Жаратылыштагы дарыялардын баары белгилүү бир эңкейишке ээ. Суу тартылуу күчү менен дарыянын нугун бойлоп агат. Бийик тоолуу сууда потенциалдык энергия көп. Гидротехникалык курулуштардын жана электромеханикалык жабдуулардын жардамы менен суунун энергиясын электр энергиясына, башкача айтканда, гидроэнергетикага айландырууга болот. Гидроэнергетиканын принциби биздин электромагниттик индукциябыз, башкача айтканда, өткөргүч магнит талаасындагы магнит агымынын сызыктарын кескенде, ал ток пайда кылат. Алардын ичинен магнит талаасында өткөргүчтүн “кыймылы” суу энергиясын айланма механикалык энергияга айландыруу үчүн турбинага таасир эткен суунун агымы аркылуу ишке ашат; ал эми магнит талаасы дээрлик дайыма генератордун роторунун орамасы аркылуу агып өткөн дүүлүктүрүү системасы тарабынан түзүлгөн дүүлүктүрүүчү ток менен түзүлөт, башкача айтканда, магниттик электр энергиясы менен пайда болот.
1. Толкундоо системасы деген эмне? Энергиянын конверсиясын ишке ашыруу үчүн синхрондуу генераторго туруктуу токтун магнит талаасы керек жана бул магнит талаасын пайда кылган туруктуу ток генератордун дүүлүктүрүүчү ток деп аталат. Жалпысынан электромагниттик индукция принцибине ылайык генератордун роторунда магнит талаасынын пайда болуу процесси дүүлүкүү деп аталат. дүүлүктүрүү системасы синхрондук генератор үчүн дүүлүктүрүү тогу менен камсыз кылуучу жабдууларды билдирет. Бул синхрондук генератордун маанилүү бөлүгү. Ал жалпысынан эки негизги бөлүктөн турат: дүүлүктүрүүчү күч блогу жана дүүлүктүрүүчү жөнгө салгыч. дүүлүктүрүүчү энергоблок синхрондуу генератордун роторуна дүүлүктүрүүчү токту берет, ал эми дүүлүктүрүүчү регулятор киргизүү сигналына жана жөнгө салуунун берилген критерийлерине ылайык дүүлүктүрүүчү күч блогунун чыгышын башкарат.
2. Козгуруу системасынын функциясы Козгуруу системасы төмөнкү негизги функцияларды аткарат: (1) Кадимки иштөө шарттарында ал генератордун дүүлүктүрүүчү тогун берет, чыңалуу туруктуулугун сактоо үчүн генератордун терминалынын чыңалуусуна жана жүктөө шарттарына ылайык берилген мыйзамга ылайык дүүлүктүрүүчү токту жөнгө салат. Эмне үчүн чыңалуунун туруктуулугун дүүлүктүрүүчү токту жөнгө салуу менен сактоого болот? Генератордун статорунун орамынын индукцияланган потенциалы (б.а. жүк жок потенциал) Ed, терминалдык чыңалуу Ug, генератордун реактивдүү жүк ток Ir жана узунунан синхрондук реактивдүүлүк Xd ортосунда болжолдуу байланыш бар:
Индукцияланган Эд потенциалы магнит агымына пропорционал, ал эми магнит агымы дүүлүктүрүүчү токтун чоңдугуна көз каранды. Козголгон ток өзгөрүүсүз калганда магнит агымы жана индукцияланган Эд потенциалы өзгөрүүсүз калат. Жогорудагы формуладан генератордун терминалдык чыңалуусу реактивдүү токтун көбөйүшү менен төмөндөй турганын көрүүгө болот. Бирок, колдонуучунун электр энергиясынын сапаты боюнча талаптарын канааттандыруу үчүн генератордун терминалдык чыңалуусу негизинен өзгөрүүсүз калуусу керек. Албетте, бул талапка жетүүнүн жолу Ir реактивдүү токтун өзгөрүшүнө (башкача айтканда, жүктүн өзгөрүшүнө) генератордун дүүлүктүрүүчү тогун тууралоо болуп саналат. (2) Жүктөө шарттарына ылайык, дүүлүктүрүүчү ток реактивдүү кубаттуулукту тууралоо үчүн берилген эрежеге ылайык жөнгө салынат. Эмне үчүн реактивдүү кубаттуулукту тууралоо керек? Көптөгөн электр жабдуулары электромагниттик индукция принцибинин негизинде иштешет, мисалы, трансформаторлор, кыймылдаткычтар, ширетүүчү машиналар жана башкалар. Алардын баары энергияны айландыруу жана берүү үчүн өзгөрмө магнит талаасын түзүүгө таянышат. Өзгөрмө магнит талаасын жана индукцияланган магнит агымын түзүү үчүн зарыл болгон электр энергиясы реактивдүү күч деп аталат. Электромагниттик катушкалар менен бардык электр жабдуулары магнит талаасын түзүү үчүн реактивдүү энергияны керектейт. Реактивдүү күч болбосо, мотор айланбайт, трансформатор чыңалууну өзгөртө албайт, көптөгөн электр жабдуулары иштебейт. Демек, реактивдүү күч эч кандай пайдасыз күч эмес. Кадимки шарттарда электр жабдуулары генератордон активдүү кубаттуулукту гана албастан, генератордон реактивдүү кубаттуулукту да алыш керек. Электр тармагындагы реактивдүү күч жетишсиз болсо, электр жабдуулары нормалдуу электромагниттик талааны түзүү үчүн жетиштүү реактивдүү күчкө ээ болбойт. Анда бул электр жабдуулары номиналдуу иштөөсүн сактай албайт жана электр жабдууларынын терминалдык чыңалуусу төмөндөп, электр жабдууларынын нормалдуу иштешине таасирин тийгизет. Демек, реактивдүү кубаттуулукту иш жүзүндөгү жүккө ылайык жөнгө салуу керек, ал эми генератордун реактивдүү кубаттуулугу дүүлүктүрүүчү токтун чоңдугуна байланыштуу. Бул жерде конкреттүү принцип такталбайт. (3) Электр тутумунда кыска туташуу авария болгондо же башка себептерден улам генератордун терминалынын чыңалуусу олуттуу төмөндөп кетсе, генератор энергия тутумунун динамикалык туруктуулугунун чегин жана релелик коргоо иш-аракетинин тактыгын жакшыртуу үчүн күчтөп козголушу мүмкүн. (4) Генератордун ашыкча чыңалышы капыстан жүктүн төмөндөшүнөн жана башка себептерден улам келип чыкканда, генератордун терминалынын чыңалуусунун ашыкча жогорулашын чектөө үчүн генератор күч менен демагнетизацияланышы мүмкүн. (5) Энергия системасынын статикалык туруктуулугун жогорулатуу. (6) Генератордун ичинде жана анын өткөргүч зымдарында фазадан фазага кыска туташуу пайда болгондо же генератордун терминалынын чыңалуусу өтө жогору болгондо авариянын кеңейүүсүн чектөө үчүн демагнетизация тез жүргүзүлөт. (7) Параллелдүү генераторлордун реактивдүү күчү жөндүү бөлүштүрүлүшү мүмкүн.
3. Коздуруу системаларынын классификациясы Генератордун дүүлүктүрүүчү токту алуу жолу боюнча (б.а. дүүлүктүрүүчү ток менен камсыздоонун берүү ыкмасы) дүүлүктүрүү системасын тышкы дүүлүктүрүү жана өз алдынча дүүлүктүрүү деп бөлүүгө болот: башка энергия булактарынан алынган дүүлүктүрүүчү ток тышкы дүүлүктүрүү деп аталат; генератордун өзүнөн алынган дүүлүктүрүүчү ток өз алдынча дүүлүктүрүү деп аталат. Түзөтүү ыкмасы боюнча аны айлануучу дүүлүктүрүү жана статикалык дүүлүктүрүү деп бөлүүгө болот. Статикалык дүүлүктүрүү системасында атайын дүүлүктүрүүчү машина жок. Эгерде ал дүүлүктүрүү күчүн генератордун өзүнөн алса, анда ал өз алдынча дүүлүктүрүү статикалык дүүлүгүү деп аталат. Өзүн-өзү дүүлүктүрүүчү статикалык дүүлүктүрүүнү өзүнө параллелдүү дүүлүктүрүү жана өзүнөн өзү кошулуучу дүүлүктүрүү деп бөлүүгө болот.
Көбүнчө колдонулган дүүлүктүрүү ыкмасы төмөндөгү сүрөттө көрсөтүлгөндөй, өзүн-өзү параллелдүү дүүлүктүрүү статикалык дүүлүктүрүү. Ал дүүлүктүрүүчү күчтү генератордун розеткасына туташтырылган түзөтүүчү трансформатор аркылуу алат жана ректификациядан кийин генератордун дүүлүктүрүүчү тогун берет.
Өзүн-өзү параллелдүү дүүлүктүрүү статикалык түзөтүүчү дүүлүктүрүү системасынын электр схемасы
Өзүн-өзү параллелдүү дүүлүктүрүү статикалык дүүлүктүрүү системасы негизинен төмөнкү бөлүктөрдөн турат: дүүлүктүрүү трансформатору, түзөтүүчү, магнитсиздандыруу аппараты, жөнгө салуучу контроллер жана ашыкча чыңалуудан коргоочу түзүлүш. Бул беш бөлүк тиешелүү түрдө төмөнкү функцияларды аткарат:
(1) дүүлүктүрүүчү трансформатор: Түзөткүчкө дал келген чыңалууга чейин машинанын учундагы чыңалууга түшүрүңүз.
(2) Түзөткүч: Бул бүт системанын негизги компоненти. Үч фазалуу толугу менен башкарылуучу көпүрө схемасы көбүнчө ACдан туруктуу токко айландыруу тапшырмасын аткаруу үчүн колдонулат.
(3) Demagnetization түзүлүш: Demagnetization түзмөк эки бөлүктөн турат, атап айтканда, demagnetization өчүргүч жана demagnetization каршылык. Бул прибор авария болгон учурда агрегатты тез магнитсиздандырууга жооп берет.
(4) Регламент контроллери: дүүлүктүрүү системасынын башкаруу түзүлүшү генератордун реактивдүү күчүн жана чыңалуусун жөнгө салуу эффектине жетүү үчүн түзөөчү түзүлүштүн тиристорунун өткөргүч бурчун башкаруу аркылуу дүүлүктүрүүчү токту өзгөртөт.
(5) Ашыкча чыңалуудан коргоо: Генератордун роторунун чынжырында ашыкча чыңалуу болгондо, схема ашыкча чыңалуу энергиясын керектөө, ашыкча чыңалуу маанисин чектөө жана генератордун роторунун ороосун жана ага кошулган жабдууларды коргоо үчүн күйгүзүлөт.
Өзүн-өзү параллелдүү дүүлүктүрүү статикалык дүүлүктүрүү системасынын артыкчылыктары: жөнөкөй түзүлүш, аз жабдуулар, аз инвестиция жана аз тейлөө. Кемчилиги - генератор же система кыска туташканда, дүүлүктүрүүчү ток жоголот же абдан төмөндөйт, ошол эле учурда дүүлүктүрүүчү токту бул учурда абдан көбөйтүү (б.а. аргасыз дүүлүктүрүү) керек. Бирок, заманбап ири агрегаттар көбүнчө жабык шиналарды колдонорун, ал эми жогорку вольттогу электр тармактары көбүнчө тез коргоо жана жогорку ишенимдүүлүк менен жабдылганын эске алсак, бул дүүлүктүрүү ыкмасын колдонгон агрегаттардын саны көбөйүүдө жана бул дагы ченемдик укуктук актыларда жана техникалык шарттарда сунушталган дүүлүктүрүү ыкмасы. 4. Агрегатты электрдик тормоздоо Агрегатты түшүрүү жана өчүрүү учурунда ротордун чоң айлануу инерциясынын эсебинен механикалык энергиянын бир бөлүгү сакталат. Энергиянын бул бөлүгүн ал түртүүчү подшипниктин, жетектөөчү подшипниктин жана абанын сүрүлүү жылуулук энергиясына айлангандан кийин гана толугу менен токтотууга болот. Абанын сүрүлүү жоготуусу айлананын сызыктуу ылдамдыгынын квадратына пропорционал болгондуктан, ротордун ылдамдыгы адегенде абдан тез төмөндөйт, андан кийин ал аз ылдамдыкта узак убакыт бою бош туруп калат. Агрегат көп убакыт бою төмөн ылдамдыкта иштегенде, тиштүү бадал күйүп кетиши мүмкүн, анткени тартуу башынын астындагы күзгү плитасы менен подшипник бадалынын ортосундагы май пленкасы орнотулбайт. Ушул себептен, өчүрүү процессинде блоктун ылдамдыгы белгилүү бир мааниге жеткенде, блоктун тормоздук системасын колдонууга киргизүү керек. Агрегатты тормоздоо электрдик тормоздоо, механикалык тормоздоо жана айкалыштыруу болуп бөлүнөт. Электр тормоздоо генератор ажыратылгандан жана магнитсизденгенден кийин машинанын аягындагы розеткадагы үч фазалуу генератор статордун кыска туташуусу жана агрегаттын ылдамдыгы номиналдык ылдамдыктын болжол менен 50%тен 60%ке чейин төмөндөшүн күтүү. Бир катар логикалык операциялар аркылуу тормоздук күч камсыздалат, ал эми дүүлүктүрүүчү регулятор генератордун роторунун орамасына дүүлүктүрүүчү токту кошуу үчүн электрдик тормоздоо режимине өтөт. Генератор айланып тургандыктан, статор ротордун магнит талаасынын таасири астында кыска туташуу токту жаратат. Түзүлгөн электромагниттик момент тормоздук ролду ойногон ротордун инерциялык багытына карама-каршы келет. Электрдик тормозду ишке ашыруу процессинде тормоздук электр менен жабдууну сырттан камсыз кылуу керек, бул дүүлүктүрүү системасынын негизги схемасынын түзүлүшү менен тыгыз байланышта. Төмөнкү сүрөттө электр тормоздук дүүлүктүрүүчү кубат менен камсыздоону алуунун ар кандай жолдору көрсөтүлгөн.
Электр тормоздук дүүлүктүрүүчү электр менен жабдууну алуунун ар кандай жолдору
Биринчи жол менен, дүүлүктүрүүчү аппарат өзүн-өзү параллелдүү дүүлүктүрүү зымдары ыкмасы болуп саналат. Машинанын учу кыска туташуу болгондо дүүлүктүрүүчү трансформатордо электр энергиясы болбойт. Тормоздук электр энергиясы атайын тормоздук трансформатордон келет, ал эми тормоздук трансформатор заводдун кубаттуулугуна туташтырылган. Жогоруда айтылгандай, гидроэнергетикалык долбоорлордун көпчүлүгүндө өзүн-өзү параллелдүү дүүлүктүрүү статикалык түзөтүүчү дүүлүктүрүү системасы колдонулат жана дүүлүктүрүү системасы жана электр тормоздук системасы үчүн түздөөчү көпүрөнү колдонуу үнөмдүү. Ошондуктан, электр тормоздук дүүлүктүрүү энергия менен камсыз кылуу алуу бул ыкмасы көбүрөөк таралган. Бул ыкманын электрдик тормоздук процесси төмөнкүдөй:
(1) Бирдиктин розеткасынын автоматтык өчүргүчү ачылат жана система ажыратылды.
(2) Ротордун орамы магнитсизденген.
(3) дүүлүктүрүүчү трансформатордун экинчи жагындагы кубат өчүргүч ачылат.
(4) Агрегаттын электр тормозунун кыска туташуусу жабылган.
(5) Электр тормоздук трансформатордун экинчи жагындагы кубат өчүргүч жабык.
(6) Түзөткүч көпүрөнүн тиристору ишке киргизилет жана агрегат электр тормоздук абалына кирет.
(7) Агрегаттын ылдамдыгы нөлгө барабар болгондо, электр тормозу бошотулат (эгерде айкалыштырылган тормоз колдонулса, ылдамдык номиналдык ылдамдыктын 5%тен 10%ке чейин жеткенде механикалык тормоз колдонулат). 5. Интеллектуалдык дүүлүктүрүү системасы Интеллектуалдык гидроэлектрстанция маалыматты санариптештирүү, коммуникация тармагы, комплекстүү стандартташтыруу, бизнестин өз ара аракеттенүүсү, операцияны оптималдаштыруу жана акылдуу чечимдерди кабыл алуусу бар гидроэлектрстанцияга же гидроэлектр станцияларга тиешелүү. Интеллектуалдык ГЭСтер вертикалдуу түрдө технологиялык катмарга, агрегаттык катмарга жана станциялык башкаруу катмарына бөлүнөт, мында технологиялык катмар тармагынын 3 катмарлуу 2 тармактык структурасы (GOOSE тармагы, SV тармагы) жана станциялык башкаруу катмарынын тармагы (MMS тармагы) колдонулат. Интеллектуалдык ГЭСтерди интеллектуалдык жабдуулар менен камсыздоо керек. Гидротурбиналык генератордун негизги башкаруу системасы катары интеллектуалдык ГЭСтерди курууда дүүлүктүрүү системасынын технологиялык өнүгүүсү маанилүү көмөкчү ролду ойнойт.
Акылдуу ГЭСтерде турбогенератордун комплексин ишке киргизүү жана токтотуу, реактивдүү кубаттуулукту көбөйтүү жана азайтуу, авариялык өчүрүү сыяктуу негизги тапшырмаларды аткаруудан тышкары, дүүлүктүрүү системасы IEC61850 маалыматтарды моделдөө жана байланыш функцияларына жооп бериши керек, ошондой эле станциянын башкаруу катмарынын тармагы (MMS тармагы) жана процесстик тармактын тармагы (GOOSE) менен байланышты колдошу керек. Акылдуу гидроэлектростанция системасынын түзүлүшүнүн агрегаттык катмарында дүүлүктүрүү системасынын түзүлүшү, ал эми технологиялык катмарда бириктирүүчү агрегат, интеллектуалдык терминал, көмөкчү башкаруу блогу жана башка түзүлүштөр же интеллектуалдык жабдуулар жайгаштырылат. Системанын түзүмү төмөндөгү сүрөттө көрсөтүлгөн.
Акылдуу дүүлүктүрүү системасы
Интеллектуалдык ГЭСтин станциялык башкаруу катмарынын негизги компьютери IEC61850 байланыш стандартынын талаптарына жооп берет жана дүүлүктүрүү системасынын сигналын MMS тармагы аркылуу мониторинг системасынын негизги компьютерине жөнөтөт. Акылдуу дүүлүктүрүү системасы процесс катмарында маалыматтарды чогултуу үчүн GOOSE тармагы жана SV тармак которгучтары менен туташа алышы керек. Процесс катмары КТ, PT жана локалдык компоненттер тарабынан чыгарылган маалыматтардын бардыгы санарип формада болушун талап кылат. КТ жана ПТ бириктирүүчү блокко туташтырылган (электрондук трансформаторлор оптикалык кабелдер менен, ал эми электромагниттик трансформаторлор кабелдер аркылуу туташтырылган). Ток жана чыңалуу маалыматтары санариптештирилгенден кийин, алар оптикалык кабелдер аркылуу SV тармак коммутаторуна кошулат. Жергиликтүү компоненттерди интеллектуалдык терминалга кабелдер аркылуу туташтыруу талап кылынат, ал эми коммутатор же аналогдук сигналдар санариптик сигналдарга айландырылат жана оптикалык кабелдер аркылуу GOOSE тармагына которулат. Азыркы учурда дүүлүктүрүү системасы негизинен станциянын башкаруу катмарынын MMS тармагы жана процесстик катмар GOOSE/SV тармагы менен байланыш функциясына ээ. IEC61850 байланыш стандартынын тармактык маалыматтык өз ара аракеттенүүсүнө жооп берүүдөн тышкары, интеллектуалдык дүүлүктүрүү системасы да ар тараптуу онлайн мониторинг, акылдуу ката диагностикасы жана ыңгайлуу сыноо операциясы жана тейлөөсү болушу керек. Толук иштеген акылдуу дүүлүктүрүүчү аппараттын аткаруу жана колдонуу эффекти келечектеги чыныгы инженердик колдонмолордо сыналышы керек.
Посттун убактысы: 09-окт.2024
