جنريٽر فلائي ويل اثر ۽ ٽربائن گورنر سسٽم جي استحڪام

جنريٽر فلائي ويل ٽربائن گورنر سسٽم جو اثر ۽ استحڪام جنريٽر فلائي ويل ٽربائن گورنر سسٽم جو اثر ۽ استحڪام جنريٽر فلائي ويل ٽربائن گورنر سسٽم جو اثر ۽ استحڪام جنريٽر فلائي ويل ٽربائن گورنر سسٽم جو اثر ۽ استحڪام
وڏن جديد هائيڊرو جنريٽرن ۾ ننڍو انرشيا ڪانسٽنٽ هوندو آهي ۽ ٽربائن گورننگ سسٽم جي استحڪام بابت مسئلن کي منهن ڏئي سگهن ٿا. اهو ٽربائن واٽر جي رويي جي ڪري آهي، جيڪو انرشيا جي ڪري ڪنٽرول ڊوائيسز هلائڻ وقت پريشر پائپن ۾ واٽر هيمر کي جنم ڏئي ٿو. اهو عام طور تي هائيڊروولڪ ايڪسلريشن ٽائيم ڪانسٽنٽ جي خاصيت آهي. الڳ ٿيل آپريشن ۾، جڏهن پوري سسٽم جي فريڪوئنسي ٽربائن گورنر طرفان طئي ڪئي ويندي آهي ته واٽر هيمر رفتار جي گورننگ کي متاثر ڪري ٿو ۽ عدم استحڪام شڪار يا فريڪوئنسي سوئنگ جي طور تي ظاهر ٿئي ٿو. هڪ وڏي سسٽم سان باهمي طور تي ڳنڍيل آپريشن لاءِ فريڪوئنسي بنيادي طور تي بعد ۾ مستقل رکي ويندي آهي. پوءِ واٽر هيمر سسٽم کي فراهم ڪيل بجلي کي متاثر ڪري ٿو ۽ استحڪام جو مسئلو صرف تڏهن پيدا ٿئي ٿو جڏهن بجلي کي بند لوپ ۾ ڪنٽرول ڪيو وڃي ٿو، يعني، انهن هائيڊرو جنريٽرن جي صورت ۾ جيڪي فريڪوئنسي ريگيوليشن ۾ حصو وٺندا آهن.

ٽربائن گورنر گيئر جي استحڪام پاڻي جي ماس جي هائيڊروڪ ايڪسلريشن ٽائيم ڪانسٽنٽ ۽ گورنر جي حاصلات جي ڪري ميڪينڪل ايڪسلريشن ٽائيم ڪانسٽنٽ جي تناسب کان تمام گهڻو متاثر ٿئي ٿو. مٿي ڏنل تناسب جي گھٽتائي جو هڪ غير مستحڪم اثر آهي ۽ گورنر گين کي گهٽائڻ جي ضرورت آهي، جيڪو فريڪوئنسي اسٽيبلائيزيشن تي منفي اثر وجهي ٿو. ان ڪري هائيڊرو يونٽ جي گھمڻ وارن حصن لاءِ گهٽ ۾ گهٽ فلائي ويل اثر ضروري آهي جيڪو عام طور تي صرف جنريٽر ۾ مهيا ڪري سگهجي ٿو. متبادل طور تي ميڪينڪل ايڪسلريشن ٽائيم ڪانسٽنٽ کي پريشر رليف والو يا سرج ٽينڪ وغيره جي فراهمي سان گهٽائي سگهجي ٿو، پر اهو عام طور تي تمام مهانگو آهي. هائيڊرو جنريٽنگ يونٽ جي رفتار کي منظم ڪرڻ جي صلاحيت لاءِ هڪ تجرباتي معيار يونٽ جي رفتار جي واڌ تي ٻڌل ٿي سگهي ٿو جيڪو يونٽ جي پوري ريٽيڊ لوڊ کي رد ڪرڻ تي ٿي سگهي ٿو جيڪو آزاد طور تي ڪم ڪري رهيو آهي. وڏن باهمي نظامن ۾ ڪم ڪندڙ پاور يونٽن لاءِ ۽ جيڪي سسٽم فريڪوئنسي کي منظم ڪرڻ جي ضرورت آهي، مٿي ڏنل حساب سان فيصد اسپيڊ رائز انڊيڪس کي 45 سيڪڙو کان وڌيڪ نه سمجهيو ويو. ننڍن سسٽمن لاءِ ننڍي رفتار جو اضافو مهيا ڪيو وڃي (باب 4 جو حوالو ڏيو).

انٽيڪ کان ديهر پاور پلانٽ تائين ڊگھائي حصو
(ذريعو: ليکڪ پاران پيپر - ٻي عالمي ڪانگريس، انٽرنيشنل واٽر ريسورسز ايسوسيئيشن 1979) ديهر پاور پلانٽ لاءِ، هائيڊروولڪ پريشر واٽر سسٽم جيڪو بيلنسنگ اسٽوريج کي پاور يونٽ سان ڳنڍي ٿو جنهن ۾ پاڻي جي انٽيڪ، پريشر ٽنل، ڊفرنشل سرج ٽينڪ ۽ پين اسٽاڪ شامل آهن. پين اسٽاڪ ۾ وڌ ۾ وڌ دٻاءُ جي واڌ کي 35 سيڪڙو تائين محدود ڪرڻ سان، مڪمل لوڊ رد ڪرڻ تي يونٽ جي اندازي مطابق وڌ ۾ وڌ رفتار ۾ واڌ گورنر بند ڪرڻ سان تقريباً 45 سيڪڙو تائين ڪئي وئي.
جنريٽر جي گھمندڙ حصن جي عام فلائي ويل اثر سان 282 ميٽر (925 فوٽ) جي درجه بندي سر تي 9.1 سيڪنڊن جو وقت (يعني، صرف گرمي پد جي واڌ جي غور تي مقرر ڪيو ويو). آپريشن جي پهرين مرحلي ۾ رفتار ۾ اضافو 43 سيڪڙو کان وڌيڪ نه مليو. ان مطابق اهو سمجهيو ويو ته عام فلائي ويل اثر سسٽم جي فريڪوئنسي کي منظم ڪرڻ لاءِ ڪافي آهي.

جنريٽر پيرا ميٽرز ۽ بجلي جي استحڪام
جنريٽر پيرا ميٽر جيڪي استحڪام تي اثر انداز ٿين ٿا اهي آهن فلائي ويل اثر، عارضي رد عمل ۽ شارٽ سرڪٽ تناسب. 420 kV EHV سسٽم جي ترقي جي شروعاتي مرحلي ۾، ديهر ۾ استحڪام جا مسئلا ڪمزور سسٽم، گهٽ شارٽ سرڪٽ ليول، ليڊنگ پاور فيڪٽر تي آپريشن، ۽ ٽرانسميشن آئوٽليٽ فراهم ڪرڻ ۽ جنريٽنگ يونٽن جي سائيز ۽ پيرا ميٽرز کي درست ڪرڻ ۾ بچت جي ضرورت جي ڪري نازڪ ٿي سگهن ٿا. ديهر EHV سسٽم لاءِ نيٽ ورڪ اينالائيزر (ٽرانزينٽ رد عمل جي پويان مسلسل وولٽيج استعمال ڪندي) تي ابتدائي عارضي استحڪام جي مطالعي پڻ اشارو ڪيو ته صرف معمولي استحڪام حاصل ڪيو ويندو. ديهر پاور پلانٽ جي ڊيزائن جي شروعاتي مرحلي ۾ اهو سمجهيو ويو ته عام سان جنريٽرن جي وضاحت ڪرڻ
ٻين عنصرن جي پيرا ميٽرز کي بهتر بڻائي استحڪام جي گهرجن کي حاصل ڪرڻ، خاص طور تي جوش نظام جي پيرا ميٽرز کي بهتر بنائڻ، اقتصادي طور تي سستو متبادل هوندو. برطانوي نظام جي هڪ مطالعي ۾ اهو پڻ ڏيکاريو ويو ته جنريٽر پيرا ميٽرز کي تبديل ڪرڻ سان استحڪام جي مارجن تي نسبتاً گهٽ اثر پوندو آهي. تنهن ڪري، ضميمه ۾ ڏنل عام جنريٽر پيرا ميٽرز جنريٽر لاءِ بيان ڪيا ويا هئا. ڪيل تفصيلي استحڪام مطالعي کي ڏنو ويو آهي.

لائن چارجنگ جي گنجائش ۽ وولٽيج جي استحڪام
دور دراز واقع هائيڊرو جنريٽر ڊگهيون ان لوڊ ٿيل EHV لائينون چارج ڪرڻ لاءِ استعمال ڪيا ويندا هئا جن جي چارجنگ kVA مشين جي لائن چارجنگ گنجائش کان وڌيڪ هوندي آهي، مشين خود پرجوش ٿي سگهي ٿي ۽ وولٽيج ڪنٽرول کان ٻاهر وڌي سگهي ٿي. خود پرجوش ٿيڻ لاءِ شرط اها آهي ته xc < xd جتي، xc ڪيپيسيٽو لوڊ ري ايڪٽنس آهي ۽ xd هم وقت ساز سڌو محور ري ايڪٽنس آهي. پاڻيپت (وصول ڪرڻ واري آخر) تائين هڪ واحد 420 kV ان لوڊ ٿيل لائن E2 /xc کي چارج ڪرڻ لاءِ گهربل گنجائش ريٽيڊ وولٽيج تي لڳ ڀڳ 150 MVARs هئي. ٻئي مرحلي ۾ جڏهن برابر ڊيگهه جي ٻي 420 kV لائن نصب ڪئي ويندي آهي، ته ريٽيڊ وولٽيج تي هڪ ئي وقت ٻنهي ان لوڊ ٿيل لائينن کي چارج ڪرڻ لاءِ گهربل لائن چارجنگ گنجائش لڳ ڀڳ 300 MVARs هوندي.

سامان جي سپلائرز پاران ٻڌايل ديهر جنريٽر مان ريٽيڊ وولٽيج تي موجود لائن چارجنگ جي گنجائش هن ريت هئي:
(i) 70 سيڪڙو ريٽيڊ MVA، يعني 121.8 MVAR لائن چارجنگ گهٽ ۾ گهٽ 10 سيڪڙو جي مثبت جوش سان ممڪن آهي.
(ii) درجه بندي ٿيل MVA جي 87 سيڪڙو تائين، يعني 139 MVAR لائن چارجنگ گنجائش گهٽ ۾ گهٽ 1 سيڪڙو جي مثبت جوش سان ممڪن آهي.
(iii) درجه بندي MVAR جي 100 سيڪڙو تائين، يعني، 173.8 لائن چارجنگ گنجائش تقريبن 5 سيڪڙو منفي جوش سان حاصل ڪري سگهجي ٿي ۽ وڌ ۾ وڌ لائن چارجنگ گنجائش جيڪا 10 سيڪڙو منفي جوش سان حاصل ڪري سگهجي ٿي اها BSS جي مطابق درجه بندي MVA (191 MVAR) جو 110 سيڪڙو آهي.
(iv) لائن چارجنگ جي گنجائش ۾ وڌيڪ واڌارو صرف مشين جي سائيز کي وڌائڻ سان ممڪن آهي. (ii) ۽ (iii) جي صورت ۾ ايڪسائيٽيشن جو هٿ سان ڪنٽرول ممڪن ناهي ۽ مڪمل انحصار تيز ڪم ڪندڙ خودڪار وولٽيج ريگيوليٽرن جي مسلسل آپريشن تي رکڻو پوندو. لائن چارجنگ جي گنجائش کي وڌائڻ جي مقصد لاءِ مشين جي سائيز کي وڌائڻ اقتصادي طور تي ممڪن ناهي ۽ نه ئي گهربل آهي. ان مطابق آپريشن جي پهرين مرحلي ۾ آپريٽنگ حالتن کي نظر ۾ رکندي جنريٽرن تي منفي ايڪسائيٽيشن فراهم ڪندي جنريٽرن لاءِ ريٽيڊ وولٽيج تي 191 MVARs جي لائن چارجنگ جي گنجائش فراهم ڪرڻ جو فيصلو ڪيو ويو. وولٽيج جي عدم استحڪام جو سبب بڻجندڙ نازڪ آپريٽنگ حالت وصول ڪندڙ آخر ۾ لوڊ جي ڊسڪنيڪٽ ٿيڻ جي ڪري پڻ ٿي سگهي ٿي. اهو رجحان مشين تي ڪيپيسٽيو لوڊنگ جي ڪري ٿئي ٿو جيڪو جنريٽر جي رفتار ۾ واڌ سان وڌيڪ خراب طور تي متاثر ٿئي ٿو. خود ايڪسائيٽيشن ۽ وولٽيج جي عدم استحڪام ٿي سگهي ٿو جيڪڏهن.

ايڪس سي ≤ اين 2 (ايڪس ڪيو + ايڪس ٽي)
جتي، Xc ڪيپيسٽيو لوڊ ري ايڪٽنس آهي، Xq ڪواڊريچر محور هم وقت ساز ري ايڪٽنس آهي ۽ n لوڊ رد ڪرڻ تي ٿيندڙ وڌ ۾ وڌ نسبتي اوور اسپيڊ آهي. تفصيلي مطالعي جي مطابق، ديهر جنريٽر تي هن حالت کي لائن جي وصول ڪندڙ آخر ۾ مستقل طور تي ڳنڍيل 400 kV EHV شنٽ ري ايڪٽر (75 MVA) فراهم ڪندي ختم ڪرڻ جي تجويز ڏني وئي هئي.

ڊيمپر وائنڊنگ
ڊيمپر وائنڊنگ جو مکيه ڪم ان جي صلاحيت آهي ته ڪيپيسٽو لوڊ سان لائن ٽو لائين فالٽ جي صورت ۾ وڌيڪ اوور وولٽيج کي روڪي سگهجي، جنهن سان سامان تي اوور وولٽيج جو دٻاءُ گهٽجي ويندو آهي. دور دراز هنڌ ۽ ڊگهين انٽرڪنيڪٽنگ ٽرانسميشن لائينن کي غور ۾ رکندي ڊيمپر وائنڊنگز کي مڪمل طور تي ڳنڍيل ڪيو ويو آهي جنهن ۾ چوٿون ۽ سڌو محور رد عمل Xnq/Xnd 1.2 کان وڌيڪ نه هجي.

جنريٽر جي خاصيت ۽ جوش جو نظام
عام خاصيتن سان جنريٽر بيان ڪيا ويا آهن ۽ ابتدائي مطالعي ۾ صرف معمولي استحڪام جي نشاندهي ڪئي وئي آهي، اهو فيصلو ڪيو ويو ته تيز رفتار جامد جوش سامان کي استحڪام جي مارجن کي بهتر بڻائڻ لاءِ استعمال ڪيو وڃي ته جيئن سامان جي مجموعي طور تي سڀ کان وڌيڪ اقتصادي ترتيب حاصل ڪري سگهجي. جامد جوش سامان جي بهترين خاصيتن کي طئي ڪرڻ لاءِ تفصيلي مطالعو ڪيو ويو ۽ باب 10 ۾ بحث ڪيو ويو.

زلزلي جا خيال
ديهر پاور پلانٽ زلزلي واري علائقي ۾ اچي ٿو. ديهر ۾ هائيڊرو جنريٽر ڊيزائن ۾ هيٺيان ضابطا سامان ٺاهيندڙن سان صلاح مشوري ۽ سائيٽ تي زلزلي ۽ ارضياتي حالتن ۽ يونيسڪو جي مدد سان هندستان حڪومت پاران قائم ڪيل ڪوئنا زلزلي جي ماهرن ڪميٽي جي رپورٽ کي غور ۾ رکندي تجويز ڪيا ويا.

مشيني طاقت
ديهر جنريٽر اهڙي طرح ٺهيل هجن ته اهي مشين جي مرڪز ۾ ڪم ڪندي ديهر ۾ متوقع عمودي ۽ افقي ٻنهي طرفن ۾ وڌ ۾ وڌ زلزلي جي تيز رفتاري جي قوت کي محفوظ طور تي برداشت ڪن.

قدرتي تعدد
مشين جي قدرتي فريڪوئنسي کي 100 هرٽز جي مقناطيسي فريڪوئنسي (جنريٽر فريڪوئنسي کان ٻيڻو) کان گهڻو پري (وڌيڪ) رکيو وڃي. هي قدرتي فريڪوئنسي زلزلي جي فريڪوئنسي کان تمام گهڻو پري رکيو ويندو ۽ زلزلي جي غالب فريڪوئنسي ۽ گردش ڪندڙ نظام جي نازڪ رفتار جي خلاف مناسب مارجن لاءِ جانچيو ويندو.

جنريٽر اسٽيٽر سپورٽ
جنريٽر اسٽيٽر ۽ لوئر ٿرسٽ ۽ گائيڊ بيئرنگ فائونڊيشن ۾ ڪيتريون ئي سول پليٽون شامل آهن. سول پليٽون فائونڊيشن بولٽس ذريعي عام عمودي هدايت کان علاوه پاسي واري طور تي فائونڊيشن سان ڳنڍيل هجن.

گائيڊ بيئرنگ ڊيزائن
گائيڊ بيئرنگ سيگمينٽل قسم جا هجن ۽ گائيڊ بيئرنگ حصن کي مڪمل زلزلي جي قوت کي برداشت ڪرڻ لاءِ مضبوط ڪيو وڃي. ٺاهيندڙن وڌيڪ سفارش ڪئي ته مٿين بریکٹ کي اسٽيل گرڊرز جي ذريعي بيرل (جنريٽر انڪلوزر) سان پاسيري طور تي ڳنڍيو وڃي. ان جو مطلب اهو به هوندو ته ڪنڪريٽ بيرل کي موڙ ۾ مضبوط ڪرڻو پوندو.

جنريٽر جي وائبريشن جي ڳولا
زلزلي جي ڪري وائبريشن هڪ مقرر ڪيل قدر کان وڌيڪ ٿيڻ جي صورت ۾ بند ٿيڻ ۽ الارم شروع ڪرڻ لاءِ ٽربائن ۽ جنريٽرن تي وائبريشن ڊيٽيڪٽر يا ايڪنسٽريڪٽي ميٽر لڳائڻ جي سفارش ڪئي وئي هئي. هي ڊوائيس ٽربائن کي متاثر ڪندڙ هائيڊروڪ حالتن جي ڪري يونٽ جي ڪنهن به غير معمولي وائبريشن کي ڳولڻ لاءِ پڻ استعمال ڪري سگهجي ٿو.

پاري رابطا
زلزلي جي ڪري شديد ڌڏڻ جي نتيجي ۾ يونٽ کي بند ڪرڻ شروع ڪرڻ لاءِ غلط ٽرپنگ ٿي سگهي ٿي جيڪڏهن پاري رابطا استعمال ڪيا وڃن. ان کان بچي سگهجي ٿو يا ته اينٽي وائبريشن قسم پاري سوئچز کي بيان ڪندي يا جيڪڏهن ضروري سمجهيو وڃي ته ٽائمنگ رلي شامل ڪندي.

نتيجو
(1) ديهر پاور پلانٽ ۾ سامان ۽ ڍانچي جي قيمت ۾ اهم معيشت گرڊ جي سائيز ۽ سسٽم جي اضافي گنجائش تي ان جي اثر کي نظر ۾ رکندي وڏي يونٽ سائيز کي اختيار ڪندي حاصل ڪئي وئي.
(2) جنريٽرن جي قيمت تعمير جي ڇتري ڊيزائن کي اپنائڻ سان گھٽجي وئي جيڪا هاڻي روٽر رم پنچنگ لاءِ هاءِ ٽينسل اسٽيل جي ترقي جي ڪري وڏن تيز رفتار هائيڊرو جنريٽرن لاءِ ممڪن آهي.
(3) تفصيلي مطالعي کان پوءِ قدرتي هاءِ پاور فيڪٽر جنريٽرن جي خريداري جي نتيجي ۾ قيمت ۾ وڌيڪ بچت ٿي.
(4) ديهر ۾ فريڪوئنسي ريگيوليٽنگ اسٽيشن تي جنريٽر جي گھمندڙ حصن جو عام فلائي ويل اثر ٽربائن گورنر سسٽم جي استحڪام لاءِ ڪافي سمجهيو ويو ڇاڪاڻ ته وڏي باهمي نظام جي ڪري.
(5) برقي استحڪام کي يقيني بڻائڻ لاءِ EHV نيٽ ورڪن کي فيڊ ڪندڙ ريموٽ جنريٽرن جا خاص پيرا ميٽر تيز جوابي جامد ايڪسائيٽيشن سسٽم ذريعي پورا ڪري سگهجن ٿا.
(6) تيز ڪم ڪندڙ جامد جوش نظام ضروري استحڪام مارجن فراهم ڪري سگھن ٿا. جيتوڻيڪ، اهڙن نظامن کي پوسٽ فالٽ استحڪام حاصل ڪرڻ لاءِ مستحڪم فيڊ بيڪ سگنلن جي ضرورت هوندي آهي. تفصيلي مطالعي کي انجام ڏيڻ گهرجي.
(7) ڊگھي EHV لائينن ذريعي گرڊ سان ڳنڍيل ريموٽ جنريٽرن جي خود-حوصلہ افزائي ۽ وولٽيج جي عدم استحڪام کي مشين جي لائن چارجنگ جي گنجائش کي منفي جوش ذريعي ۽/يا مستقل طور تي ڳنڍيل EHV شنٽ ري ايڪٽرن کي استعمال ڪندي روڪي سگهجي ٿو.
(8) جنريٽرن ۽ ان جي بنيادن جي ڊيزائن ۾ گهٽ خرچن تي زلزلي جي قوتن کان بچاءُ لاءِ ضابطا ٺاهي سگهجن ٿا.

ديهر جنريٽر جا مکيه پيرا ميٽر
شارٽ سرڪٽ ريشو = 1.06
عارضي رد عمل سڌو محور = 0.2
فلائي ويل اثر = 39.5 x 106 پائونڊ فوٽ2
Xnq/Xnd = 1.2 کان وڌيڪ نه آهي