A frequência CA não está diretamente relacionada à velocidade do motor da usina hidrelétrica, mas está indiretamente relacionada.
Independentemente do tipo de equipamento de geração de energia, ele precisa transmitir energia para a rede elétrica após a geração, ou seja, o gerador precisa estar conectado à rede para gerar energia. Após a conexão à rede, ele se conecta à rede elétrica como um todo, e as frequências em todos os pontos da rede elétrica são exatamente as mesmas. Quanto maior a rede elétrica, menor a faixa de flutuação de frequência e mais estável a frequência. No entanto, a frequência da rede elétrica está relacionada apenas ao equilíbrio da potência ativa. Quando a potência ativa gerada pelo grupo gerador é maior que a potência ativa da eletricidade, a frequência geral da rede elétrica aumenta e vice-versa.
O equilíbrio de potência ativa é uma questão importante na rede elétrica. Como a carga de energia dos usuários está em constante mudança, a rede elétrica deve sempre garantir a saída de geração de energia e o equilíbrio de carga. O importante objetivo das usinas hidrelétricas no sistema elétrico é a modulação de frequência. É claro que a energia hidrelétrica de grande porte das Três Gargantas é usada principalmente para geração de energia. Comparadas a outros tipos de usinas, as usinas hidrelétricas têm vantagens inerentes na modulação de frequência. A turbina hidráulica pode ajustar rapidamente a velocidade, o que também pode ajustar rapidamente a saída ativa e reativa do gerador, de modo a equilibrar rapidamente a carga da rede, enquanto a energia térmica e a energia nuclear ajustam a saída do motor muito mais lentamente. Enquanto o equilíbrio de potência ativa da rede elétrica for bom, a tensão é relativamente estável. Portanto, as usinas hidrelétricas contribuem significativamente para a estabilidade da frequência da rede elétrica.
Atualmente, muitas usinas hidrelétricas de pequeno e médio porte na China estão diretamente conectadas à rede elétrica. A rede elétrica deve ter controle sobre as principais usinas de modulação de frequência, a fim de garantir a estabilidade da frequência e da tensão da rede elétrica. Simplificando:
1. A rede elétrica determina a velocidade do motor. Atualmente, utilizamos motores síncronos para geração de energia, ou seja, a taxa de variação é a mesma da rede elétrica, ou seja, 50 vezes por segundo. Um gerador de usina termelétrica com apenas um par de eletrodos gira a 3.000 rotações por minuto. Um gerador de usina hidrelétrica com n pares de eletrodos gira a 3.000 rotações por minuto em 1 minuto. A turbina hidráulica e o gerador são geralmente conectados por meio de algum mecanismo de transmissão de relação fixa, portanto, pode-se dizer que isso também é determinado pela frequência da rede elétrica.
2. Qual é o papel do mecanismo de regulação da água? Ajusta a saída do gerador, ou seja, a potência enviada pelo gerador à rede elétrica. Normalmente, uma determinada potência é necessária para manter o gerador em sua velocidade nominal, mas uma vez conectado à rede elétrica, a velocidade do gerador é determinada pela frequência da rede elétrica. Nesse caso, geralmente assumimos que a frequência da rede elétrica permanece inalterada. Dessa forma, quando a potência do gerador excede a potência necessária para manter a velocidade nominal, o gerador envia energia para a rede e absorve energia ao contrário. Portanto, quando o motor gera energia sob carga pesada, uma vez desconectado do motor, sua velocidade aumentará rapidamente da velocidade nominal várias vezes, o que é propenso a acidentes aéreos!
3. A energia gerada pelo gerador afetará a frequência da rede, e as unidades hidrelétricas são geralmente usadas como unidades de modulação de frequência devido à taxa de regulação relativamente alta.
Data de publicação: 28 de dezembro de 2021
