హైడ్రో జనరేటర్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ అస్థిరతకు కారణాలను విశ్లేషించండి.

AC ఫ్రీక్వెన్సీకి జలవిద్యుత్ కేంద్రం ఇంజిన్ వేగంతో ప్రత్యక్ష సంబంధం లేదు, కానీ అది పరోక్షంగా సంబంధితంగా ఉంటుంది.

ఏ రకమైన విద్యుత్ ఉత్పత్తి పరికరాలు అయినా, విద్యుత్ శక్తిని ఉత్పత్తి చేసిన తర్వాత విద్యుత్ గ్రిడ్‌కు విద్యుత్ శక్తిని ప్రసారం చేయడం అవసరం, అంటే, విద్యుత్ ఉత్పత్తి కోసం జనరేటర్‌ను గ్రిడ్‌కి కనెక్ట్ చేయాలి. గ్రిడ్‌కి కనెక్ట్ చేసిన తర్వాత, అది మొత్తం పవర్ గ్రిడ్‌తో అనుసంధానించబడి ఉంటుంది మరియు పవర్ గ్రిడ్‌లోని ప్రతిచోటా ఫ్రీక్వెన్సీలు సరిగ్గా ఒకే విధంగా ఉంటాయి. పవర్ గ్రిడ్ పెద్దదిగా ఉంటే, ఫ్రీక్వెన్సీ హెచ్చుతగ్గుల పరిధి తక్కువగా ఉంటుంది మరియు ఫ్రీక్వెన్సీ మరింత స్థిరంగా ఉంటుంది. అయితే, పవర్ గ్రిడ్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ క్రియాశీల శక్తి సమతుల్యంగా ఉందా లేదా అనే దానితో మాత్రమే సంబంధం కలిగి ఉంటుంది. జనరేటర్ సెట్ ద్వారా విడుదలయ్యే క్రియాశీల శక్తి విద్యుత్ వినియోగం యొక్క క్రియాశీల శక్తి కంటే ఎక్కువగా ఉన్నప్పుడు, పవర్ గ్రిడ్ యొక్క మొత్తం ఫ్రీక్వెన్సీ పెరుగుతుంది మరియు దీనికి విరుద్ధంగా ఉంటుంది.

పవర్ గ్రిడ్‌లో యాక్టివ్ పవర్ బ్యాలెన్స్ ఒక ప్రధాన అంశం. వినియోగదారుల పవర్ లోడ్ నిరంతరం మారుతూ ఉంటుంది కాబట్టి, పవర్ గ్రిడ్ ఎల్లప్పుడూ పవర్ జనరేషన్ అవుట్‌పుట్ మరియు లోడ్ బ్యాలెన్స్‌ను నిర్ధారించుకోవాలి. పవర్ సిస్టమ్‌లో హైడ్రోపవర్ స్టేషన్ యొక్క ముఖ్యమైన ఉద్దేశ్యం ఫ్రీక్వెన్సీ మాడ్యులేషన్. వాస్తవానికి, త్రీ గోర్జెస్ యొక్క సూపర్ లార్జ్-స్కేల్ హైడ్రోపవర్ ప్రధానంగా విద్యుత్ ఉత్పత్తికి ఉపయోగించబడుతుంది. ఇతర రకాల పవర్ స్టేషన్‌లతో పోలిస్తే, హైడ్రోపవర్ స్టేషన్‌లు ఫ్రీక్వెన్సీ మాడ్యులేషన్‌లో స్వాభావిక ప్రయోజనాలను కలిగి ఉన్నాయి. వాటర్ టర్బైన్ వేగాన్ని త్వరగా సర్దుబాటు చేయగలదు, ఇది జనరేటర్ యొక్క యాక్టివ్ మరియు రియాక్టివ్ అవుట్‌పుట్‌ను కూడా త్వరగా సర్దుబాటు చేయగలదు, తద్వారా గ్రిడ్ లోడ్‌ను త్వరగా సమతుల్యం చేస్తుంది, అయితే థర్మల్ పవర్ మరియు న్యూక్లియర్ పవర్ ఇంజిన్ అవుట్‌పుట్‌ను చాలా నెమ్మదిగా సర్దుబాటు చేస్తాయి. పవర్ గ్రిడ్ యొక్క యాక్టివ్ పవర్ బ్యాలెన్స్ బాగున్నంత వరకు, వోల్టేజ్ సాపేక్షంగా స్థిరంగా ఉంటుంది. అందువల్ల, పవర్ గ్రిడ్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ స్థిరత్వానికి హైడ్రోపవర్ స్టేషన్లు గొప్ప సహకారాన్ని అందిస్తాయి.

ప్రస్తుతం, చైనాలోని అనేక చిన్న మరియు మధ్య తరహా జలవిద్యుత్ కేంద్రాలు నేరుగా పవర్ గ్రిడ్ కింద ఉన్నాయి. పవర్ గ్రిడ్ ఫ్రీక్వెన్సీ మరియు వోల్టేజ్ యొక్క స్థిరత్వాన్ని నిర్ధారించడానికి పవర్ గ్రిడ్ ప్రధాన ఫ్రీక్వెన్సీ మాడ్యులేషన్ పవర్ ప్లాంట్లపై నియంత్రణ కలిగి ఉండాలి. సరళంగా చెప్పాలంటే:
1. పవర్ గ్రిడ్ మోటారు వేగాన్ని నిర్ణయిస్తుంది. ఇప్పుడు మనం విద్యుత్ ఉత్పత్తికి సింక్రోనస్ మోటార్లను ఉపయోగిస్తాము, అంటే, మార్పు రేటు పవర్ గ్రిడ్ మాదిరిగానే ఉంటుంది, అంటే, ఒక సెకనులో 50 సార్లు. ఒకే జత ఎలక్ట్రోడ్‌లు ఉన్న థర్మల్ పవర్ ప్లాంట్ జనరేటర్ కోసం, ఇది నిమిషానికి 3000 విప్లవాలు తిరుగుతుంది. n జతల ఎలక్ట్రోడ్‌లు ఉన్న హైడ్రోపవర్ ప్లాంట్ జనరేటర్ కోసం, ఇది నిమిషానికి 3000 / N తిరుగుతుంది. నీటి టర్బైన్ మరియు జనరేటర్ సాధారణంగా కొన్ని స్థిర నిష్పత్తి ప్రసార విధానం ద్వారా ఒకదానికొకటి అనుసంధానించబడి ఉంటాయి, కాబట్టి ఇది పవర్ గ్రిడ్ ఫ్రీక్వెన్సీ ద్వారా కూడా నిర్ణయించబడుతుందని చెప్పవచ్చు.
2. నీటి నియంత్రణ యంత్రాంగం ఏ పాత్ర పోషిస్తుంది? జనరేటర్ యొక్క అవుట్‌పుట్‌ను సర్దుబాటు చేయండి, అంటే, జనరేటర్ పవర్ గ్రిడ్‌కు పంపే శక్తిని సర్దుబాటు చేయండి. సాధారణంగా, జనరేటర్‌ను దాని రేట్ చేయబడిన వేగానికి అనుగుణంగా ఉంచడానికి ఒక నిర్దిష్ట శక్తి అవసరం, కానీ జనరేటర్‌ను గ్రిడ్‌కి కనెక్ట్ చేసిన తర్వాత, జనరేటర్ యొక్క వేగం గ్రిడ్ ఫ్రీక్వెన్సీ ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది. ఈ సమయంలో, గ్రిడ్ ఫ్రీక్వెన్సీ మారదు అని మేము సాధారణంగా అనుకుంటాము. ఈ విధంగా, జనరేటర్ యొక్క శక్తి రేటెడ్ వేగాన్ని నిర్వహించడానికి అవసరమైన శక్తిని మించిపోయిన తర్వాత, జనరేటర్ గ్రిడ్‌కు శక్తిని పంపుతుంది మరియు దీనికి విరుద్ధంగా శక్తిని గ్రహిస్తుంది. అందువల్ల, మోటారు భారీ లోడ్‌లో విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేసినప్పుడు, అది దాని నుండి డిస్‌కనెక్ట్ చేయబడిన తర్వాత, దాని వేగం త్వరగా రేటెడ్ వేగం నుండి అనేక రెట్లు పెరుగుతుంది, ఇది ఎగిరే ప్రమాదాలకు గురవుతుంది!
3. జనరేటర్ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన విద్యుత్ గ్రిడ్ ఫ్రీక్వెన్సీని ప్రభావితం చేస్తుంది మరియు హైడ్రోపవర్ యూనిట్లు సాపేక్షంగా అధిక నియంత్రణ రేటు కారణంగా సాధారణంగా ఫ్రీక్వెన్సీ మాడ్యులేషన్ యూనిట్లుగా ఉపయోగించబడతాయి.