Phân tích nguyên nhân gây mất ổn định tần số của máy phát thủy điện

Tần số xoay chiều không liên quan trực tiếp đến tốc độ động cơ của trạm thủy điện, nhưng nó liên quan gián tiếp.

Dù là loại thiết bị phát điện nào thì sau khi tạo ra năng lượng điện cần phải truyền năng lượng điện vào lưới điện, tức là máy phát điện cần được nối vào lưới điện để phát điện.Sau khi được kết nối với lưới điện, nó được kết nối với toàn bộ lưới điện và tần số ở mọi nơi trong lưới điện là hoàn toàn giống nhau.Lưới điện có công suất càng lớn thì biên độ dao động tần số càng nhỏ và tần số càng ổn định.Tuy nhiên, tần số của lưới điện chỉ liên quan đến việc công suất hoạt động có cân bằng hay không.Khi công suất tác dụng do tổ máy phát ra lớn hơn công suất tác dụng của điện năng tiêu thụ thì tần số chung của lưới điện sẽ tăng lên và ngược lại.

Cân bằng công suất hoạt động là một chủ đề chính của lưới điện.Do phụ tải của người sử dụng liên tục thay đổi nên lưới điện phải luôn đảm bảo sản lượng phát điện và cân bằng phụ tải.Mục đích quan trọng của trạm thủy điện trong hệ thống điện là điều tần.Tất nhiên, thủy điện quy mô siêu lớn của Tam Hiệp chủ yếu được sử dụng để phát điện.So với các loại trạm phát điện, trạm thủy điện vốn có lợi thế về điều tần.Tua bin nước có thể nhanh chóng điều chỉnh tốc độ, cũng có thể nhanh chóng điều chỉnh công suất hoạt động và phản kháng của máy phát, để nhanh chóng cân bằng tải lưới, trong khi nhiệt điện và điện hạt nhân điều chỉnh công suất động cơ chậm hơn nhiều.Miễn là cân bằng công suất hoạt động của lưới điện tốt, điện áp tương đối ổn định.Vì vậy, các trạm thủy điện đóng góp rất lớn vào việc ổn định tần số của lưới điện.

Hiện tại, nhiều nhà máy thủy điện vừa và nhỏ ở Trung Quốc đang trực thuộc lưới điện.Lưới điện phải có quyền điều khiển các nhà máy điện điều tần chính để đảm bảo ổn định tần số và điện áp lưới điện.Chỉ cần đặt:
1. Nguồn điện lưới quyết định tốc độ của động cơ.Hiện nay chúng ta sử dụng động cơ đồng bộ để phát điện, tức là tốc độ thay đổi giống như tốc độ thay đổi của lưới điện, tức là 50 lần trong một giây.Đối với máy phát điện của nhà máy nhiệt điện chỉ có một cặp điện cực, nó quay được 3000 vòng / phút.Đối với máy phát của nhà máy thủy điện có n cặp điện cực, nó quay 3000 vòng / phút.Tua bin nước và máy phát điện thường được kết nối với nhau thông qua một số cơ cấu truyền tải tỷ số cố định, vì vậy có thể nói rằng nó cũng được xác định bởi tần số lưới điện.
2. Cơ chế điều tiết nước có vai trò gì?Điều chỉnh đầu ra của máy phát điện, tức là công suất do máy phát gửi vào lưới điện.Thông thường, cần một công suất nhất định để giữ cho máy phát đạt tốc độ định mức, nhưng một khi máy phát được kết nối với lưới, tốc độ của máy phát được xác định bởi tần số lưới.Tại thời điểm này, chúng tôi thường giả định rằng tần số lưới không thay đổi.Theo cách này, một khi công suất của máy phát điện vượt quá công suất cần thiết để duy trì tốc độ định mức, thì máy phát điện sẽ đưa công suất vào lưới và ngược lại sẽ hấp thụ công suất.Do đó, khi động cơ phát điện dưới tải nặng, một khi ngắt kết nối với động cơ, tốc độ của nó sẽ nhanh chóng tăng từ tốc độ định mức lên nhiều lần, rất dễ xảy ra tai nạn bay!
3. Công suất do máy phát tạo ra sẽ ảnh hưởng đến tần số lưới điện, và các tổ máy thủy điện thường được dùng làm tổ máy điều tần vì tỷ lệ điều tiết tương đối cao.