Kintamosios srovės dažnis nėra tiesiogiai susijęs su hidroelektrinės variklio greičiu, bet yra netiesiogiai susijęs.
Nesvarbu, kokio tipo elektros energijos gamybos įranga, po energijos gamybos ji turi perduoti energiją į elektros tinklą, t. y. generatorius turi būti prijungtas prie tinklo, kad būtų galima gaminti energiją. Prijungus prie tinklo, generatorius yra prijungtas prie viso elektros tinklo, o dažniai visame tinkle yra visiškai vienodi. Kuo didesnis elektros tinklas, tuo mažesnis dažnio svyravimo diapazonas ir tuo stabilesnis dažnis. Tačiau elektros tinklo dažnis priklauso tik nuo to, ar aktyvioji galia yra subalansuota. Kai generatoriaus generuojama aktyvioji galia yra didesnė už elektros energijos aktyviąją galią, bendras elektros tinklo dažnis padidės ir atvirkščiai.
Aktyviosios galios balansas yra svarbus elektros tinklo klausimas. Kadangi vartotojų apkrova nuolat kinta, elektros tinklas visada turėtų užtikrinti generuojamos elektros energijos kiekį ir apkrovos balansą. Svarbi hidroelektrinės paskirtis elektros sistemoje yra dažnio moduliavimas. Žinoma, itin didelės Trijų Tarpeklių hidroelektrinės daugiausia naudojamos elektros energijos gamybai. Palyginti su kitų tipų elektrinėmis, hidroelektrinės turi būdingų pranašumų dažnio moduliavime. Vandens turbina gali greitai reguliuoti greitį, o tai taip pat gali greitai reguliuoti generatoriaus aktyviąją ir reaktyviąją galią, kad greitai subalansuotų tinklo apkrovą, o šiluminė ir branduolinė energija variklio galią reguliuoja daug lėčiau. Kol elektros tinklo aktyviosios galios balansas yra geras, įtampa yra gana stabili. Todėl hidroelektrinės labai prisideda prie elektros tinklo dažnio stabilumo.
Šiuo metu daugelis mažų ir vidutinio dydžio hidroelektrinių Kinijoje yra tiesiogiai prijungtos prie elektros tinklo. Elektros tinklas turi valdyti pagrindines dažnio moduliacijos elektrines, kad būtų užtikrintas elektros tinklo dažnio ir įtampos stabilumas. Paprastai tariant:
1. Variklio greitį lemia elektros tinklas. Dabar elektros energijai gaminti naudojame sinchroninius variklius, t. y. jų apsisukimų dažnis yra toks pat kaip ir elektros tinkle, t. y. 50 kartų per sekundę. Šiluminės elektrinės generatorius, turintis tik vieną elektrodų porą, apsisuka 3000 apsisukimų per minutę greičiu. Hidroelektrinės generatorius, turintis n elektrodų porų, apsisuka 3000/N per minutę greičiu. Vandens turbina ir generatorius paprastai yra sujungti fiksuoto santykio perdavimo mechanizmu, todėl galima sakyti, kad jį taip pat lemia elektros tinklo dažnis.
2. Koks yra vandens reguliavimo mechanizmo vaidmuo? Reguliuokite generatoriaus išvestį, t. y. generatoriaus į tinklą siunčiamą energiją. Paprastai tam tikra galia reikalinga, kad generatorius veiktų iki vardinio greičio, tačiau prijungus generatorių prie elektros tinklo, jo greitį lemia elektros tinklo dažnis. Šiuo atveju paprastai darome prielaidą, kad elektros tinklo dažnis išlieka nepakitęs. Tokiu būdu, kai generatoriaus galia viršija vardiniam greičiui palaikyti reikalingą galią, generatorius siunčia energiją į tinklą, o atvirkščiai – ją sunaudoja. Todėl, kai variklis generuoja energiją esant didelei apkrovai, atjungus jį nuo variklio, jo greitis greitai padidėja nuo vardinio greičio iki kelių kartų, o tai padidina skrydžių avarijų riziką!
3. Generatoriaus generuojama energija savo ruožtu turės įtakos tinklo dažniui, o hidroelektrinės paprastai naudojamos kaip dažnio moduliacijos įrenginiai dėl santykinai didelio reguliavimo greičio.
Įrašo laikas: 2021 m. gruodžio 28 d.
