Alternatif akım frekansı, hidroelektrik santralinin motor hızıyla doğrudan ilişkili değildir, ancak dolaylı olarak ilişkilidir.
Hangi tür elektrik üretim ekipmanı olursa olsun, elektrik enerjisi üretildikten sonra elektrik şebekesine iletilmesi gerekir; yani jeneratörün elektrik üretimi için şebekeye bağlanması gerekir. Şebekeye bağlandıktan sonra, elektrik şebekesinin tamamına entegre olur ve şebekenin her yerindeki frekanslar tamamen aynıdır. Elektrik şebekesi ne kadar büyükse, frekans dalgalanma aralığı o kadar küçük ve frekans o kadar kararlı olur. Ancak, elektrik şebekesinin frekansı yalnızca aktif gücün dengeli olup olmamasına bağlıdır. Jeneratör setinin yaydığı aktif güç, elektrik tüketiminin aktif gücünden daha büyük olduğunda, elektrik şebekesinin genel frekansı yükselir ve bunun tersi de geçerlidir.
Aktif güç dengesi, elektrik şebekesinin önemli bir konusudur. Kullanıcıların güç yükü sürekli değiştiği için, elektrik şebekesi her zaman güç üretim çıktısı ve yük dengesini sağlamalıdır. Hidroelektrik santrallerinin elektrik sistemindeki önemli amacı frekans modülasyonudur. Elbette, Üç Boğaz'ın süper büyük ölçekli hidroelektrik santralleri esas olarak güç üretimi için kullanılır. Diğer santral türleriyle karşılaştırıldığında, hidroelektrik santrallerinin frekans modülasyonunda doğal avantajları vardır. Su türbini hızı hızlı bir şekilde ayarlayabilir, bu da jeneratörün aktif ve reaktif çıkışını hızlı bir şekilde ayarlayarak şebeke yükünü hızlı bir şekilde dengeleyebilir; oysa termik ve nükleer santraller motor çıkışını çok daha yavaş ayarlar. Elektrik şebekesinin aktif güç dengesi iyi olduğu sürece, voltaj nispeten stabildir. Bu nedenle, hidroelektrik santralleri elektrik şebekesinin frekans kararlılığına büyük katkı sağlamaktadır.
Şu anda Çin'deki birçok küçük ve orta ölçekli hidroelektrik santrali doğrudan elektrik şebekesine bağlıdır. Elektrik şebekesinin frekans ve voltaj istikrarını sağlamak için ana frekans modülasyonlu enerji santrallerinin şebeke tarafından kontrol edilmesi gerekmektedir. Basitçe ifade etmek gerekirse:
1. Elektrik şebekesi motorun hızını belirler. Şu anda güç üretimi için senkron motorlar kullanıyoruz, yani değişim hızı elektrik şebekesininkiyle aynıdır, yani saniyede 50 devir. Sadece bir çift elektrotlu termik santral jeneratörü dakikada 3000 devir yapar. n çift elektrotlu hidroelektrik santral jeneratörü ise dakikada 3000/N devir yapar. Su türbini ve jeneratör genellikle belirli bir sabit oranlı iletim mekanizmasıyla birbirine bağlanır, bu nedenle bunun da elektrik şebekesi frekansına bağlı olduğu söylenebilir.
2. Su düzenleme mekanizmasının rolü nedir? Jeneratörün çıkışını, yani jeneratörün elektrik şebekesine gönderdiği gücü ayarlar. Genellikle, jeneratörün nominal hızında çalışması için belirli bir güce ihtiyaç duyulur, ancak jeneratör şebekeye bağlandığında, jeneratörün hızı şebeke frekansına bağlıdır. Bu durumda, genellikle şebeke frekansının değişmediğini varsayarız. Bu şekilde, jeneratörün gücü nominal hızı korumak için gereken gücü aştığında, jeneratör şebekeye güç gönderir ve bunun tersine güç emer. Bu nedenle, motor ağır yük altında güç ürettiğinde, şebekeden bağlantısı kesildiğinde hızı nominal hızdan birkaç katına çıkar ve bu da uçuş kazalarına yol açabilir!
3. Jeneratör tarafından üretilen güç, şebeke frekansını etkileyecektir ve hidroelektrik santralleri, nispeten yüksek düzenleme oranı nedeniyle genellikle frekans modülasyon üniteleri olarak kullanılır.
Yayın tarihi: 17 Mayıs 2022
