జల విద్యుత్ జనరేటర్ల అస్థిర పౌనఃపున్యానికి గల కారణాల విశ్లేషణ

జలవిద్యుత్ కేంద్రం యొక్క ఏసీ ఫ్రీక్వెన్సీకి, ఇంజిన్ వేగానికి మధ్య ప్రత్యక్ష సంబంధం లేదు, కానీ పరోక్ష సంబంధం ఉంది.
ఏ రకమైన విద్యుత్ ఉత్పాదన పరికరమైనా సరే, విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేసిన తర్వాత దానిని గ్రిడ్‌కు ప్రసారం చేయాలి. అంటే, విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేయడానికి జనరేటర్‌ను గ్రిడ్‌కు అనుసంధానించాలి. పవర్ గ్రిడ్ ఎంత పెద్దదిగా ఉంటే, ఫ్రీక్వెన్సీ హెచ్చుతగ్గుల పరిధి అంత తక్కువగా ఉంటుంది మరియు ఫ్రీక్వెన్సీ అంత స్థిరంగా ఉంటుంది. గ్రిడ్ ఫ్రీక్వెన్సీ అనేది యాక్టివ్ పవర్ సమతుల్యంగా ఉందా లేదా అనేదానికి మాత్రమే సంబంధం కలిగి ఉంటుంది. జనరేటర్ సెట్ ద్వారా వెలువడే యాక్టివ్ పవర్, విద్యుత్తు యొక్క యాక్టివ్ పవర్ కంటే ఎక్కువగా ఉన్నప్పుడు, పవర్ గ్రిడ్ యొక్క మొత్తం ఫ్రీక్వెన్సీ పెరుగుతుంది, దీనికి విరుద్ధంగా కూడా జరుగుతుంది.
పవర్ గ్రిడ్‌లో యాక్టివ్ పవర్ బ్యాలెన్స్ ఒక ప్రధాన సమస్య. వినియోగదారుల విద్యుత్ లోడ్ నిరంతరం మారుతూ ఉంటుంది కాబట్టి, పవర్ గ్రిడ్ ఎల్లప్పుడూ విద్యుత్ ఉత్పత్తి అవుట్‌పుట్ మరియు లోడ్ బ్యాలెన్స్‌ను నిర్ధారించాలి. విద్యుత్ వ్యవస్థలో జలవిద్యుత్ కేంద్రాల యొక్క అత్యంత ముఖ్యమైన ఉపయోగం ఫ్రీక్వెన్సీ నియంత్రణ. భారీ జలవిద్యుత్ యొక్క ప్రధాన ఉద్దేశ్యం విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేయడం. ఇతర రకాల పవర్ స్టేషన్‌లతో పోలిస్తే, జలవిద్యుత్ కేంద్రాలు ఫ్రీక్వెన్సీ నియంత్రణలో సహజమైన ప్రయోజనాలను కలిగి ఉన్నాయి. హైడ్రో టర్బైన్ వేగాన్ని త్వరగా సర్దుబాటు చేయగలదు, ఇది జనరేటర్ యొక్క యాక్టివ్ మరియు రియాక్టివ్ అవుట్‌పుట్‌ను కూడా త్వరగా సర్దుబాటు చేస్తుంది, తద్వారా గ్రిడ్ లోడ్‌ను త్వరగా సమతుల్యం చేస్తుంది. అయితే, థర్మల్ పవర్, న్యూక్లియర్ పవర్ మొదలైనవి ఇంజిన్ అవుట్‌పుట్‌ను చాలా నెమ్మదిగా సర్దుబాటు చేస్తాయి. గ్రిడ్ యొక్క యాక్టివ్ పవర్ బాగా సమతుల్యంగా ఉన్నంత వరకు, వోల్టేజ్ సాపేక్షంగా స్థిరంగా ఉంటుంది. అందువల్ల, గ్రిడ్ ఫ్రీక్వెన్సీ స్థిరత్వానికి జలవిద్యుత్ కేంద్రం గణనీయంగా దోహదపడుతుంది.
ప్రస్తుతం, దేశంలోని అనేక చిన్న మరియు మధ్య తరహా జలవిద్యుత్ కేంద్రాలు నేరుగా పవర్ గ్రిడ్ ఆధీనంలో ఉన్నాయి, మరియు పవర్ గ్రిడ్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ మరియు వోల్టేజ్ స్థిరత్వాన్ని నిర్ధారించడానికి, పవర్ గ్రిడ్ ప్రధాన ఫ్రీక్వెన్సీ-మాడ్యులేటింగ్ పవర్ ప్లాంట్లపై పూర్తి నియంత్రణను కలిగి ఉండాలి. సరళంగా చెప్పాలంటే:
1. మోటారు వేగాన్ని పవర్ గ్రిడ్ నిర్ధారిస్తుంది. మనం ఇప్పుడు విద్యుత్ ఉత్పత్తి కోసం సింక్రోనస్ మోటార్లను ఉపయోగిస్తున్నాము, అంటే మార్పు రేటు పవర్ గ్రిడ్ రేటుకు సమానంగా ఉంటుంది, అనగా సెకనుకు 50 మార్పులు. కేవలం ఒక జత ఎలక్ట్రోడ్‌లు ఉన్న థర్మల్ పవర్ ప్లాంట్‌లో ఉపయోగించే జనరేటర్‌కు, ఇది నిమిషానికి 3000 విప్లవాలు. n జతల ఎలక్ట్రోడ్‌లు ఉన్న జలవిద్యుత్ జనరేటర్‌కు, ఇది నిమిషానికి 3000/n విప్లవాలు. వాటర్ వీల్ మరియు జనరేటర్ సాధారణంగా ఒక స్థిర నిష్పత్తి ప్రసార యంత్రాంగం ద్వారా ఒకదానికొకటి అనుసంధానించబడి ఉంటాయి, కాబట్టి ఇది గ్రిడ్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ ద్వారా కూడా నిర్ధారించబడుతుందని చెప్పవచ్చు.

2. నీటి సర్దుబాటు యంత్రాంగం పాత్ర ఏమిటి? జనరేటర్ యొక్క అవుట్‌పుట్‌ను, అంటే జనరేటర్ గ్రిడ్‌కు పంపే శక్తిని సర్దుబాటు చేయడం. సాధారణంగా జనరేటర్‌ను దాని రేటెడ్ వేగంతో ఉంచడానికి కొంత శక్తి అవసరం, కానీ జనరేటర్ గ్రిడ్‌కు కనెక్ట్ అయిన తర్వాత, జనరేటర్ వేగం గ్రిడ్ ఫ్రీక్వెన్సీ ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది, మరియు మనం సాధారణంగా గ్రిడ్ ఫ్రీక్వెన్సీ మారదని భావిస్తాము. ఈ విధంగా, రేటెడ్ వేగాన్ని కొనసాగించడానికి అవసరమైన శక్తిని జనరేటర్ శక్తి మించినప్పుడు, జనరేటర్ గ్రిడ్‌కు శక్తిని పంపుతుంది, మరియు గ్రిడ్ శక్తిని గ్రహిస్తుంది. అందువల్ల, మోటారు పెద్ద లోడ్‌తో శక్తిని ఉత్పత్తి చేస్తున్నప్పుడు, అది గ్రిడ్ నుండి డిస్‌కనెక్ట్ అయిన వెంటనే, దాని వేగం రేటెడ్ వేగం నుండి చాలా రెట్లు వేగంగా పెరుగుతుంది, మరియు ఇది అతివేగ ప్రమాదానికి సులభంగా కారణమవుతుంది!
3. జనరేటర్ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన శక్తి గ్రిడ్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీని ప్రభావితం చేస్తుంది, మరియు సాపేక్షంగా అధిక నియంత్రణ రేటు కారణంగా జలవిద్యుత్ యూనిట్‌ను సాధారణంగా ఫ్రీక్వెన్సీ-మాడ్యులేటింగ్ యూనిట్‌గా ఉపయోగిస్తారు.