ჰიდროგენერატორების არასტაბილური სიხშირის მიზეზების ანალიზი

ცვლადენოვანი დენის სიხშირესა და ჰიდროელექტროსადგურის ძრავის სიჩქარეს შორის პირდაპირი კავშირი არ არსებობს, მაგრამ არსებობს არაპირდაპირი კავშირი.
ელექტროენერგიის გენერირების მოწყობილობის ტიპის მიუხედავად, მას ელექტროენერგიის გენერირების შემდეგ ქსელში ენერგიის გადაცემა სჭირდება, ანუ ელექტროენერგიის გენერირებისთვის გენერატორი ქსელთან უნდა იყოს დაკავშირებული. რაც უფრო დიდია ელექტრო ქსელი, მით უფრო მცირეა სიხშირის რყევის დიაპაზონი და მით უფრო სტაბილურია სიხშირე. ქსელის სიხშირე მხოლოდ იმას უკავშირდება, დაბალანსებულია თუ არა აქტიური სიმძლავრე. როდესაც გენერატორის მიერ გამოყოფილი აქტიური სიმძლავრე აღემატება ელექტროენერგიის აქტიურ სიმძლავრეს, ელექტრო ქსელის საერთო სიხშირე გაიზრდება. პირიქით.
აქტიური სიმძლავრის ბალანსი ელექტროქსელში ერთ-ერთი მთავარი საკითხია. რადგან მომხმარებლების ელექტროენერგიის დატვირთვა მუდმივად იცვლება, ელექტროქსელმა ყოველთვის უნდა უზრუნველყოს ელექტროენერგიის გამომუშავებისა და დატვირთვის ბალანსი. ჰიდროელექტროსადგურების ყველაზე მნიშვნელოვანი გამოყენება ელექტროსისტემაში სიხშირის რეგულირებაა. მასშტაბური ჰიდროელექტროსადგურების მთავარი დანიშნულება ელექტროენერგიის გამომუშავებაა. სხვა ტიპის ელექტროსადგურებთან შედარებით, ჰიდროელექტროსადგურებს აქვთ თანდაყოლილი უპირატესობები სიხშირის რეგულირებაში. ჰიდროტურბინას შეუძლია სიჩქარის სწრაფად რეგულირება, რაც ასევე სწრაფად არეგულირებს გენერატორის აქტიურ და რეაქტიულ სიმძლავრეს, რათა სწრაფად დაბალანსდეს ქსელის დატვირთვა, მაშინ როდესაც თბოელექტროსადგურმა, ატომურმა ენერგიამ და ა.შ. ძრავის სიმძლავრე შედარებით გაცილებით ნელა დაარეგულიროს. სანამ ქსელის აქტიური სიმძლავრე კარგად არის დაბალანსებული, ძაბვა შედარებით სტაბილურია. ამიტომ, ჰიდროელექტროსადგურს შედარებით დიდი წვლილი აქვს ქსელის სიხშირის სტაბილურობაში.
ამჟამად, ქვეყანაში ბევრი მცირე და საშუალო ზომის ჰიდროელექტროსადგური უშუალოდ ელექტროქსელის დაქვემდებარებაშია და ელექტროქსელს სრული კონტროლი უნდა ჰქონდეს ძირითად სიხშირის მოდულირებად ელექტროსადგურებზე, რათა უზრუნველყოს ელექტროქსელის სიხშირისა და ძაბვის სტაბილურობა. მარტივად რომ ვთქვათ:
1. ელექტროქსელი განსაზღვრავს ძრავის ბრუნვის სიჩქარეს. ამჟამად ელექტროენერგიის გენერაციისთვის სინქრონულ ძრავებს ვიყენებთ, რაც ნიშნავს, რომ ცვლილების სიჩქარე ელექტროქსელის ბრუნვის სიჩქარის ტოლია, ანუ წამში 50 ცვლილებაა. თბოელექტროსადგურში გამოყენებული გენერატორისთვის, რომელსაც მხოლოდ ერთი წყვილი ელექტროდი აქვს, ეს არის წუთში 3000 ბრუნი. n წყვილი ელექტროდის მქონე ჰიდროელექტროსადგურისთვის კი ეს არის წუთში 3000/n ბრუნი. წყლის ბორბალი და გენერატორი, როგორც წესი, ერთმანეთთან დაკავშირებულია გარკვეული ფიქსირებული თანაფარდობის გადაცემის მექანიზმით, ამიტომ შეიძლება ითქვას, რომ ის ასევე განისაზღვრება ქსელის სიხშირით.

2. რა როლი აქვს წყლის რეგულირების მექანიზმს? არეგულირებს გენერატორის გამომავალ სიჩქარეს, ანუ გენერატორის მიერ ქსელში გაგზავნილ სიმძლავრეს. გენერატორის ნომინალური სიჩქარის შესანარჩუნებლად, როგორც წესი, გარკვეული რაოდენობის სიმძლავრეა საჭირო, მაგრამ როგორც კი გენერატორი ქსელს დაუკავშირდება, გენერატორის სიჩქარე განისაზღვრება ქსელის სიხშირით და ჩვენ, როგორც წესი, ვვარაუდობთ, რომ ქსელის სიხშირე არ იცვლება. ამ გზით, როგორც კი გენერატორის სიმძლავრე გადააჭარბებს ნომინალური სიჩქარის შესანარჩუნებლად საჭირო სიმძლავრეს, გენერატორი ქსელში აგზავნის სიმძლავრეს და პირიქით, შთანთქავს სიმძლავრეს. ამიტომ, როდესაც ძრავა დიდი დატვირთვით გამოიმუშავებს სიმძლავრეს, მატარებლიდან გათიშვის შემდეგ, მისი სიჩქარე სწრაფად გაიზრდება ნომინალური სიჩქარიდან რამდენჯერმე და ადვილია სიჩქარის გადაჭარბებით ავარიის გამოწვევა!
3. გენერატორის მიერ გამომუშავებული ენერგია, თავის მხრივ, გავლენას მოახდენს ქსელის სიხშირეზე და ჰიდროელექტროსადგური, როგორც წესი, გამოიყენება სიხშირის მოდულაციის ერთეულად შედარებით მაღალი რეგულირების სიჩქარის გამო.