Nie ma bezpośredniego związku pomiędzy częstotliwością prądu przemiennego i prędkością obrotową silnika elektrowni wodnej, istnieje jednak związek pośredni.
Niezależnie od rodzaju sprzętu do wytwarzania energii, musi on przesyłać energię do sieci po wygenerowaniu energii elektrycznej, tzn. generator musi być podłączony do sieci, aby wytworzyć energię elektryczną. Im większa sieć energetyczna, tym mniejszy zakres wahań częstotliwości i tym bardziej stabilna jest częstotliwość. Częstotliwość sieci jest związana tylko z tym, czy moc czynna jest zrównoważona. Gdy moc czynna emitowana przez zespół generatora jest większa niż moc czynna energii elektrycznej, ogólna częstotliwość sieci energetycznej wzrośnie. ,odwrotnie.
Bilans mocy czynnej jest poważnym problemem w sieci energetycznej. Ponieważ obciążenie użytkowników energią elektryczną stale się zmienia, sieć energetyczna musi zawsze zapewniać równowagę mocy wyjściowej i obciążenia. Najważniejszym zastosowaniem elektrowni wodnych w systemie energetycznym jest regulacja częstotliwości. Głównym celem elektrowni wodnych na dużą skalę jest wytwarzanie energii elektrycznej. W porównaniu z innymi typami elektrowni, elektrownie wodne mają wrodzone zalety w zakresie regulacji częstotliwości. Turbina wodna może szybko regulować prędkość, co może również szybko regulować moc czynną i bierną generatora, aby szybko zrównoważyć obciążenie sieci, podczas gdy energia cieplna, energia jądrowa itp. dostosowują moc silnika stosunkowo znacznie wolniej. Dopóki moc czynna sieci jest dobrze zrównoważona, napięcie jest stosunkowo stabilne. Dlatego elektrownia wodna ma stosunkowo duży wkład w stabilność częstotliwości sieci.
Obecnie wiele małych i średnich elektrowni wodnych w kraju znajduje się bezpośrednio pod siecią energetyczną, a sieć energetyczna musi mieć pełną kontrolę nad głównymi elektrowniami z modulacją częstotliwości, aby zapewnić stabilność częstotliwości i napięcia sieci energetycznej. Mówiąc prościej:
1. Sieć energetyczna określa prędkość silnika. Obecnie do wytwarzania energii stosujemy silniki synchroniczne, co oznacza, że szybkość zmian jest równa szybkości sieci energetycznej, tj. 50 zmian na sekundę. W przypadku generatora używanego w elektrowni cieplnej z tylko jedną parą elektrod wynosi ona 3000 obrotów na minutę. W przypadku generatora hydroelektrycznego z n parami elektrod wynosi ona 3000/n obrotów na minutę. Koło wodne i generator są na ogół połączone ze sobą za pomocą pewnego mechanizmu przekładni o stałym współczynniku, więc można powiedzieć, że jest ona również określana przez częstotliwość sieci.
2. Jaka jest rola mechanizmu regulacji wody? Regulacja mocy wyjściowej generatora, czyli mocy, którą generator wysyła do sieci. Zazwyczaj potrzeba pewnej ilości mocy, aby utrzymać generator przy znamionowej prędkości, ale gdy generator jest podłączony do sieci, prędkość generatora jest określana przez częstotliwość sieci, a zwykle zakładamy, że częstotliwość sieci się nie zmienia. W ten sposób, gdy moc generatora przekroczy moc wymaganą do utrzymania znamionowej prędkości, generator wysyła moc do sieci i odwrotnie, pobiera moc. Dlatego, gdy silnik generuje moc przy dużym obciążeniu, po odłączeniu od pociągu jego prędkość szybko wzrośnie z prędkości znamionowej do kilku razy, a łatwo jest spowodować wypadek spowodowany przekroczeniem prędkości!
3. Moc generowana przez generator wpływa na częstotliwość sieci, a jednostka hydroelektryczna jest zwykle wykorzystywana jako jednostka z modulacją częstotliwości ze względu na stosunkowo wysoki współczynnik regulacji.
Czas publikacji: 25-02-2022
