Generatorning maxovik effekti va turbina boshqaruvchisi tizimining barqarorligiGeneratorning maxovik effekti va turbina boshqaruvchisi tizimining barqarorligiGeneratorning maxovik effekti va turbina boshqaruvchisi tizimining barqarorligiGeneratorning maxovik effekti va turbina boshqaruvchisi tizimining barqarorligi
Yirik zamonaviy gidrogeneratorlar kichikroq inersiya konstantasiga ega va turbina boshqaruv tizimining barqarorligi bilan bog'liq muammolarga duch kelishi mumkin. Bu turbina suvining xatti-harakati bilan bog'liq bo'lib, u inertsiya tufayli boshqaruv moslamalari ishlaganda bosim quvurlarida suv bolg'asini hosil qiladi. Bu umuman gidravlik tezlanish vaqt konstantalari bilan tavsiflanadi. Izolyatsiya qilingan ishda, butun tizimning chastotasi turbina regulyatori tomonidan aniqlanganda, suv bolg'asi tezlikni boshqarishga ta'sir qiladi va beqarorlik ov yoki chastota tebranishi sifatida namoyon bo'ladi. Katta tizim bilan o'zaro bog'liq ish uchun chastota asosan keyingi tizim tomonidan doimiy ravishda ushlab turiladi. Keyin suv bolg'asi tizimga beriladigan quvvatni ta'sir qiladi va barqarorlik muammosi faqat quvvat yopiq tsiklda boshqarilganda, ya'ni chastotani boshqarishda ishtirok etadigan gidrogeneratorlar holatida yuzaga keladi.
Turbina boshqaruv mexanizmining barqarorligiga suv massalarining gidravlik tezlanish vaqt konstantasi tufayli mexanik tezlanish vaqt konstantasining nisbati va boshqaruvchining kuchaytirilishi katta ta'sir ko'rsatadi. Yuqoridagi nisbatning pasayishi beqarorlashtiruvchi ta'sirga ega va boshqaruvchi kuchaytirishni kamaytirishni talab qiladi, bu esa chastotani barqarorlashtirishga salbiy ta'sir qiladi. Shunga ko'ra, gidroagregatning aylanadigan qismlari uchun minimal volan effekti zarur, bu odatda faqat generatorda ta'minlanishi mumkin. Shu bilan bir qatorda, mexanik tezlanish vaqt konstantasi bosimni pasaytiradigan klapan yoki kuchlanish idishi va boshqalarni o'rnatish orqali kamaytirilishi mumkin, ammo bu odatda juda qimmatga tushadi. Gidrogenerator blokining tezlikni tartibga solish qobiliyatining empirik mezoni mustaqil ishlaydigan blokning butun nominal yukini rad etishda sodir bo'lishi mumkin bo'lgan blokning tezlikni oshirishiga asoslanishi mumkin. Katta o'zaro bog'liq tizimlarda ishlaydigan va tizim chastotasini tartibga solish uchun zarur bo'lgan quvvat bloklari uchun yuqorida hisoblangan foizli tezlikni oshirish indeksi 45 foizdan oshmasligi kerak deb hisoblangan. Kichikroq tizimlar uchun kichikroq tezlikni oshirish ta'minlanishi kerak (4-bobga qarang).
Dehar elektr stansiyasigacha bo'lgan uzunlamasına qism
(Manba: Muallifning maqolasi – 2-jahon kongressi, Xalqaro suv resurslari assotsiatsiyasi, 1979) Dehar elektr stansiyasi uchun muvozanat saqlash joyini suv olish joyi, bosim tunneli, differentsial to'lqin idishi va stvoldan iborat energiya bloki bilan bog'laydigan gidravlik bosimli suv tizimi ko'rsatilgan. stvollarda maksimal bosimning ko'tarilishini 35 foizgacha cheklash, to'liq yuk rad etilganda blokning taxminiy maksimal tezligining ko'tarilishi regulyator yopilishi bilan taxminan 45 foizgacha hisoblangan.
generatorning aylanadigan qismlarining normal maxovik effekti bilan (ya'ni, faqat harorat ko'tarilishi hisobga olingan holda) 282 m (925 fut) nominal bosimda 9,1 soniya vaqt. Ishlashning birinchi bosqichida tezlikning oshishi 43 foizdan oshmasligi aniqlandi. Shunga ko'ra, normal maxovik effekti tizimning chastotasini tartibga solish uchun etarli deb hisoblandi.
Jeneratör parametrlari va elektr barqarorligi
Barqarorlikka ta'sir qiluvchi generator parametrlari maxovik effekti, o'tish davri reaktivligi va qisqa tutashuv nisbati hisoblanadi. Dehardagi kabi 420 kV elektr uzatish tizimini rivojlantirishning dastlabki bosqichida barqarorlik muammolari zaif tizim, past qisqa tutashuv darajasi, yetakchi quvvat koeffitsientida ishlashi va uzatish rozetkalarini ta'minlashda tejamkorlik zarurati hamda generator bloklarining o'lchamlari va parametrlarini belgilashda muhim ahamiyatga ega. Dehar elektr uzatish tizimi uchun tarmoq analizatorida (o'tish davri reaktivligi orqasida doimiy kuchlanishdan foydalangan holda) dastlabki o'tish davri barqarorligi tadqiqotlari ham faqat marginal barqarorlikka erishish mumkinligini ko'rsatdi. Dehar elektr stansiyasini loyihalashning dastlabki bosqichida generatorlarni normal bilan belgilash ko'rib chiqilgan.
Boshqa omillar, ayniqsa qo'zg'alish tizimining parametrlarini optimallashtirish orqali xususiyatlar va barqarorlik talablariga erishish iqtisodiy jihatdan arzonroq alternativa bo'lar edi. Britaniya tizimini o'rganishda generator parametrlarini o'zgartirish barqarorlik chegaralariga nisbatan ancha kam ta'sir ko'rsatishi ko'rsatildi. Shunga ko'ra, generator uchun ilovada keltirilgan normal generator parametrlari ko'rsatilgan. O'tkazilgan batafsil barqarorlik tadqiqotlari keltirilgan.
Chiziqni zaryadlash quvvati va kuchlanish barqarorligi
Uzoqdan joylashgan gidrogeneratorlar zaryadlash kVAsi mashinaning liniya zaryadlash quvvatidan yuqori bo'lgan uzun yuklanmagan EHV liniyalarini zaryadlash uchun ishlatiladi, mashina o'z-o'zidan qo'zg'alishi va kuchlanish nazoratdan tashqari ko'tarilishi mumkin. O'z-o'zini qo'zg'atish sharti shundaki, xc < xd bu yerda, xc sig'imli yuk reaktivligi va xd sinxron to'g'ridan-to'g'ri o'q reaktivligi. Panipat (qabul qilish uchi) gacha bo'lgan bitta 420 kV yuklanmagan E2 /xc liniyasini zaryadlash uchun zarur bo'lgan quvvat nominal kuchlanishda taxminan 150 MVAR ni tashkil etdi. Ikkinchi bosqichda ekvivalent uzunlikdagi ikkinchi 420 kV liniyasi o'rnatilganda, ikkala yuklanmagan liniyani bir vaqtning o'zida nominal kuchlanishda zaryadlash uchun zarur bo'lgan liniya zaryadlash quvvati taxminan 300 MVAR ni tashkil qiladi.
Uskuna yetkazib beruvchilari tomonidan ma'lum qilinishicha, Dehar generatoridan nominal kuchlanishda mavjud bo'lgan liniya zaryadlash quvvati quyidagicha edi:
(i) 70 foizli MVA, ya'ni 121,8 MVAR liniyasini zaryadlash minimal 10 foizli musbat qo'zg'alish bilan mumkin.
(ii) Nominal MVA ning 87 foizigacha, ya'ni 139 MVAR liniya zaryadlash quvvatiga minimal musbat qo'zg'alish 1 foiz bilan erishish mumkin.
(iii) Taxminan 5 foiz salbiy qo'zg'alish bilan nominal MVARning 100 foizigacha, ya'ni 173,8 liniya zaryadlash quvvatiga erishish mumkin va BSS ma'lumotlariga ko'ra, 10 foiz salbiy qo'zg'alish bilan olinishi mumkin bo'lgan maksimal liniya zaryadlash quvvati nominal MVAning 110 foizini (191 MVAR) tashkil etadi.
(iv) Chiziq zaryadlash quvvatlarini yanada oshirish faqat mashinaning hajmini oshirish orqali mumkin. (ii) va (iii) holatlarida qo'zg'alishni qo'lda boshqarish mumkin emas va tez ta'sir qiluvchi avtomatik kuchlanish regulyatorlarining uzluksiz ishlashiga to'liq ishonish kerak. Chiziq zaryadlash quvvatlarini oshirish maqsadida mashinaning hajmini oshirish iqtisodiy jihatdan maqsadga muvofiq ham, istalmagan ham emas. Shunga ko'ra, ishning birinchi bosqichida ish sharoitlarini hisobga olgan holda, generatorlarga salbiy qo'zg'alishni ta'minlash orqali generatorlar uchun nominal kuchlanishda 191 MVAR chiziqli zaryadlash quvvatini ta'minlashga qaror qilindi. Kuchlanish beqarorligiga olib keladigan kritik ish holati, shuningdek, qabul qilish uchida yukning uzilishi natijasida ham yuzaga kelishi mumkin. Bu hodisa mashinaga sig'im yuklanishi tufayli yuzaga keladi, bu esa generator tezligining oshishi bilan yanada salbiy ta'sir ko'rsatadi. O'z-o'zini qo'zg'atish va kuchlanish beqarorligi quyidagi hollarda yuzaga kelishi mumkin:
Xc ≤ n2 (Xq + XT)
Bu yerda Xc sig'imli yuk reaktivligi, Xq kvadratura o'qining sinxron reaktivligi va n yuk rad etilganda yuzaga keladigan maksimal nisbiy ortiqcha tezlikdir. Dehar generatoridagi bu holatni batafsil tadqiqotlarga muvofiq liniyaning qabul qilish uchida doimiy ravishda ulangan 400 kV EHV shunt reaktorini (75 MVA) o'rnatish orqali bartaraf etish taklif qilindi.
Damperni o'rash
Amortizator o'ramining asosiy vazifasi, sig'imli yuklamalar bilan liniyalararo nosozliklar yuzaga kelganda haddan tashqari kuchlanishning oldini olish va shu bilan uskunadagi ortiqcha kuchlanishni kamaytirish qobiliyatidir. Uzoq joylashuv va uzoq o'zaro bog'langan uzatish liniyalarini hisobga olgan holda, kvadratura va to'g'ridan-to'g'ri o'q reaktivlarining nisbati Xnq/Xnd 1,2 dan oshmaydigan to'liq ulangan amortizator o'ramlari aniqlandi.
Jeneratör xarakteristikasi va qo'zg'alish tizimi
Normal xususiyatlarga ega generatorlar aniqlangan va dastlabki tadqiqotlar faqat chegaraviy barqarorlikni ko'rsatgandan so'ng, uskunalarning umumiy eng tejamkor joylashuviga erishish uchun barqarorlik chegaralarini yaxshilash maqsadida yuqori tezlikdagi statik qo'zg'alish uskunalaridan foydalanishga qaror qilindi. Statik qo'zg'alish uskunasining optimal xususiyatlarini aniqlash uchun batafsil tadqiqotlar o'tkazildi va 10-bobda muhokama qilindi.
Seysmik jihatlar
Dehar elektr stansiyasi seysmik zonada joylashgan. Dehardagi gidrogenerator loyihasida quyidagi qoidalar uskunalar ishlab chiqaruvchilari bilan maslahatlashgan holda va hududdagi seysmik va geologik sharoitlarni hamda Hindiston hukumati tomonidan YUNESKO yordamida tuzilgan Koyna zilzila bo'yicha mutaxassislar qo'mitasining hisobotini hisobga olgan holda taklif qilindi.
Mexanik kuch
Dehar generatorlari mashinaning markazida harakatlanadigan Deharda vertikal va gorizontal yo'nalishda kutilgan maksimal zilzila tezlanish kuchiga xavfsiz bardosh berish uchun mo'ljallangan bo'lishi kerak.
Tabiiy chastota
Mashinaning tabiiy chastotasi 100 Gts magnit chastotasidan (generator chastotasidan ikki baravar ko'p) ancha uzoqda (yuqori) saqlanishi kerak. Bu tabiiy chastota zilzila chastotasidan ancha uzoqda bo'ladi va zilzilaning ustun chastotasi va aylanuvchi tizimning kritik tezligiga nisbatan yetarli chegaraga ega ekanligi tekshiriladi.
Generator statorini qo'llab-quvvatlash
Generator statori va pastki tortish va yo'naltiruvchi podshipnik poydevorlari bir qator taglik plitalaridan iborat. Taglik plitalari poydevorga oddiy vertikal yo'nalishdan tashqari, poydevor murvatlari bilan yon tomondan bog'langan.
Qo'llanma rulman dizayni
Yo'naltiruvchi podshipniklar segmentli turda bo'lishi va yo'naltiruvchi podshipnik qismlari to'liq zilzila kuchiga bardosh berish uchun mustahkamlanishi kerak. Ishlab chiqaruvchilar shuningdek, yuqori kronshteynni po'lat arqonlar yordamida barrel (generator korpusi) bilan yonma-yon bog'lashni tavsiya qilishdi. Bu, shuningdek, beton barrelni mustahkamlash kerakligini anglatadi.
Generatorlarning tebranishini aniqlash
Zilzila tufayli tebranishlar oldindan belgilangan qiymatdan oshib ketgan taqdirda o'chirish va signalizatsiya qilish uchun turbinalar va generatorlarga tebranish detektorlari yoki eksantriklik o'lchagichlarini o'rnatish tavsiya etildi. Ushbu qurilma turbinaga ta'sir qiluvchi gidravlik sharoitlar tufayli qurilmaning har qanday g'ayrioddiy tebranishlarini aniqlashda ham ishlatilishi mumkin.
Merkuriy kontaktlari
Zilzila tufayli kuchli tebranish, agar simob kontaktlari ishlatilsa, jihozni o'chirish uchun noto'g'ri ishlamay qolishiga olib kelishi mumkin. Bunga vibratsiyaga qarshi simob kalitlarini belgilash yoki zarur bo'lganda vaqt rölesini qo'shish orqali yo'l qo'ymaslik mumkin.
Xulosalar
(1) Dehar elektr stansiyasida uskunalar va inshootlar narxida sezilarli tejashga elektr tarmog'ining hajmini va uning tizimning zaxira quvvatiga ta'sirini hisobga olgan holda katta o'lchamdagi birliklarni qabul qilish orqali erishildi.
(2) Rotor halqalarini teshish uchun yuqori cho'ziluvchan po'lat ishlab chiqilishi tufayli hozirda katta yuqori tezlikdagi gidrogeneratorlar uchun mumkin bo'lgan soyabon konstruktsiyasini qo'llash orqali generatorlarning narxi kamaytirildi.
(3) Batafsil tadqiqotlardan so'ng tabiiy yuqori quvvatli generatorlarni sotib olish xarajatlarni yanada tejashga olib keldi.
(4) Dehardagi chastotani tartibga solish stansiyasida generatorning aylanadigan qismlarining normal maxovik effekti katta o'zaro bog'liq tizim tufayli turbina boshqaruv tizimining barqarorligi uchun etarli deb hisoblangan.
(5) Elektr barqarorligini ta'minlash uchun EHV tarmoqlarini oziqlantiruvchi masofaviy generatorlarning maxsus parametrlariga tezkor javob beruvchi statik qo'zg'alish tizimlari orqali erishish mumkin.
(6) Tez ta'sir qiluvchi statik qo'zg'alish tizimlari zarur barqarorlik chegaralarini ta'minlashi mumkin. Biroq, bunday tizimlar nosozlikdan keyingi barqarorlikka erishish uchun teskari aloqa signallarini barqarorlashtirishni talab qiladi. Batafsil tadqiqotlar o'tkazilishi kerak.
(7) Uzoq elektr toki ulash liniyalari orqali tarmoqqa ulangan masofaviy generatorlarning o'z-o'zini qo'zg'atishi va kuchlanish beqarorligining oldini olish uchun salbiy qo'zg'alishdan foydalanish va/yoki doimiy ravishda ulangan elektr toki ulash reaktorlaridan foydalanish orqali mashinaning liniya zaryadlash quvvatini oshirish mumkin.
(8) Generatorlar va uning poydevorlarini loyihalashda seysmik kuchlardan himoya qilish uchun kichik xarajatlar evaziga choralar ko'rish mumkin.
Dehar generatorlarining asosiy parametrlari
Qisqa tutashuv nisbati = 1.06
Vaqtinchalik reaktivlik to'g'ridan-to'g'ri o'qi = 0.2
Volan effekti = 39,5 x 106 funt fut2
Xnq/Xnd = 1.2 dan katta emas
Nashr vaqti: 2021-yil 11-may
