsi ki pi piti epi yo ka rankontre pwoblèm konsènan estabilite sistèm gouvènans turbin nan. Sa a se akòz konpòtman dlo turbin nan, ki akòz inèsi li bay ogmantasyon kou dlo nan tiyo presyon lè aparèy kontwòl yo ap opere. Sa a jeneralman karakterize pa konstan tan akselerasyon idwolik yo. Nan operasyon izole, lè frekans tout sistèm nan detèmine pa gouvènè turbin nan, kou dlo a afekte gouvènans vitès la epi enstabilite parèt kòm yon lachas oswa yon balanse frekans. Pou operasyon entèkonekte ak yon gwo sistèm, frekans lan esansyèlman kenbe konstan pa dènye a. Kou dlo a Lè sa a, afekte pouvwa ki ale nan sistèm nan epi pwoblèm estabilite a sèlman rive lè pouvwa a kontwole nan yon bouk fèmen, sa vle di, nan ka jeneratè idwoelektrik sa yo ki patisipe nan regilasyon frekans.

Estabilite angrenaj gouvènè turbin lan afekte anpil pa rapò konstan tan akselerasyon mekanik la akòz konstan tan akselerasyon idwolik mas dlo yo ak pa pwofi gouvènè a. Yon rediksyon nan rapò ki anwo a gen yon efè destabilizasyon epi li mande yon rediksyon nan pwofi gouvènè a, ki afekte estabilizasyon frekans lan negativman. Kidonk, yon efè volan minimòm pou pati wotasyon yon inite idwolik nesesè, ki nòmalman ka sèlman bay nan dèlko a. Altènativman, konstan tan akselerasyon mekanik la te kapab redwi lè yo bay yon valv soulajman presyon oswa yon tank vag, elatriye, men jeneralman li trè chè. Yon kritè anpirik pou kapasite regilasyon vitès yon inite jenerasyon idwolik te kapab baze sou ogmantasyon vitès inite a ki ka fèt lè yo rejte tout chaj nominal inite a k ap opere poukont li. Pou inite pouvwa k ap opere nan gwo sistèm entèkonekte epi ki oblije kontwole frekans sistèm nan, endèks ogmantasyon vitès pousantaj la jan yo kalkile pi wo a te konsidere kòm pa depase 45 pousan. Pou sistèm ki pi piti yo, yo ta dwe bay yon ogmantasyon vitès ki pi piti (Gade Chapit 4).

Seksyon longitudinal soti nan konsomasyon rive nan santral elektrik Dehar la
(Sous: Atik Otè a – 2yèm Kongrè Mondyal, Asosyasyon Entènasyonal Resous Dlo 1979) Pou Santral Elektrik Dehar, yo montre sistèm dlo presyon idwolik la ki konekte depo balans lan ak inite pouvwa a ki gen ladan yon admisyon dlo, yon tinèl presyon, yon tank diferansyèl ak yon tiyo vandal. Si nou limite ogmantasyon presyon maksimòm nan tiyo vandal yo a 35 pousan, nou estime ogmantasyon vitès maksimòm inite a lè yo rejte tout chaj la rive apeprè 45 pousan ak yon gouvènè ki fèmen.
tan 9.1 segonn nan yon wotè nominal 282 m (925 pye) ak efè volan nòmal pati wotasyon dèlko a (sa vle di, fiks sèlman sou konsiderasyon ogmantasyon tanperati). Nan premye etap operasyon an, yo te jwenn ke ogmantasyon vitès la pa t plis pase 43 pousan. Kidonk, yo te konsidere ke efè volan nòmal la adekwa pou reglemante frekans sistèm nan.

Paramèt Jeneratè ak Estabilite Elektrik
Paramèt jeneratè ki gen yon enpak sou estabilite a se efè volan an, reyaktans tranzitwa ak rapò kous sikwi. Nan premye etap devlopman sistèm 420 kV EHV a tankou nan Dehar, pwoblèm estabilite yo ka kritik akòz sistèm fèb la, nivo kous sikwi ki pi ba, operasyon nan faktè pouvwa dirijan, ak bezwen pou ekonomi nan bay priz transmisyon ak fikse gwosè ak paramèt inite jenerasyon yo. Etid preliminè estabilite tranzitwa sou analizè rezo (lè l sèvi avèk vòltaj konstan dèyè reyaktans tranzitwa) pou sistèm EHV Dehar la te endike tou ke se sèlman yon estabilite majinal ki ta ka jwenn. Nan premye etap konsepsyon Santral Elektrik Dehar la, yo te konsidere ke espesifye jeneratè ak nòmal...
karakteristik yo ak reyalize egzijans estabilite yo lè yo optimize paramèt lòt faktè ki enplike yo, espesyalman sa yo ki nan sistèm eksitasyon an, ta yon altènatif ekonomikman pi bon mache. Nan yon etid sou Sistèm Britanik la, yo te montre tou ke chanje paramèt jeneratè yo gen mwens efè sou maj estabilite yo. Kidonk, paramèt jeneratè nòmal yo jan yo bay nan apendis la te espesifye pou jeneratè a. Etid estabilite detaye yo te fè yo bay.

Kapasite Chaje Liy ak Estabilite Vòltaj
Lè yo itilize jeneratè idwoelektrik ki sitiye adistans pou chaje liy EHV ki long epi ki pa chaje, ki gen yon kapasite chaj kVA ki pi wo pase kapasite chaj liy machin nan, machin nan ka vin oto-eksite epi vòltaj la monte san kontwòl. Kondisyon pou oto-eksitasyon an se ke xc < xd kote, xc se reyaktans chaj kapasitif la epi xd se reyaktans aks dirèk senkron an. Kapasite ki nesesè pou chaje yon sèl liy 420 kV san chaj E2/xc jiska Panipat (bout resepsyon an) te anviwon 150 MVAR nan vòltaj nominal. Nan dezyèm etap la, lè yo enstale yon dezyèm liy 420 kV ki gen yon longè ekivalan, kapasite chaj liy ki nesesè pou chaje tou de liy san chaj yo an menm tan nan vòltaj nominal la ta anviwon 300 MVAR.

Kapasite chaj liy ki disponib nan vòltaj nominal ki soti nan dèlko Dehar la, jan founisè ekipman yo te di a, se te jan sa a:
(i) 70 pousan MVA nominal, sa vle di, chaj liy 121.8 MVAR posib avèk yon eksitasyon pozitif minimòm de 10 pousan.
(ii) Jiska 87 pousan nan MVA nominal la, sa vle di, yon kapasite chaj liy 139 MVAR posib avèk yon eksitasyon pozitif minimòm de 1 pousan.
(iii) Jiska 100 pousan nan MVAR nominal la, sa vle di, 173.8 kapasite chaj liy ka jwenn ak apeprè 5 pousan eksitasyon negatif epi kapasite chaj liy maksimòm ki ka jwenn ak eksitasyon negatif 10 pousan se 110 pousan nan MVA nominal la (191 MVAR) dapre BSS.
(iv) Ou ka sèlman ogmante gwosè machin nan pou ogmante kapasite chaj liy yo. Nan ka (ii) ak (iii) kontwòl manyèl eksitasyon an pa posib epi ou dwe konte nèt sou operasyon kontinyèl regilatè vòltaj otomatik ki aji rapidman. Li pa ni ekonomikman posib ni dezirab pou ogmante gwosè machin nan pou ogmante kapasite chaj liy yo. Kidonk, lè yo pran an konsiderasyon kondisyon fonksyònman yo nan premye etap operasyon an, yo te deside bay yon kapasite chaj liy 191 MVAR nan vòltaj nominal pou jeneratè yo lè yo bay eksitasyon negatif sou jeneratè yo. Kondisyon fonksyònman kritik ki lakòz enstabilite vòltaj kapab koze tou pa dekoneksyon chaj nan bout reseptè a. Fenomèn nan rive akòz chaj kapasitif sou machin nan ki afekte plis negativman pa ogmantasyon vitès jeneratè a. Oto-eksitasyon ak enstabilite vòltaj ka rive si...

Xc ≤ n2 (Xq + XT)
Kote, Xc se reyaktans chaj kapasitif, Xq se reyaktans senkron aks kwadratur epi n se vitès relatif maksimòm ki rive lè chaj la rejte. Yo te pwopoze pou evite kondisyon sa a sou dèlko Dehar la lè yo bay yon reaktè shunt 400 kV EHV (75 MVA) konekte an pèmanans nan bout reseptè liy lan, dapre etid detaye ki te fèt yo.

Bobinaj amortisè
Fonksyon prensipal yon bobin amortisè se kapasite li pou anpeche survòltaj twòp nan ka ta gen defo liy a liy ak chaj kapasitif, kidonk diminye estrès survòltaj sou ekipman an. Lè nou konsidere kote ki lwen ak liy transmisyon ki konekte youn ak lòt ki long, yo te espesifye bobin amortisè konplètman konekte ak yon rapò reyaktans kadratur ak aks dirèk Xnq/Xnd ki pa depase 1.2.

Karakteristik Jeneratè ak Sistèm Eksitasyon
Lè yo te espesifye dèlko ki gen karakteristik nòmal epi etid preliminè yo te endike sèlman yon estabilite majinal, yo te deside pou yo itilize ekipman eksitasyon estatik gwo vitès pou amelyore maj estabilite yo pou yo ka reyalize aranjman ekipman ki pi ekonomik an jeneral. Yo te fè etid detaye pou detèmine karakteristik optimal ekipman eksitasyon estatik la epi yo diskite sa nan chapit 10.

Konsiderasyon sismik
Santral elektrik Dehar la tonbe nan yon zòn sismik. Yo te pwopoze dispozisyon sa yo nan konsepsyon jeneratè idwoelektrik nan Dehar la apre yo te fin konsilte ak manifaktirè ekipman yo epi pran an konsiderasyon kondisyon sismik ak jewolojik sou sit la ansanm ak rapò Komite Ekspè sou Tranblemanntè Koyna a, ke Gouvènman Endyen an te kreye avèk èd UNESCO.

Fòs mekanik
Jeneratè Dehar yo dwe fèt pou reziste san danje fòs akselerasyon tranblemanntè maksimòm nan direksyon vètikal ak orizontal la espere nan Dehar k ap aji nan sant machin nan.

Frekans Natirèl
Frekans natirèl machin nan dwe rete lwen (pi wo) frekans mayetik 100 Hz la (de fwa frekans jeneratè a). Frekans natirèl sa a pral byen lwen frekans tranblemanntè a epi yo dwe verifye pou yon maj adekwa kont frekans prensipal tranblemanntè a ak vitès kritik sistèm wotasyon an.

Sipò stator dèlko
Fondasyon stator jeneratè a ak fondasyon kote yo mete kousinen pouse ak gid ki pi ba yo gen ladan yo plizyè plak fondasyon. Plak fondasyon yo dwe mare nan fondasyon an lateralman anplis direksyon vètikal nòmal la avèk boulon fondasyon.

Gid Konsepsyon Kousinen
Gid kousinen yo dwe tip segmentè epi pati gid kousinen yo dwe ranfòse pou reziste tout fòs tranblemanntè a. Manifaktirè yo te rekòmande tou pou mare sipò anwo a lateralman ak barik la (anvlòp jeneratè a) avèk travès asye. Sa vle di tou ke barik beton an ta dwe ranfòse.

Deteksyon Vibrasyon Jeneratè yo
Yo te rekòmande pou enstale detektè vibrasyon oswa mèt eksantrisite sou turbin ak dèlko pou deklanche are ak alam nan ka vibrasyon akòz tranblemanntè depase yon valè predetèmine. Aparèy sa a kapab itilize tou pou detekte nenpòt vibrasyon dwòl nan yon inite akòz kondisyon idwolik ki afekte turbin nan.

Kontak Mèki
Gwo tranblemanntè ka lakòz yon fo deklanchman pou inisye are yon inite si yo itilize kontak mèki. Sa ka evite swa lè yo presize switch mèki anti-vibrasyon oswa si sa nesesè lè yo ajoute relè tan.

Konklizyon
(1) Yo te jwenn ekonomi sibstansyèl nan pri ekipman ak estrikti nan Santral Elektrik Dehar la lè yo te adopte gwo gwosè inite yo, toutpandan y ap pran an kont gwosè rezo a ak enfliyans li sou kapasite rezèv sistèm nan.
(2) Yo te diminye pri jeneratè yo grasa yon konsepsyon konstriksyon parapli ki posib kounye a pou gwo jeneratè idwoelektrik ki gen gwo vitès gras a devlopman asye ki reziste anpil pou pwensonaj rebò rotor yo.
(3) Akizisyon dèlko natirèl ki gen gwo faktè puisans apre etid detaye te pèmèt plis ekonomi nan pri a.
(4) Yo te konsidere efè volan nòmal pati wotasyon dèlko a nan estasyon regilasyon frekans nan Dehar sifizan pou estabilite sistèm gouvènè turbin lan akòz gwo sistèm entèkonekte a.
(5) Sistèm eksitasyon estatik rapid yo ka satisfè paramèt espesyal jeneratè a distans k ap alimante rezo EHV yo pou asire estabilite elektrik.
(6) Sistèm eksitasyon estatik ki aji rapidman ka bay maj estabilite nesesè yo. Sepandan, sistèm sa yo bezwen siyal fidbak estabilizasyon pou reyalize estabilite apre fay. Yo ta dwe fè etid detaye.
(7) Yo ka anpeche oto-eksitasyon ak enstabilite vòltaj jeneratè a distans ki konekte ak rezo a pa liy EHV ki long lè yo ogmante kapasite chaj liy machin nan lè yo itilize eksitasyon negatif ak/oswa lè yo itilize reaktè shunt EHV ki konekte an pèmanans.
(8) Yo ka pran dispozisyon nan konsepsyon jeneratè yo ak fondasyon yo pou bay pwoteksyon kont fòs sismik a yon pri ki ba.

Paramèt prensipal dèlko Dehar yo
Rapò Kout Sikwi = 1.06
Aks dirèk reyaktans tanporè = 0.2
Efè Volan = 39.5 x 106 lb ft2
Xnq/Xnd pa pi gran pase = 1.2