Pangaruh Roda Gila Generator sareng Stabilitas Sistem Gubernur Turbin

Pangaruh Roda Gila Generator sareng Stabilitas Sistem Gubernur turbin Pangaruh Roda Gila Generator sareng Stabilitas Sistem Gubernur turbin Pangaruh Roda Gila Generator sareng Stabilitas Sistem Gubernur turbin
Generator hidro modéren anu ageung gaduh konstanta inersia anu langkung alit sareng tiasa nyanghareupan masalah ngeunaan stabilitas sistem pangatur turbin. Ieu kusabab paripolah cai turbin, anu kusabab inersia na nyababkeun palu cai dina pipa tekanan nalika alat kontrol dioperasikeun. Ieu sacara umum dicirikeun ku konstanta waktos akselerasi hidrolik. Dina operasi anu terasing, nalika frékuénsi sakabéh sistem ditangtukeun ku gubernur turbin, palu cai mangaruhan pangatur kecepatan sareng ketidakstabilan némbongan salaku moro atanapi ayun frékuénsi. Pikeun operasi anu saling nyambung sareng sistem anu ageung, frékuénsi dasarna dijaga konstan ku anu engké. Palu cai teras mangaruhan kakuatan anu diasupkeun ka sistem sareng masalah stabilitas ngan ukur timbul nalika kakuatan dikontrol dina loop katutup, nyaéta, dina kasus generator hidro anu ngiringan pangaturan frékuénsi.

Stabilitas gir gubernur turbin kapangaruhan pisan ku babandingan konstanta waktos akselerasi mékanis kusabab konstanta waktos akselerasi hidrolik massa cai sareng ku gain gubernur. Pangurangan babandingan di luhur gaduh pangaruh destabilisasi sareng meryogikeun pangurangan gain gubernur, anu mangaruhan négatif stabilisasi frékuénsi. Ku kituna, pangaruh roda gila minimum pikeun bagian anu muter tina unit hidro diperyogikeun anu biasana ngan ukur tiasa disayogikeun dina generator. Alternatipna, konstanta waktos akselerasi mékanis tiasa dikirangan ku cara nyayogikeun klep relief tekanan atanapi tangki lonjakan, jsb., tapi sacara umum mahal pisan. Kriteria empiris pikeun kamampuan ngatur kecepatan unit pembangkit hidro tiasa dumasar kana naékna kecepatan unit anu tiasa lumangsung dina panolakan sadaya beban anu dipeunteun tina unit anu beroperasi sacara mandiri. Pikeun unit daya anu beroperasi dina sistem anu saling terhubung ageung sareng anu diperyogikeun pikeun ngatur frékuénsi sistem, indéks kanaékan kecepatan persentase sakumaha anu diitung di luhur dianggap henteu ngaleuwihan 45 persén. Pikeun sistem anu langkung alit, naékna kecepatan anu langkung alit kedah disayogikeun (Tingali Bab 4).

Bagian longitudinal ti asupan ka Pembangkit Listrik Dehar
(Sumber: Makalah ku Pangarang – Kongrés dunya ka-2, Asosiasi Sumber Daya Cai Internasional 1979) Pikeun Pembangkit Listrik Dehar, sistem cai tekanan hidrolik anu nyambungkeun panyimpenan balancing sareng unit daya anu diwangun ku asupan cai, torowongan tekanan, tangki lonjakan diferensial sareng penstock dipidangkeun. Ngawatesan kanaékan tekanan maksimum dina penstock dugi ka 35 persén, perkiraan kanaékan kecepatan maksimum unit nalika ditolak beban pinuh dianggo sakitar 45 persén kalayan panutupan gubernur.
waktos 9,1 detik dina sirah anu dipeunteun 282 m (925 ft) kalayan pangaruh roda gila normal tina bagian generator anu muter (nyaéta, tetep dina pertimbangan naékna suhu hungkul). Dina tahap kahiji operasi, kanaékan kecepatan kapanggih henteu langkung ti 43 persén. Ku kituna dianggap yén pangaruh roda gila normal cekap pikeun ngatur frékuénsi sistem.

Parameter Generator sareng Stabilitas Listrik
Parameter generator anu mangaruhan stabilitas nyaéta éfék flywheel, réaktansi transien, sareng rasio sirkuit pondok. Dina tahap awal pamekaran sistem EHV 420 kV sapertos di Dehar, masalah stabilitas tiasa janten kritis kusabab sistem anu lemah, tingkat sirkuit pondok anu langkung handap, operasi dina faktor daya utama, sareng kabutuhan ékonomi dina nyayogikeun outlet transmisi sareng ngalereskeun ukuran sareng parameter unit pembangkit. Studi stabilitas transien awal dina penganalisis jaringan (nganggo tegangan konstan di tukangeun réaktansi transien) pikeun sistem EHV Dehar ogé nunjukkeun yén ngan ukur stabilitas marginal anu bakal diala. Dina tahap awal desain Pembangkit Listrik Dehar, dianggap yén nangtukeun generator kalayan normal
ciri sareng ngahontal sarat stabilitas ku cara ngaoptimalkeun parameter faktor sanés anu kalibet khususna sistem eksitasi bakal janten alternatif anu langkung mirah sacara ekonomis. Dina panilitian Sistem Inggris ogé dipidangkeun yén ngarobih parameter generator gaduh pangaruh anu langkung alit kana margin stabilitas. Sasuai, parameter generator normal sapertos anu dipasihkeun dina lampiran ditangtukeun pikeun generator. Panilitian stabilitas anu lengkep anu dilakukeun dipasihkeun

Kapasitas Ngecas Jalur sareng Stabilitas Tegangan
Generator hidro anu ditempatkeun di tempat anu jauh dianggo pikeun ngecas jalur EHV anu teu dicas panjang anu kVA ngecasna langkung ti kapasitas ngecas jalur mesin, mesin tiasa janten otomatis tereksitasi sareng tegangan naék teu tiasa dikontrol. Kaayaan pikeun eksitasi mandiri nyaéta xc < xd dimana, xc nyaéta réaktansi beban kapasitif sareng xd réaktansi sumbu langsung sinkron. Kapasitas anu diperyogikeun pikeun ngecas hiji jalur 420 kV anu teu dicas E2 /xc dugi ka Panipat (tungtung panarima) nyaéta sakitar 150 MVAR dina tegangan anu dipeunteun. Dina tahap kadua nalika jalur 420 kV kadua anu panjangna sami dipasang, kapasitas ngecas jalur anu diperyogikeun pikeun ngecas dua jalur anu teu dicas sacara simultan dina tegangan anu dipeunteun nyaéta sakitar 300 MVAR.

Kapasitas ngecas jalur anu sayogi dina tegangan anu dipeunteun tina generator Dehar sapertos anu diungkabkeun ku supplier alat nyaéta sapertos kieu:
(i) MVA anu dipeunteun 70 persén, nyaéta, ngecas jalur 121,8 MVAR tiasa dilakukeun kalayan eksitasi positif minimum 10 persén.
(ii) Nepi ka 87 persén tina MVA anu dipeunteun, nyaéta kapasitas ngecas jalur 139 MVAR tiasa dilakukeun kalayan eksitasi positif minimum 1 persén.
(iii) Nepi ka 100 persén tina MVAR anu dipeunteun, nyaéta, kapasitas ngecas jalur 173,8 tiasa diala kalayan éksitasi négatif sakitar 5 persén sareng kapasitas ngecas jalur maksimum anu tiasa diala kalayan éksitasi négatif 10 persén nyaéta 110 persén tina MVA anu dipeunteun (191 MVAR) numutkeun BSS.
(iv) Peningkatan kapasitas ngecas jalur salajengna ngan ukur tiasa dilakukeun ku cara ningkatkeun ukuran mesin. Dina kasus (ii) sareng (iii) kontrol manual tina eksitasi teu mungkin sareng ngandelkeun pinuh kana operasi kontinyu tina régulator tegangan otomatis anu gancang. Henteu sacara ékonomis layak atanapi dipikahoyong pikeun ningkatkeun ukuran mesin pikeun tujuan ningkatkeun kapasitas ngecas jalur. Ku kituna, ku ngémutan kaayaan operasi dina tahap kahiji operasi, diputuskeun pikeun nyayogikeun kapasitas ngecas jalur 191 MVAR dina tegangan anu dipeunteun pikeun generator ku cara nyayogikeun eksitasi négatip dina generator. Kaayaan operasi kritis anu nyababkeun ketidakstabilan tegangan ogé tiasa disababkeun ku pegatna beban dina tungtung panampi. Fenomena ieu lumangsung kusabab beban kapasitif dina mesin anu salajengna kapangaruhan sacara négatif ku kanaékan kecepatan generator. Eksitasi mandiri sareng ketidakstabilan tegangan tiasa kajantenan upami.

Xc ≤ n2 (Xq + XT)
Di mana, Xc nyaéta réaktansi beban kapasitif, Xq nyaéta réaktansi sinkron sumbu kuadratur sareng n nyaéta laju leuwih relatif maksimum anu lumangsung dina panolakan beban. Kaayaan dina generator Dehar ieu diusulkeun pikeun disingkahan ku cara nyayogikeun réaktor shunt EHV 400 kV (75 MVA) anu disambungkeun sacara permanén dina tungtung panarima jalur numutkeun panilitian lengkep anu dilaksanakeun.

Gulungan damper
Fungsi utama gulungan damper nyaéta kamampuanna pikeun nyegah tegangan kaleuleuwihan upami aya gangguan jalur ka jalur kalayan beban kapasitif, sahingga ngirangan setrés tegangan kaleuleuwihan dina alat. Kalayan merhatoskeun lokasi anu jauh sareng jalur transmisi anu panjang, gulungan damper anu nyambung pinuh kalayan babandingan réaktansi kuadratur sareng sumbu langsung, Xnq/Xnd henteu ngaleuwihan 1.2 anu ditangtukeun.

Karakteristik Generator sareng Sistem Eksitasi
Generator kalayan karakteristik normal parantos ditangtukeun sareng panilitian awal ngan ukur nunjukkeun stabilitas marginal, diputuskeun yén alat eksitasi statis kecepatan tinggi dianggo pikeun ningkatkeun margin stabilitas supados ngahontal susunan alat anu paling ekonomis sacara umum. Panilitian lengkep dilaksanakeun pikeun nangtukeun karakteristik optimal tina alat eksitasi statis sareng dibahas dina bab 10.

Pertimbangan Seismik
Pembangkit Listrik Dehar aya dina zona seismik. Ketentuan-ketentuan ieu dina desain generator hidro di Dehar diusulkeun saatos konsultasi sareng produsén peralatan sareng ngémutan kaayaan seismik sareng géologis di lokasi sareng laporan Komite Ahli Gempa Bumi Koyna anu dibentuk ku Pamaréntah India kalayan bantosan UNESCO.

Kakuatan Mékanis
Generator Dehar dirancang pikeun nahan gaya akselerasi lini maksimum sacara aman boh dina arah vertikal boh horizontal anu dipiharep di Dehar anu bertindak di tengah mesin.

Frékuénsi Alami
Frékuénsi alami mesin kedah dijauhkeun (langkung luhur) tina frékuénsi magnét 100 Hz (dua kali frékuénsi generator). Frékuénsi alami ieu bakal dijauhkeun tina frékuénsi lini sareng dipariksa pikeun margin anu nyukupan ngalawan frékuénsi lini anu dominan sareng kecepatan kritis sistem puteran.

Pangrojong stator generator
Stator generator sareng pondasi bantalan dorong sareng pituduh handap ngawengku sababaraha pelat sol. Pelat sol kedah dihijikeun kana pondasi sacara lateral salian ti arah vertikal normal ku baut pondasi.

Desain Bantalan Panduan
Bantalan pituduh kedah tina jinis segmental sareng bagian bantalan pituduh kedah dikuatkeun pikeun nahan gaya lini pinuh. Pabrikan salajengna nyarankeun pikeun ngabeungkeut braket luhur sacara lateral sareng laras (kandang generator) nganggo balok baja. Ieu ogé hartosna yén laras beton kedah dikuatkeun.

Deteksi Getaran Generator
Disarankeun pikeun masang detektor geteran atanapi méter ékséntrisitas dina turbin sareng generator pikeun ngamimitian pareum sareng alarm upami geteran akibat lini ngaleuwihan nilai anu parantos ditangtukeun. Alat ieu ogé tiasa dianggo pikeun ngadeteksi geteran anu teu biasa dina hiji unit kusabab kaayaan hidrolik anu mangaruhan turbin.

Kontak Merkurius
Oyagna lini anu parah tiasa nyababkeun tripping palsu pikeun ngamimitian mareuman unit upami kontak raksa dianggo. Ieu tiasa dihindari ku cara nangtukeun saklar raksa tipe anti-getaran atanapi upami diperyogikeun ku cara nambihan relay timing.

Kacindekan
(1) Ékonomi anu substansial dina biaya peralatan sareng struktur di Pembangkit Listrik Dehar diala ku cara ngadopsi ukuran unit anu ageung kalayan ngémutan ukuran jaringan sareng pangaruhna kana kapasitas cadangan sistem.
(2) Biaya generator dikirangan ku cara ngadopsi desain konstruksi payung anu ayeuna tiasa dianggo pikeun generator hidro kecepatan tinggi anu ageung kusabab pamekaran baja tarik tinggi pikeun punching rim rotor.
(3) Pangadaan generator faktor daya tinggi alami saatos panilitian anu lengkep ngahasilkeun panghematan biaya anu langkung ageung.
(4) Pangaruh roda gila normal tina bagian generator anu muter di stasiun pangatur frékuénsi di Dehar dianggap cekap pikeun stabilitas sistem gubernur turbin kusabab sistem anu ageung sareng saling terhubung.
(5) Parameter khusus generator jarak jauh anu ngalirkeun jaringan EHV pikeun mastikeun stabilitas listrik tiasa dicumponan ku sistem eksitasi statis réspon gancang.
(6) Sistem eksitasi statis anu gancang tiasa nyayogikeun margin stabilitas anu diperyogikeun. Nanging, sistem sapertos kitu meryogikeun sinyal eupan balik anu stabil pikeun ngahontal stabilitas pasca-gangguan. Panilitian anu lengkep kedah dilaksanakeun.
(7) Éksitasi mandiri sareng ketidakstabilan tegangan generator jarak jauh anu saling nyambung sareng jaringan ku jalur EHV anu panjang tiasa dicegah ku cara ningkatkeun kapasitas ngecas jalur mesin ku cara nganggo éksitasi négatif sareng/atanapi ku cara nganggo réaktor shunt EHV anu nyambung sacara permanén.
(8) Aya sababaraha hal anu tiasa dilakukeun dina desain generator sareng pondasina pikeun nyayogikeun panyalindungan ngalawan gaya seismik kalayan biaya anu alit.

Parameter Utama Generator Dehar
Babandingan Sirkuit Pendek = 1,06
Réaktansi Transien Sumbu Langsung = 0.2
Éfék Roda Gila = 39,5 x 106 lb ft2
Xnq/Xnd teu leuwih ti = 1.2