Starp maiņstrāvas frekvenci un hidroelektrostacijas dzinēja apgriezienu skaitu nav tiešas saistības, bet pastāv netieša saistība.
Neatkarīgi no tā, kāda veida elektroenerģijas ražošanas iekārta tā ir, pēc elektroenerģijas ražošanas tā ir jāpārraida uz elektrotīklu, tas ir, ģenerators ir jāpieslēdz tīklam, lai ražotu elektroenerģiju. Jo lielāks ir elektrotīkls, jo mazāks ir frekvences svārstību diapazons un jo stabilāka ir frekvence. Tīkla frekvence ir saistīta tikai ar to, vai aktīvā jauda ir līdzsvarota. Ja ģeneratora agregāta izstarotā aktīvā jauda ir lielāka par elektroenerģijas aktīvo jaudu, kopējā elektrotīkla frekvence palielināsies, un otrādi.
Aktīvās jaudas balanss ir būtiska problēma elektrotīklā. Tā kā lietotāju elektroenerģijas slodze pastāvīgi mainās, elektrotīklam vienmēr ir jānodrošina elektroenerģijas ražošanas jauda un slodzes balanss. Hidroelektrostaciju vissvarīgākais pielietojums energosistēmā ir frekvences regulēšana. Liela mēroga hidroelektrostaciju galvenais mērķis ir elektroenerģijas ražošana. Salīdzinot ar cita veida elektrostacijām, hidroelektrostacijām ir raksturīgas priekšrocības frekvences regulēšanā. Hidroturbīna var ātri regulēt ātrumu, kas var arī ātri pielāgot ģeneratora aktīvo un reaktīvo jaudu, lai ātri līdzsvarotu tīkla slodzi, savukārt siltumenerģija, kodolenerģija utt. regulē dzinēja jaudu relatīvi lēnāk. Kamēr tīkla aktīvā jauda ir labi līdzsvarota, spriegums ir relatīvi stabils. Tāpēc hidroelektrostacijai ir relatīvi liela ietekme uz tīkla frekvences stabilitāti.
Pašlaik daudzas mazas un vidēja lieluma hidroelektrostacijas valstī atrodas tieši zem elektrotīkla, un elektrotīklam ir jākontrolē galvenās frekvences modulācijas elektrostacijas, lai nodrošinātu elektrotīkla frekvences un sprieguma stabilitāti. Vienkārši sakot:
1. Elektrotīkls nosaka motora ātrumu. Tagad elektroenerģijas ražošanai mēs izmantojam sinhronos motorus, kas nozīmē, ka izmaiņu ātrums ir vienāds ar elektrotīkla izmaiņu ātrumu, tas ir, 50 izmaiņas sekundē. Ģeneratoram, ko izmanto termoelektrostacijā ar tikai vienu elektrodu pāri, tas ir 3000 apgriezienu minūtē. Hidroelektrostacijas ģeneratoram ar n elektrodu pāriem tas ir 3000/n apgriezienu minūtē. Ūdensrats un ģenerators parasti ir savienoti kopā ar kādu fiksētas attiecības pārvades mehānismu, tāpēc var teikt, ka to nosaka arī tīkla frekvence.
2. Kāda ir ūdens regulēšanas mehānisma loma? Regulē ģeneratora izejas jaudu, tas ir, jaudu, ko ģenerators nosūta tīklam. Parasti ir nepieciešams noteikts jaudas daudzums, lai uzturētu ģeneratoru ar nominālo ātrumu, bet, kad ģenerators ir pievienots tīklam, ģeneratora ātrumu nosaka tīkla frekvence, un mēs parasti pieņemam, ka tīkla frekvence nemainās. Tādā veidā, kad ģeneratora jauda pārsniedz jaudu, kas nepieciešama nominālā ātruma uzturēšanai, ģenerators nosūta jaudu tīklam un otrādi patērē jaudu. Tāpēc, kad motors ģenerē jaudu ar lielu slodzi, kad tas ir atvienots no vilciena, tā ātrums strauji palielināsies no nominālā ātruma līdz vairākām reizēm, un ir viegli izraisīt ātruma pārsniegšanas negadījumu!
3. Ģeneratora saražotā jauda savukārt ietekmēs tīkla frekvenci, un hidroelektrostaciju parasti izmanto kā frekvences modulācijas iekārtu relatīvi augstās regulēšanas ātruma dēļ.
Publicēšanas laiks: 2022. gada 29. janvāris
