Jenereta Athari ya Gurudumu Kuruka na Uthabiti wa Mfumo wa Gavana wa turbineJenereta Athari ya Gurudumu Kuruka na Uthabiti wa turbine Mfumo wa GavanaJenereta Athari ya Gurudumu Kuruka na Uthabiti wa turbine Mfumo wa GavanaJenereta Athari ya Gurudumu Kuruka na Uthabiti wa turbine Mfumo wa GavanaJenereta Athari ya Gurudumu Kuruka na Uthabiti wa Mfumo wa Gavana wa turbine
Jenereta kubwa za kisasa za maji zina uwiano mdogo wa inertia na zinaweza kukabiliwa na matatizo kuhusu uthabiti wa mfumo unaosimamia turbine. Hii ni kutokana na tabia ya maji ya turbine, ambayo kwa sababu ya uthabiti wake husababisha nyundo ya maji katika mabomba ya shinikizo wakati vifaa vya udhibiti vinapoendeshwa. Hii kwa ujumla ina sifa ya vigezo vya muda wa kuongeza kasi ya majimaji. Katika operesheni ya pekee, wakati mzunguko wa mfumo mzima unaamuliwa na gavana wa turbine, nyundo ya maji huathiri kasi inayoongoza na kutokuwa na utulivu huonekana kama uwindaji au mzunguko unaozunguka. Kwa operesheni iliyounganishwa na mfumo mkubwa, mzunguko kimsingi hushikiliwa sawa na wa baadaye. Nyundo ya maji kisha huathiri nguvu inayotolewa kwa mfumo na tatizo la uthabiti hutokea tu wakati nguvu inadhibitiwa katika kitanzi kilichofungwa, yaani, katika kesi ya jenereta hizo za maji zinazoshiriki katika udhibiti wa masafa.
Uthabiti wa gia ya gavana wa turbine huathiriwa sana na uwiano wa muda wa kuongeza kasi wa mitambo kutokana na muda wa kuongeza kasi wa majimaji na ongezeko la gavana. Kupungua kwa uwiano ulio hapo juu kuna athari ya kuyumba na kuhitaji kupungua kwa ongezeko la gavana, ambalo huathiri vibaya utulivu wa masafa. Kwa hivyo, athari ya chini kabisa ya gurudumu la kuruka kwa sehemu zinazozunguka za kitengo cha maji ni muhimu ambayo kwa kawaida inaweza kutolewa tu kwenye jenereta. Vinginevyo, muda wa kuongeza kasi wa mitambo unaweza kupunguzwa kwa kutoa vali ya kupunguza shinikizo au tanki la mawimbi, nk., lakini kwa ujumla ni ghali sana. Vigezo vya majaribio vya uwezo wa kudhibiti kasi wa kitengo cha kuzalisha maji vinaweza kutegemea ongezeko la kasi la kitengo ambacho kinaweza kutokea kwa kukataliwa kwa mzigo mzima uliokadiriwa wa kitengo kinachofanya kazi kwa kujitegemea. Kwa vitengo vya umeme vinavyofanya kazi katika mifumo mikubwa iliyounganishwa na ambavyo vinahitajika kudhibiti masafa ya mfumo, faharisi ya ongezeko la kasi ya asilimia kama ilivyohesabiwa hapo juu ilizingatiwa kuwa haizidi asilimia 45. Kwa mifumo midogo, ongezeko dogo la kasi linapaswa kutolewa (Rejea Sura ya 4).
Sehemu ya muda mrefu kutoka kwa ulaji hadi Kiwanda cha Umeme cha Dehar
(Chanzo: Karatasi ya Mwandishi - Kongamano la Pili la Dunia, Chama cha Rasilimali za Maji cha Kimataifa 1979) Kwa Kiwanda cha Umeme cha Dehar, mfumo wa maji wa shinikizo la majimaji unaounganisha hifadhi ya kusawazisha na kitengo cha umeme kinachojumuisha ulaji wa maji, handaki la shinikizo, tanki la tofauti la maji na penstock umeonyeshwa. Kupunguza ongezeko la juu la shinikizo katika penstock hadi asilimia 35, makadirio ya ongezeko la kasi la juu la kitengo baada ya kukataliwa kwa mzigo kamili yalifikia takriban asilimia 45 huku gavana akifunga.
Muda wa sekunde 9.1 katika kichwa kilichokadiriwa cha mita 282 (futi 925) huku athari ya kawaida ya gurudumu la kuruka kutoka sehemu zinazozunguka za jenereta (yaani, iliyowekwa kulingana na mambo yanayozingatia ongezeko la joto pekee). Katika hatua ya kwanza ya operesheni, ongezeko la kasi lilipatikana kuwa si zaidi ya asilimia 43. Ipasavyo, ilizingatiwa kuwa athari ya kawaida ya gurudumu la kuruka kutoka kwenye gurudumu la kuruka inatosha kudhibiti masafa ya mfumo.
Vigezo vya Jenereta na Utulivu wa Umeme
Vigezo vya jenereta vinavyoathiri uthabiti ni athari ya gurudumu la juu, mwitikio wa muda mfupi na uwiano wa mzunguko mfupi. Katika hatua ya awali ya maendeleo ya mfumo wa EHV wa kV 420 kama ilivyo katika Dehar, matatizo ya uthabiti yanaweza kuwa muhimu kutokana na mfumo dhaifu, kiwango cha chini cha mzunguko mfupi, uendeshaji katika kipengele cha nguvu kinachoongoza, na hitaji la kupunguza gharama za utoaji wa vituo vya usambazaji na kurekebisha ukubwa na vigezo vya vitengo vya kuzalisha. Uchunguzi wa awali wa uthabiti wa muda mfupi kwenye kichambuzi cha mtandao (kwa kutumia volteji ya mara kwa mara nyuma ya mwitikio wa muda mfupi) kwa mfumo wa Dehar EHV pia ulionyesha kuwa ni uthabiti wa pembezoni pekee ungepatikana. Katika hatua ya awali ya usanifu wa Kiwanda cha Umeme cha Dehar, ilizingatiwa kuwa kubainisha jenereta zenye kawaida.
sifa na kufikia mahitaji ya uthabiti kwa kuboresha vigezo vya mambo mengine yanayohusika hasa yale ya mfumo wa uchochezi itakuwa mbadala wa bei nafuu kiuchumi. Katika utafiti wa Mfumo wa Uingereza pia ilionyeshwa kuwa kubadilisha vigezo vya jenereta kuna athari ndogo sana kwenye pembezoni mwa uthabiti. Kwa hivyo vigezo vya kawaida vya jenereta kama ilivyoainishwa katika kiambatisho viliainishwa kwa jenereta. Uchunguzi wa kina wa uthabiti uliofanywa umetolewa
Uwezo wa Kuchaji wa Laini na Uthabiti wa Voltage
Jenereta za maji zilizoko mbali zinazotumika kuchaji laini za EHV zilizopakiwa ambazo kVA ya kuchaji ni zaidi ya uwezo wa kuchaji laini wa mashine, mashine inaweza kujisisimua na volteji kupanda zaidi ya udhibiti. Sharti la kujisisimua ni kwamba xc < xd ambapo, xc ni mmenyuko wa mzigo wa capacitive na xd mmenyuko wa mhimili wa moja kwa moja wa sanjari. Uwezo unaohitajika kuchaji laini moja moja ya 420 kV iliyopakiwa E2 /xc hadi Panipat (mwisho wa kupokea) ulikuwa takriban MVAR 150 kwa volteji iliyokadiriwa. Katika hatua ya pili wakati laini ya pili ya 420 kV yenye urefu sawa imewekwa, uwezo wa kuchaji laini unaohitajika kuchaji laini zote mbili zilizopakiwa kwa wakati mmoja kwa volteji iliyokadiriwa itakuwa takriban MVAR 300.
Uwezo wa kuchaji wa laini unaopatikana kwa volteji iliyokadiriwa kutoka kwa jenereta ya Dehar kama ilivyoelezwa na wauzaji wa vifaa hivyo ulikuwa kama ifuatavyo:
(i) Asilimia 70 ya MVA iliyokadiriwa, yaani, kuchaji laini ya MVAR ya 121.8 kunawezekana kwa uchangamfu chanya wa chini kabisa wa asilimia 10.
(ii) Hadi asilimia 87 ya MVA iliyokadiriwa, yaani, uwezo wa kuchaji wa laini ya MVAR ya 139 unawezekana kwa msisimko chanya wa angalau asilimia 1.
(iii) Hadi asilimia 100 ya MVAR iliyokadiriwa, yaani, uwezo wa kuchaji wa laini 173.8 unaweza kupatikana kwa takriban asilimia 5 ya msisimko hasi na uwezo wa juu zaidi wa kuchaji wa laini ambao unaweza kupatikana kwa msisimko hasi wa asilimia 10 ni asilimia 110 ya MVA iliyokadiriwa (191 MVAR) kulingana na BSS.
(iv) Ongezeko zaidi la uwezo wa kuchaji kwa mstari linawezekana tu kwa kuongeza ukubwa wa mashine. Katika kesi ya (ii) na (iii) udhibiti wa msisimko kwa mkono hauwezekani na utegemezi kamili unapaswa kuwekwa kwenye uendeshaji endelevu wa vidhibiti vya volteji otomatiki vinavyofanya kazi haraka. Haiwezekani kiuchumi wala haipendekezwi kuongeza ukubwa wa mashine kwa madhumuni ya kuongeza uwezo wa kuchaji kwa mstari. Kwa hivyo, kwa kuzingatia hali ya uendeshaji katika hatua ya kwanza ya operesheni, iliamuliwa kutoa uwezo wa kuchaji kwa mstari wa MVAR 191 kwa voltage iliyokadiriwa kwa jenereta kwa kutoa msisimko hasi kwa jenereta. Hali muhimu ya uendeshaji inayosababisha kutokuwa na utulivu wa volteji inaweza pia kusababishwa na kukatika kwa mzigo kwenye sehemu inayopokea. Jambo hili hutokea kutokana na upakiaji wa uwezo kwenye mashine ambao huathiriwa zaidi na ongezeko la kasi la jenereta. Kusisimua kwa kujitegemea na kutokuwa na utulivu wa volteji kunaweza kutokea ikiwa.
Xc ≤ n2 (Xq + XT)
Ambapo, Xc ni mwitikio wa mzigo wa capacitive, Xq ni mwitikio sanjari wa mhimili wa nne na n ni kiwango cha juu zaidi cha kasi kinachotokea wakati mzigo unakataliwa. Hali hii kwenye jenereta ya Dehar ilipendekezwa kuepukwa kwa kutoa kinu cha shunt cha 400 kV EHV (75 MVA) kilichounganishwa kudumu kwenye mwisho wa mstari kulingana na tafiti za kina zilizofanywa.
Upepo wa damper
Kazi kuu ya ukingo wa damper ni uwezo wake wa kuzuia over-voltage nyingi iwapo kutatokea hitilafu za mstari hadi mstari zenye mizigo ya capacitive, na hivyo kupunguza msongo wa over-voltage kwenye vifaa. Kwa kuzingatia eneo la mbali na mistari mirefu ya upitishaji inayounganishwa kikamilifu, vilima vya damper vilivyounganishwa kikamilifu na uwiano wa athari za pembenne na mhimili wa moja kwa moja Xnq/ Xnd isiyozidi 1.2 ilibainishwa.
Mfumo wa Sifa na Msisimko wa Jenereta
Jenereta zenye sifa za kawaida zikiwa zimeainishwa na tafiti za awali zikionyesha utulivu wa pembezoni pekee, iliamuliwa kwamba vifaa vya kusisimua tuli vya kasi ya juu vitumike kuboresha pembezoni za utulivu ili kufikia mpangilio wa jumla wa vifaa vya kiuchumi zaidi. Uchunguzi wa kina ulifanyika ili kubaini sifa bora za vifaa vya kusisimua tuli na kujadiliwa katika sura ya 10.
Mambo ya Kuzingatia kuhusu Mitetemeko ya Ardhi
Kiwanda cha Umeme cha Dehar kiko katika eneo la mitetemeko ya ardhi. Vifungu vifuatavyo katika muundo wa jenereta ya maji huko Dehar vilipendekezwa kwa kushauriana na watengenezaji wa vifaa na kwa kuzingatia hali ya mitetemeko ya ardhi na kijiolojia katika eneo hilo na ripoti ya Kamati ya Wataalamu wa Tetemeko la Ardhi ya Koyna iliyoundwa na Serikali ya India kwa msaada wa UNESCO.
Nguvu ya Kimitambo
Jenereta za Dehar zinapaswa kubuniwa ili kuhimili kwa usalama nguvu ya juu zaidi ya kuongeza kasi ya tetemeko la ardhi katika mwelekeo wima na mlalo unaotarajiwa Dehar zikitenda katikati ya mashine.
Masafa ya Asili
Masafa ya asili ya mashine yanapaswa kuwekwa mbali (juu) na masafa ya sumaku ya 100 Hz (mara mbili ya masafa ya jenereta). Masafa haya ya asili yatakuwa mbali sana na masafa ya tetemeko la ardhi na yataangaliwa kwa kiwango cha kutosha dhidi ya masafa ya tetemeko la ardhi na kasi muhimu ya mfumo unaozunguka.
Usaidizi wa stata ya jenereta
Misingi ya jenereta ya stata na msingi wa chini wa msukumo na fani ya mwongozo huunda idadi ya sahani za pekee. Sahani za pekee hufungwa kwenye msingi kando kando pamoja na mwelekeo wa kawaida wa wima na boliti za msingi.
Ubunifu wa Kubeba Mwongozo
Fani za mwongozo ziwe za aina ya sehemu na sehemu za mwongozo ziimarishwe ili kuhimili nguvu kamili ya tetemeko la ardhi. Watengenezaji walipendekeza zaidi kufunga mabano ya juu kwa pembeni na pipa (kizingo cha jenereta) kwa kutumia mihimili ya chuma. Hii pia ingemaanisha kwamba pipa la zege nalo lingelazimika kuimarishwa.
Ugunduzi wa Mtetemo wa Jenereta
Ufungaji wa vigunduzi vya mitetemo au mita za utofauti kwenye turbine na jenereta ulipendekezwa kusakinishwa kwa ajili ya kuanzisha kuzima na kengele iwapo mitetemo inayotokana na tetemeko la ardhi itazidi thamani iliyopangwa. Kifaa hiki kinaweza pia kutumika katika kugundua mitetemo yoyote isiyo ya kawaida ya kitengo kutokana na hali ya majimaji inayoathiri turbine.
Mawasiliano ya Zebaki
Kutetemeka sana kutokana na tetemeko la ardhi kunaweza kusababisha kukwama kwa kifaa ikiwa mgusano wa zebaki utatumika. Hii inaweza kuepukwa kwa kubainisha swichi za zebaki za aina ya anti-vibration au ikiwa itaonekana kuwa muhimu kwa kuongeza vipokezi vya muda.
Hitimisho
(1) Uchumi mkubwa katika gharama ya vifaa na muundo katika Kiwanda cha Umeme cha Dehar ulipatikana kwa kutumia ukubwa mkubwa wa kitengo ukizingatia ukubwa wa gridi ya taifa na ushawishi wake kwenye uwezo wa ziada wa mfumo.
(2) Gharama ya jenereta ilipunguzwa kwa kutumia muundo wa mwavuli wa ujenzi ambao sasa unawezekana kwa jenereta kubwa za maji zenye kasi kubwa kutokana na maendeleo ya chuma chenye mvutano mwingi kwa ajili ya kuchomwa kwa ukingo wa rotor.
(3) Ununuzi wa jenereta za nguvu za asili baada ya tafiti za kina ulisababisha akiba zaidi katika gharama.
(4) Athari ya kawaida ya gurudumu la juu la sehemu zinazozunguka za jenereta katika kituo cha kudhibiti masafa huko Dehar ilizingatiwa kuwa ya kutosha kwa uthabiti wa mfumo wa gavana wa turbine kwa sababu ya mfumo mkubwa uliounganishwa.
(5) Vigezo maalum vya jenereta za mbali zinazolisha mitandao ya EHV kwa ajili ya kuhakikisha uthabiti wa umeme vinaweza kufikiwa na mifumo ya uchochezi tuli inayoitikia haraka.
(6) Mifumo ya uchochezi tuli inayofanya kazi haraka inaweza kutoa pembezoni muhimu za uthabiti. Hata hivyo, mifumo kama hiyo inahitaji ishara za utulivu wa mrejesho ili kufikia uthabiti wa baada ya hitilafu. Uchunguzi wa kina unapaswa kufanywa.
(7) Kutokuwa na utulivu wa kujisisimua na volteji wa jenereta za mbali zilizounganishwa na gridi ya taifa kwa kutumia laini ndefu za EHV kunaweza kuzuiwa kwa kuongeza uwezo wa kuchaji wa laini za mashine kwa kutumia msisimko hasi na/au kwa kutumia vinu vya EHV vilivyounganishwa kabisa.
(8) Masharti yanaweza kutolewa katika muundo wa jenereta na misingi yake ili kutoa ulinzi dhidi ya nguvu za mitetemeko ya ardhi kwa gharama ndogo.
Vigezo Vikuu vya Jenereta za Dehar
Uwiano wa Mzunguko Mfupi = 1.06
Mhimili wa Moja kwa Moja wa Mwitikio wa Muda Mfupi = 0.2
Athari ya Flywheel = futi 2 za pauni 39.5 x 106
Xnq/Xnd si kubwa kuliko = 1.2
Muda wa chapisho: Mei-11-2021
