Effett tal-Flywheel tal-Ġeneratur u Stabbiltà tas-Sistema tal-Gvernatur tat-TurbinaEffett ...
Ġeneraturi idro moderni kbar għandhom kostanti ta' inerzja iżgħar u jistgħu jiffaċċjaw problemi li jikkonċernaw l-istabbiltà tas-sistema li tirregola t-turbina. Dan minħabba l-imġiba tal-ilma tat-turbina, li minħabba l-inerzja tagħha tikkawża daqqa ta' ilma fil-pajpijiet tal-pressjoni meta jitħaddmu apparati ta' kontroll. Dan ġeneralment huwa kkaratterizzat mill-kostanti tal-ħin tal-aċċelerazzjoni idrawlika. F'operazzjoni iżolata, meta l-frekwenza tas-sistema kollha tiġi ddeterminata mir-regolatur tat-turbina, id-daqqa ta' ilma taffettwa l-governanza tal-veloċità u l-instabbiltà tidher bħala kaċċa jew tbandil tal-frekwenza. Għal operazzjoni interkonnessa ma' sistema kbira, il-frekwenza essenzjalment tinżamm kostanti minn din tal-aħħar. Id-daqqa ta' ilma mbagħad taffettwa l-enerġija mitmugħa lis-sistema u l-problema tal-istabbiltà tinqala' biss meta l-enerġija tiġi kkontrollata f'ċirkwit magħluq, jiġifieri, fil-każ ta' dawk il-ġeneraturi idro li jieħdu sehem fir-regolazzjoni tal-frekwenza.
L-istabbiltà tal-irkaptu tar-regolatur tat-turbina hija affettwata ħafna mill-proporzjon tal-kostanti tal-ħin tal-aċċelerazzjoni mekkanika minħabba l-kostanti tal-ħin tal-aċċelerazzjoni idrawlika tal-mases tal-ilma u mill-qligħ tar-regolatur. Tnaqqis fil-proporzjon ta' hawn fuq għandu effett destabilizzanti u jeħtieġ tnaqqis fil-qligħ tar-regolatur, li jaffettwa ħażin l-istabbilizzazzjoni tal-frekwenza. Għaldaqstant, huwa meħtieġ effett minimu tal-flywheel għall-partijiet li jduru ta' unità idro li normalment jista' jiġi pprovdut biss fil-ġeneratur. Alternattivament, il-kostanti tal-ħin tal-aċċelerazzjoni mekkanika tista' titnaqqas bil-provvista ta' valv ta' skariku tal-pressjoni jew tank ta' żieda, eċċ., iżda ġeneralment huwa għali ħafna. Kriterju empiriku għall-abbiltà li tirregola l-veloċità ta' unità ta' ġenerazzjoni idro jista' jkun ibbażat fuq iż-żieda fil-veloċità tal-unità li tista' sseħħ meta tiġi miċħuda t-tagħbija nominali kollha tal-unità li topera b'mod indipendenti. Għall-unitajiet tal-enerġija li joperaw f'sistemi interkonnessi kbar u li huma meħtieġa biex jirregolaw il-frekwenza tas-sistema, l-indiċi perċentwali taż-żieda fil-veloċità kif ikkalkulat hawn fuq kien ikkunsidrat li ma jaqbiżx il-45 fil-mija. Għal sistemi iżgħar għandha tiġi pprovduta żieda iżgħar fil-veloċità (Irreferi għall-Kapitolu 4).
Sezzjoni lonġitudinali mid-dħul għall-Impjant tal-Enerġija ta' Dehar
(Sors: Dokument mill-Awtur – It-2 Kungress Dinji, Assoċjazzjoni Internazzjonali tar-Riżorsi tal-Ilma 1979) Għall-Impjant tal-Enerġija ta' Dehar, tintwera s-sistema tal-ilma bi pressjoni idrawlika li tgħaqqad il-ħażna tal-ibbilanċjar mal-unità tal-enerġija li tikkonsisti minn teħid tal-ilma, mina tal-pressjoni, tank ta' żieda differenzjali u pajp tal-ilma. Jekk iż-żieda massima fil-pressjoni fil-pajp tal-ilma tiġi limitata għal 35 fil-mija, iż-żieda massima stmata fil-veloċità tal-unità malli tiġi miċħuda tagħbija sħiħa ħadmet għal madwar 45 fil-mija b'regolatur li jagħlaq.
ħin ta' 9.1 sekondi f'ras nominali ta' 282 m (925 pied) bl-effett normali tal-flywheel tal-partijiet li jduru tal-ġeneratur (jiġifieri, iffissat fuq konsiderazzjonijiet ta' żieda fit-temperatura biss). Fl-ewwel stadju tat-tħaddim, iż-żieda fil-veloċità nstabet li ma kinitx aktar minn 43 fil-mija. Għaldaqstant, ġie kkunsidrat li l-effett normali tal-flywheel huwa adegwat għar-regolazzjoni tal-frekwenza tas-sistema.
Parametri tal-Ġeneratur u Stabbiltà Elettrika
Il-parametri tal-ġeneratur li għandhom effett fuq l-istabbiltà huma l-effett tal-flywheel, ir-reattanza tranżitorja u l-proporzjon taċ-ċirkwit qasir. Fl-istadju inizjali tal-iżvilupp tas-sistema EHV ta' 420 kV bħal f'Dehar, il-problemi ta' stabbiltà jistgħu jkunu kritiċi minħabba sistema dgħajfa, livell aktar baxx ta' ċirkwit qasir, tħaddim fil-fattur tal-qawwa ewlieni, u l-ħtieġa għal ekonomija fil-provvista ta' ħruġ ta' trasmissjoni u l-iffissar tad-daqs u l-parametri tal-unitajiet ta' ġenerazzjoni. Studji preliminari ta' stabbiltà tranżitorja fuq analizzatur tan-netwerk (bl-użu ta' vultaġġ kostanti wara r-reattanza tranżitorja) għas-sistema EHV ta' Dehar indikaw ukoll li kienet se tinkiseb biss stabbiltà marġinali. Fl-istadju bikri tad-disinn tal-Impjant tal-Enerġija ta' Dehar kien ikkunsidrat li l-ispeċifikazzjoni ta' ġeneraturi b'normal
Il-karatteristiċi u l-kisba tar-rekwiżiti ta' stabbiltà billi jiġu ottimizzati l-parametri ta' fatturi oħra involuti speċjalment dawk tas-sistema ta' eċċitazzjoni tkun alternattiva ekonomikament irħas. Fi studju tas-Sistema Brittanika ntwera wkoll li l-bidla fil-parametri tal-ġeneratur għandha effett komparattivament ħafna inqas fuq il-marġini ta' stabbiltà. Għaldaqstant, il-parametri normali tal-ġeneratur kif mogħtija fl-appendiċi ġew speċifikati għall-ġeneratur. L-istudji dettaljati tal-istabbiltà mwettqa huma mogħtija
Kapaċità tal-Iċċarġjar tal-Linja u Stabbiltà tal-Vultaġġ
Ġeneraturi idroelettriċi li jinsabu f'post remot użati biex jiċċarġjaw linji EHV twal mhux mgħobbija li l-kVA tal-iċċarġjar tagħhom huwa aktar mill-kapaċità tal-iċċarġjar tal-linja tal-magna, il-magna tista' ssir awtoeċitata u l-vultaġġ jogħla mingħajr kontroll. Il-kundizzjoni għall-awtoeċitazzjoni hija li xc < xd fejn, xc hija r-reattanza tat-tagħbija kapaċittiva u xd ir-reattanza sinkronika tal-assi dirett. Il-kapaċità meħtieġa għall-iċċarġjar ta' linja waħda ta' 420 kV mhux mgħobbija E2 /xc sa Panipat (it-tarf li jirċievi) kienet ta' madwar 150 MVAR f'vultaġġ nominali. Fit-tieni stadju meta tiġi installata t-tieni linja ta' 420 kV ta' tul ekwivalenti, il-kapaċità tal-iċċarġjar tal-linja meħtieġa biex jiċċarġjaw iż-żewġ linji mhux mgħobbija simultanjament f'vultaġġ nominali tkun ta' madwar 300 MVAR.
Il-kapaċità tal-iċċarġjar tal-linja disponibbli b'vultaġġ nominali mill-ġeneratur Dehar kif indikat mill-fornituri tat-tagħmir kienet kif ġej:
(i) 70 fil-mija MVA nominali, jiġifieri, iċċarġjar tal-linja ta' 121.8 MVAR huwa possibbli b'eċitazzjoni pożittiva minima ta' 10 fil-mija.
(ii) Sa 87 fil-mija tal-MVA nominali, jiġifieri, kapaċità ta' ċċarġjar tal-linja ta' 139 MVAR hija possibbli b'eċitazzjoni pożittiva minima ta' 1 fil-mija.
(iii) Sa 100 fil-mija tal-MVAR nominali, jiġifieri, kapaċità ta' ċċarġjar tal-linja ta' 173.8 tista' tinkiseb b'eċitazzjoni negattiva ta' madwar 5 fil-mija u l-kapaċità massima ta' ċċarġjar tal-linja li tista' tinkiseb b'eċitazzjoni negattiva ta' 10 fil-mija hija 110 fil-mija tal-MVA nominali (191 MVAR) skont il-BSS.
(iv) Żieda ulterjuri fil-kapaċitajiet tal-iċċarġjar tal-linja hija possibbli biss billi jiżdied id-daqs tal-magna. Fil-każ ta' (ii) u (iii) il-kontroll manwali tal-eċitazzjoni mhux possibbli u trid titqiegħed dipendenza sħiħa fuq it-tħaddim kontinwu ta' regolaturi awtomatiċi tal-vultaġġ li jaġixxu malajr. La huwa ekonomikament fattibbli u lanqas mixtieq li jiżdied id-daqs tal-magna bil-għan li jiżdiedu l-kapaċitajiet tal-iċċarġjar tal-linja. Għaldaqstant, meta jitqiesu l-kundizzjonijiet operattivi fl-ewwel stadju tal-operazzjoni, ġie deċiż li tiġi pprovduta kapaċità ta' iċċarġjar tal-linja ta' 191 MVAR f'vultaġġ nominali għall-ġeneraturi billi tiġi pprovduta eċitazzjoni negattiva fuq il-ġeneraturi. Kundizzjoni operattiva kritika li tikkawża instabbiltà tal-vultaġġ tista' tkun ikkawżata wkoll mid-diskonnessjoni tat-tagħbija fit-tarf li jirċievi. Il-fenomenu jseħħ minħabba tagħbija kapaċittiva fuq il-magna li hija affettwata aktar ħażin miż-żieda fil-veloċità tal-ġeneratur. Awtoeċitazzjoni u instabbiltà tal-vultaġġ jistgħu jseħħu jekk.
Xc ≤ n2 (Xq + XT)
Fejn, Xc hija r-reattanza tat-tagħbija kapaċittiva, Xq hija r-reattanza sinkronika tal-assi kwadraturali u n hija l-ogħla veloċità relattiva żejda li sseħħ meta tiġi miċħuda t-tagħbija. Din il-kundizzjoni fuq il-ġeneratur Dehar ġiet proposta li tiġi evitata billi jiġi pprovdut reattur shunt ta' 400 kV EHV (75 MVA) konness b'mod permanenti fit-tarf riċeventi tal-linja skont studji dettaljati mwettqa.
Tkebbib tad-damper
Il-funzjoni prinċipali ta' koljatura tad-damper hija l-kapaċità tagħha li tipprevjeni vultaġġi żejda eċċessivi f'każ ta' ħsarat minn linja għal linja b'tagħbijiet kapaċittivi, u b'hekk tnaqqas l-istress ta' vultaġġ żejjed fuq it-tagħmir. Meta jitqiesu l-post remot u l-linji ta' trasmissjoni twal interkonnessi, ġew speċifikati kolji tad-damper konnessi kompletament bir-rata ta' kwadratura u reattanza tal-assi dirett Xnq/Xnd li ma taqbiżx 1.2.
Karatteristika tal-Ġeneratur u Sistema ta' Eċċitazzjoni
Billi ġew speċifikati ġeneraturi b'karatteristiċi normali u studji preliminari indikaw biss stabbiltà marġinali, ġie deċiż li jintuża tagħmir ta' eċċitazzjoni statika b'veloċità għolja biex jittejbu l-marġini ta' stabbiltà sabiex jinkiseb l-aktar arranġament ekonomiku ġenerali tat-tagħmir. Saru studji dettaljati biex jiġu ddeterminati l-karatteristiċi ottimali tat-tagħmir ta' eċċitazzjoni statika u dawn ġew diskussi fil-kapitlu 10.
Konsiderazzjonijiet Sismiċi
L-Impjant tal-Enerġija ta' Dehar jinsab f'żona sismika. Id-dispożizzjonijiet li ġejjin fid-disinn tal-ġeneratur idroloġiku f'Dehar ġew proposti b'konsultazzjoni mal-manifatturi tat-tagħmir u b'kunsiderazzjoni tal-kundizzjonijiet sismiċi u ġeoloġiċi fis-sit u r-rapport tal-Kumitat tal-Esperti tat-Terremoti ta' Koyna mwaqqaf mill-Gvern tal-Indja bl-għajnuna tal-UNESCO.
Saħħa Mekkanika
Il-ġeneraturi Dehar għandhom ikunu ddisinjati biex jifilħu b'mod sikur il-forza massima ta' aċċelerazzjoni tat-terremoti kemm fid-direzzjoni vertikali kif ukoll orizzontali mistennija f'Dehar li jaġixxi fiċ-ċentru tal-magna.
Frekwenza Naturali
Il-frekwenza naturali tal-magna għandha tinżamm 'il bogħod (ogħla) mill-frekwenza manjetika ta' 100 Hz (id-doppju tal-frekwenza tal-ġeneratur). Din il-frekwenza naturali għandha tkun 'il bogħod mill-frekwenza tat-terremoti u għandha tiġi ċċekkjata għal marġni adegwat kontra l-frekwenza predominanti tat-terremoti u l-veloċità kritika tas-sistema li ddur.
Appoġġ tal-istator tal-ġeneratur
L-istator tal-ġeneratur u l-pedamenti tal-bearings ta' spinta u gwida t'isfel jikkonsistu minn numru ta' pjanċi tal-qiegħ. Il-pjanċi tal-qiegħ għandhom jintrabtu mal-pedament lateralment flimkien mad-direzzjoni vertikali normali permezz ta' boltijiet tal-pedament.
Disinn tal-Bearings Gwida
Il-bearings gwida għandhom ikunu tat-tip segmentali u l-partijiet tal-bearings gwida għandhom ikunu msaħħa biex jifilħu l-forza sħiħa tat-terremot. Il-manifatturi rrakkomandaw ukoll li l-parentesi ta' fuq tintrabat lateralment mal-kanna (l-għeluq tal-ġeneratur) permezz ta' travi tal-azzar. Dan ifisser ukoll li l-kanna tal-konkrit imbagħad ikollha tissaħħaħ.
Sejbien tal-Vibrazzjoni tal-Ġeneraturi
L-installazzjoni ta' ditekters tal-vibrazzjoni jew miters tal-eċċentriċità fuq turbini u ġeneraturi ġiet irrakkomandata biex tinbeda l-għeluq u l-allarm f'każ li l-vibrazzjonijiet minħabba terremot jaqbżu valur predeterminat. Dan l-apparat jista' jintuża wkoll biex jinstabu kwalunkwe vibrazzjonijiet mhux tas-soltu ta' unità minħabba kundizzjonijiet idrawliċi li jaffettwaw it-turbina.
Kuntatti tal-Merkurju
Theżżiż qawwi minħabba terremot jista' jirriżulta f'attivazzjoni falza biex tinbeda l-għeluq ta' unità jekk jintużaw kuntatti tal-merkurju. Dan jista' jiġi evitat jew billi jiġu speċifikati swiċċijiet tal-merkurju tat-tip kontra l-vibrazzjoni jew jekk ikun meħtieġ billi jiżdiedu rilejs tal-ħin.
Konklużjonijiet
(1) Inkisbu ekonomiji sostanzjali fl-ispiża tat-tagħmir u l-istruttura fl-Impjant tal-Enerġija ta' Dehar billi ġie adottat daqs ta' unità kbir filwaqt li tqies id-daqs tal-grilja u l-influwenza tagħha fuq il-kapaċità żejda tas-sistema.
(2) L-ispiża tal-ġeneraturi tnaqqset bl-adozzjoni ta' disinn ġenerali tal-kostruzzjoni li issa huwa possibbli għal ġeneraturi idro kbar b'veloċità għolja minħabba l-iżvilupp ta' azzar b'tensjoni għolja għall-ippanċjar tar-rimm tar-rotor.
(3) L-akkwist ta' ġeneraturi naturali b'fattur ta' qawwa għolja wara studji dettaljati rriżulta f'aktar iffrankar fl-ispejjeż.
(4) L-effett normali tal-flywheel tal-partijiet li jduru tal-ġeneratur fl-istazzjon li jirregola l-frekwenza f'Dehar kien meqjus bħala suffiċjenti għall-istabbiltà tas-sistema tar-regolatur tat-turbini minħabba s-sistema interkonnessa kbira.
(5) Parametri speċjali ta' ġeneraturi remoti li jalimentaw netwerks EHV biex jiżguraw stabbiltà elettrika jistgħu jiġu ssodisfati minn sistemi ta' eċċitazzjoni statika b'rispons rapidu.
(6) Sistemi ta' eċċitazzjoni statika li jaħdmu malajr jistgħu jipprovdu l-marġini ta' stabbiltà meħtieġa. Madankollu, sistemi bħal dawn jeħtieġu sinjali ta' feedback li jistabbilizzaw biex tinkiseb stabbiltà wara ħsara. Għandhom isiru studji dettaljati.
(7) L-awtoeċitazzjoni u l-instabbiltà tal-vultaġġ ta' ġeneraturi remoti interkonnessi mal-grilja permezz ta' linji EHV twal jistgħu jiġu evitati billi tiżdied il-kapaċità tal-iċċarġjar tal-linja tal-magna billi wieħed jirrikorri għal eċċitazzjoni negattiva u/jew billi jintużaw reatturi shunt EHV konnessi b'mod permanenti.
(8) Jistgħu jsiru provvedimenti fid-disinn tal-ġeneraturi u l-pedamenti tagħhom biex jipprovdu salvagwardji kontra l-forzi sismiċi bi spejjeż żgħar.
Parametri Prinċipali tal-Ġeneraturi Dehar
Proporzjon ta' Ċirkwit Qasir = 1.06
Assi Dirett tar-Reattanza Tranżitorja = 0.2
Effett tal-Flywheel = 39.5 x 106 lb ft2
Xnq/Xnd mhux akbar minn = 1.2
Ħin tal-posta: 11 ta' Mejju 2021
