Contattici
Nancy

Numero di telefono : +8613408630944

WhatsApp : +8613408630944

Caratteristiche di grandi idro generatori della centrale elettrica di Dehar

January 20, 2021

La centrale elettrica di Dehar del progetto di collegamento di Beas Sutlej incaricato nel 1976 al 1980, ha sei (quattro prima fase e seconda tappa due) tipi i generatori verticali dell'semi-ombrello di 0,95 PF di 165 Mw ciascuno. Una sezione longitudinale dello schema è indicata nella figura 9,4. I 300 generatori di giri/min. sono accoppiati alle turbine Francis del salto netto da 282 m. (925 ft) che hanno una velocità di instabilità della turbina di 516 giri/min. Una dimensione dell'unità di 174 MVA selezionati per la centrale elettrica era la dimensione della più grande unità nel paese a quel tempo ed è forse una macchina con velocità più alto con la costruzione dell'ombrello dei semi. La centrale elettrica deve essere collegata con la griglia regionale nordica dell'India nella prima fase circuito di lunghezza da 280 chilometri da un singolo una linea da 420 chilovolt a Panipat e circuito di lunghezza da 60 chilometri da un doppio una linea da 245 chilovolt a Ganguwal. Un secondo una linea da 420 chilovolt si è aggiunta avanti con due unità della seconda tappa. 420kV stava presentando per la prima volta nella regione.

Il sistema di trasmissione collegato principale al quale centrale elettrica di Dehar doveva essere collegata (prima fase) è indicato nella la figura il collegamento di 9.5and (prima fase) della centrale elettrica. Le considerazioni dell'economia hanno dettato la dimensione ed il tipo di gruppo elettrogeno da installare e di sbocchi della trasmissione da fornire ad un idro sito di generazione. Più ulteriormente nella fase iniziale dello sviluppo dei problemi di sistema di EHV della stabilità di idro generatori sia suscettibile di essere critico a causa del sistema debole, di grande angolo della trasmissione e del funzionamento dei generatori al fattore di potenza principale. C'è inoltre rischio di auto-eccitazione e di problema della stabilità di tensione dovuto caricamento capacitivo delle linee lunghe di EHV. Ulteriori, più piccole costanti di inerzia delle macchine moderne di progettazione avanzata possono anche compromettere la stabilità dell'ingranaggio del governatore della turbina. Questi problemi sono messi in evidenza ed il sistema ed altre considerazioni in questione nella riparazione della dimensione economica, il tipo e le caratteristiche elettriche e meccaniche principali di idro generatori di Dehar e sistema di eccitazione che tengono nell'avanzamento di vista nella tecnologia materiale, la disponibilità dell'attrezzatura statica sostituta veloce moderna di eccitazione ed i metodi impiegati per l'analisi dei problemi di sistema sono discussi.

 

La centrale elettrica di Dehar è situata nella regione himalayana di India. Questa regione e molte altre zone collinose dove le idro stazioni sono individuate sono zone sismiche. Le disposizioni hanno fatto nel generatore per la salvaguardia contro le forze sismiche inoltre sono state descritte.

 

 

Valutazione di megawatt e numero dei gruppi elettrogeni

 

Le economie sostanziali nel costo di attrezzatura e della struttura civile sono ottenute tramite l'installazione di poche macchine di più grande dimensione particolarmente in un'alta centrale elettrica capa. Ulteriore, alta efficienza è associata con i più grandi gruppi elettrogeni. La limitazione della dimensione dell'unità è disposta da un lato dalla turbina dell'acqua e d'altra parte dalle considerazioni del sistema. Con la disponibilità di migliori tecniche e materiali, la progettazione della turbina idraulica ha subito l'avanzamento rapido e le turbine idrauliche molto grandi di Francisturbine della testa media ed alta sono state fatte o proposto state, per esempio, 8,20,000 turbine idrauliche di HP per la terza centrale elettrica a grande Coulee in U.S.A. Di conseguenza il vincolo principale sulla dimensione dell'unità per i generatori guidati della turbina Francis capa media ed alta è caratteristiche di sistema ed altre limitazioni. Mentre il sistema si sviluppa più grande, i più grandi gruppi elettrogeni possono essere installati. Nella dimensione economica massima generale dell'unità che può essere installata in un sistema può essere scoperto valutando l'aumento nella capacità di generazione del pezzo di ricambio del sistema richiesta come conseguenza di aumento nella dimensione dell'unità. La valutazione della capacità di generazione del pezzo di ricambio del sistema per varie dimensioni dell'unità dipende dalla dimensione e dalle caratteristiche delle centrali elettriche nel sistema e risparmiare la capacità già disponibile nella griglia. Altre considerazioni in questione sono l'operazione del carico parziale e trasporto dei pacchetti pesanti e grandi del pezzo singolo,

 

La dimensione economica dell'unità nella centrale elettrica di Dehar è stata riparata che tiene in vista le caratteristiche operative disponibili massime di 583 Mw così determinati dall'acqua e studi di potere, la capacità di generazione del pezzo di ricambio del sistema richiesta per essere fornito nella centrale elettrica per incontrare i guasti forzati il sistema e nel guasto della capacità richiesti per mantenimento preveduto delle unità morici. La variazione stagionale del carico e delle capacità di generazione disponibili è stata presa in considerazione per la riparazione della capacità di riserva. La capacità di generazione di riserva richiesta per i guasti forzati è stata risolta con i metodi di probabilità. Il trasporto era inoltre una considerazione nella riparazione della dimensione massima delle unità. I dettagli ricevono capitolo arreso 2 (Para 2,5). La valutazione ottimale di chilowatt e di conseguenza di numero dei gruppi elettrogeni è stata riparata come quattro unità di 165 il Mw ciascuna della prima fase. Due unità supplementari della seconda tappa della capacità uguale sono state proposte nel centrale elettrico per prendere la cura di alzare i requisiti verticalmente delle centrali elettriche termiche future nella griglia.

 

Fattore di potenza e valutazione di MVA

La valutazione richiesta di MVA dei generatori è determinata a partire dai requisiti di potere reattivo del sistema. La crescita della rete di sistema e di migliore comprensione del suo comportamento ha provocato una tendenza definita verso la precisazione del fattore di potenza più alto che valuta particolarmente per gli idro generatori lontani, collegato con la griglia dalle linee di EHV, di modo che il miglioramento nella prestazione connessa con il funzionamento del gruppo elettrogeno più vicino al suo fattore di potenza stimato può essere realizzato. Nel caso di flusso dettagliato del carico della centrale elettrica di Dehar gli studi sono stati effettuati in modo da scoprire il VARS (potere reattivo) inserito nel sistema dai generatori di Dehar per varie alternative di collegamento. Il flusso, il carico reattivi di megawatt e conseguentemente il fattore di potenza reale a cui le macchine funzionano nello studio sono stati scoperti. Nello studio VARS totali del carico di sistema sono stati equilibrati da VARS dai generatori, condensatori già installati nel sistema ed i condensatori supplementari all'estremità del carico hanno regolato in modo da assicurare le tensioni di conclusione di coda al livello adeguato.

Tipo di generatori

 

Il risparmio nel costo dei generatori, delle capacità al di sopra di viaggio della gru e delle strutture civili può essere fatto adottando il tipo dell'ombrello di costruzione con una spinta e una guida combinate che sopportano sotto il rotore. I termini importanti richiesti per essere compiuto prima del tipo dell'ombrello di costruzione possono essere adottati per i grandi idro generatori ad alta velocità possono essere riassunti come qui sotto:

 

) il rapporto della lunghezza del centro al diametro del rotore è tenuto il più basso possibile ed allo stesso tempo assicurandosi che un coefficiente ragionevolmente ad alto rendimento sia coerente ottenuto con gli aumenti di temperatura d'avvolgimento richiesti e i reactances transitori.

 

la b) l'effetto di volano richiesto è incorporata nell'orlo e nei pali del rotore con gli sforzi nel rotore alla velocità di instabilità della turbina che non supera il due-terzo del limite di snervamento di materiale.

 

c) la sporgenza del rotore sopra la guida che sopporta essere ridotto sufficientemente, assicurarsi che la velocità critica calcolata del sistema combinato dell'asse della turbina e del generatore sia superiore alla velocità di instabilità da un margine adeguato.

 

d) la larghezza radiale dell'intercapedine, da essere il più elevato possibile in modo da minimizzare il tirare magnetico squilibrato il rotore e quindi la riduzione del momento di capovolgimento sul cuscinetto.

 

(e) ampia e progettazione adeguata di cuscinetto ed accessibilità facile al cuscinetto spinto.

 

Per soddisfare le condizioni di cui sopra per la costruzione dell'ombrello per i generatori di Dehar, era necessario che la lunghezza del centro del rotore (e quindi sporgenza del rotore sopra la guida che sopporta) da essere ridotto. È, quindi, ovvio che la costruzione del generatore dell'ombrello richiederebbe i rotori del grande diametro con il rapporto della lunghezza del centro al diametro di centro meno circa 0,29 in modo che le velocità critiche siano ben sopra le velocità di instabilità della turbina. I rotori del grande diametro significherebbero le più alte velocità e gli sforzi conseguentemente più alti. La qualità di disponibile d'acciaio per montaggio del rotore era, quindi, uno dei fattori principali che fino ad ora hanno limitato la costruzione dell'ombrello ai più piccoli generatori a turbina medi ed a bassa velocità graduati di Francis e dell'elica o di Kaplan. La curva limite per il idro-generatore della valutazione di cui sopra 100MVA non ha superato similmente 200 giri/min. nel Giappone. Ora era possibile adottare il tipo costruzione dell'ombrello per i grandi generatori ad alta velocità dovuto l'avanzamento nella tecnologia materiale con particolare riferimento alla lamiera di acciaio più ad alta resistenza per i punchings dell'orlo del rotore in modo da ottenere un fattore della sicurezza minimo di 1,5 sul limite di snervamento alla velocità di instabilità della turbina. Per i generatori della centrale elettrica 173,8 MVA 300 giri/min. di Dehar, la lamiera di acciaio ad alta resistenza con un carico di snervamento di 56kg/sq il millimetro (36 tons/sq dentro.) è stata usata che permette la sua operazione su una velocità di instabilità della turbina di 510 giri/min. ad una velocità periferica del m/sec 176 per il suo grande diametro (6,8 m) rotori con i fattori di sicurezza specificati. Con l'uso di questa lamiera di acciaio ad alta resistenza, era possibile ridurre la lunghezza del centro (e quindi la sporgenza del rotore sopra la guida che sopporta) sufficientemente per soddisfare le condizioni per la costruzione dell'ombrello. Una seconda guida che sopporta alla cima, sebbene non considerato necessario dai fornitori dei generatori, sia ottiene fornita in modo da fornire la migliore stabilità per l'unità che prende nella zona sismica di considerazione di posizione. I produttori hanno annunciato che il costo delle macchine dell'ombrello è circa 12 - 15 per cento più basso di quello di cuscinetto spinto superiore convenzionale e guida due che sopporta la disposizione. il generatore dell'Semi-ombrello realmente ha fornito era circa 10 per cento più economico. La prima velocità critica calcolata per il sistema combinato dell'asse e del generatore con la disposizione proposta dell'semi-ombrello per il generatore era circa 20 per cento sopra la velocità di instabilità della turbina.

 

 

Effetto di volano del generatore e stabilità del governatore System della turbina

I grandi idro generatori moderni hanno più piccola costante di inerzia e possono affrontare i problemi riguardo alla stabilità del sistema di comando della turbina. Ciò è dovuto il comportamento dell'acqua della turbina, che a causa della sua inerzia provoca il martello di acqua in tubi di pressione quando i dispositivi di controllo sono azionati. Ciò è in generale caratterizzato dalle costanti di tempo idrauliche di accelerazione. Nell'operazione isolata, quando la frequenza di intero sistema è determinata dal governatore della turbina il martello di acqua colpisce la velocità che governa e l'instabilità compare come oscillazione di frequenza o di caccia. Per l'operazione collegata con un grande sistema la frequenza essenzialmente è giudicata costante dal successivamente. Il martello di acqua poi effettua il potere alimentato al sistema ed il problema della stabilità sorge soltanto quando il potere è controllato in un ciclo chiuso, cioè, nel caso di quei idro generatori che partecipano al regolamento di frequenza.

 

La stabilità dell'ingranaggio del governatore della turbina notevolmente è colpita dal rapporto della costante di tempo meccanica di accelerazione dovuto la costante di tempo idraulica di accelerazione delle masse dell'acqua e dal guadagno del governatore. Una riduzione del rapporto di cui sopra ha un effetto di destabilizzazione e necessita una riduzione del guadagno del governatore, che colpisce avversamente la stabilizzazione di frequenza. Un effetto di volano minimo per le parti di rotazione di idro unità è necessario di conseguenza che può essere fornita normalmente soltanto nel generatore.

 

La costante di tempo alternativamente meccanica di accelerazione potrebbe essere ridotta dalla misura di una valvola di limitazione della pressione o un pozzo piezometrico, ecc., ma è generalmente molto costosa. I criteri empirici per l'abilità di regolamento della velocità di idro gruppo elettrogeno potrebbero essere basati sull'aumento della velocità dell'unità che può avere luogo sul rifiuto di intero carico nominale dell'unità che funziona indipendente. Per le unità morici che funzionano nei grandi sistemi collegati e che sono richiesti per regolare la frequenza del sistema, l'indice di aumento della velocità di percentuale come computato sopra è stato considerato di non superare 45 per cento. Per i più piccoli sistemi il più piccolo aumento della velocità è di fornire. Per la centrale elettrica di Dehar, il sistema a acqua di pressione idraulica che collegano lo stoccaggio d'equilibratura con l'unità motrice che consiste della presa di acqua, il tunnel di pressione, il pozzo piezometrico differenziale e la condotta forzata è indicato nella figura 9,8. Limitando l'aumento massimo di pressione nelle condotte forzate a 35 per cento l'aumento stimato di velocità massima dell'unità sopra il rifiuto del pieno carico risolto a circa 45 per cento con un tempo di chiusura del governatore di 9,1 secondi ad un salto netto di 282 m. (925 ft) con l'effetto di volano normale delle parti di rotazione del generatore (cioè, fisso sulle considerazioni di aumento di temperatura soltanto). Nella prima fase di operazione l'aumento della velocità è stato trovato per essere non più di 43 per cento. È stato considerato di conseguenza che l'effetto di volano normale fosse adeguato per frequenza di regolamento del sistema.

 

 

Parametri del generatore e stabilità elettrica

I parametri del generatore che concernono la stabilità sono l'effetto di volano, la reattanza transitoria ed il rapporto di cortocircuito. Nella fase iniziale dello sviluppo del sistema di EHV di 420 chilovolt come ai problemi di Dehar della stabilità sono suscettibile di essere critico a causa del sistema debole, il più basso livello di cortocircuito, l'operazione al fattore di potenza principale e l'esigenza dell'economia nella fornitura degli sbocchi della trasmissione e nella riparazione dimensione e dei parametri dei gruppi elettrogeni. Gli studi preliminari della stabilità transitoria sull'analizzatore di rete (facendo uso di tensione costante dietro reattanza transitoria) per il sistema di EHV di Dehar inoltre hanno indicato che soltanto la stabilità marginale sarebbe stata ottenuta. Nella fase iniziale di progettazione della centrale elettrica di Dehar è stato considerato che specificare i generatori con le caratteristiche normali e raggiungere i requisiti della stabilità ottimizzando i parametri di altri fattori comprendessero particolarmente quelle del sistema di eccitazione fossero alternativa economicamente più economica. In uno studio sul sistema britannico inoltre è stato indicato che i parametri cambianti del generatore hanno comparativamente molto meno effetto sui margini di stabilità. I parametri normali del generatore come arresi l'appendice sono stati specificati di conseguenza per il generatore. Gli studi dettagliati della stabilità effettuati ricevono capitolo arreso 10 in Para 10,12.

 

 

Linea stabilità di carico di tensione e di capacità

Gli idro generatori lontani utilizzati alla tassa lungamente hanno scaricato le linee di EHV di cui il KVA di carico è più della linea capacità del carico della macchina, la macchina possono trasformarsi in in auto emozionante ed in aumento di tensione oltre controllo. Il termine per l'auto eccitazione è che xc < xd="" where="">

 

(i) 70 per cento MVA stimato, cioè, una linea fare pagare di 121,8 MVAR sono possibili con un'eccitazione positiva minima di 10 per cento.

 

(ii) fino a 87 per cento di MVA stimato, cioè, una linea la capacità di carico di 139 MVAR sono possibili con un'eccitazione positiva minima di 1 per cento.

 

(III) fino a 100 per cento di MVAR stimato, cioè, 173,8 la linea la capacità di carico possono essere ottenuti con un'eccitazione negativa di circa 5 per cento e la linea massima la capacità di carico che può essere ottenuta con un'eccitazione negativa di 10 per cento è 110 per cento di MVA stimato (191 MVAR) secondo BSS.

 

(dispositivo di venipunzione) l'accrescimento più ulteriore nella linea le capacità di carico è possibile soltanto aumentando la dimensione della macchina. Nel caso di e (ii) di (iii) il comando manuale dell'eccitazione non è possibile e la fiducia completa deve essere disposta sul servizio continuo dei regolatori di tensione automatici rapidi. È nè economicamente fattibile nè desiderabile aumentare la dimensione della macchina allo scopo di aumentare la linea le capacità di carico. Di conseguenza prendendo nelle condizioni di gestione di considerazione nella prima fase di operazione è stato deciso per provvedere ad una linea la capacità di carico di 191 MVARs a tensione nominale per i generatori fornendo l'eccitazione negativa sui generatori. La condizione di gestione critica che causa l'instabilità di tensione può anche essere causata dalla sconnessione del carico al lato sbagliato. Il fenomeno accade dovuto caricamento capacitivo sulla macchina che è ulteriore colpita avversamente dall'aumento della velocità del generatore. Instabilità di tensione e di auto eccitazione può accadere se.

 

Il N2 del ≤ Xc (Xq + XT) dove, Xc è la reattanza capacitiva del carico, Xq è la reattanza sincrona di asse di quadratura e la n è il parente massimo sopra la velocità che accade sul rifiuto del carico. Questo termine sul generatore di Dehar è stato proposto per essere prevenuto fornendo un reattore di scambio permanentemente collegato di EHV di 400 chilovolt (75 MVA) al lato sbagliato della linea secondo gli studi dettagliati effettuati.

 

 

Bobina più umida

La funzione principale di una bobina più umida è la sua capacità di impedire le eccessive sovratensioni in caso di errori fase/fase con i carichi capacitivi, quindi riducenti lo sforzo di sovratensione sull'attrezzatura. Prendendo nella posizione a distanza di considerazione e le linee di trasmissione collegate lunghe completamente hanno collegato le bobine più umide con il rapporto della quadratura e i reactances diretti Xnq/Xnd di asse che non supera 1,2 sono stati specificati.

 

ere.com_

Caratteristica del generatore e sistema di eccitazione

Generatori con le caratteristiche normali che sono specificati e gli studi preliminari che indicano soltanto la stabilità marginale, è stato deciso che l'attrezzatura statica ad alta velocità di eccitazione è utilizzata per migliorare i margini di stabilità in modo da raggiungere la disposizione di attrezzatura la più economica globale. Gli studi dettagliati sono stati effettuati per determinare le caratteristiche ottimali dell'attrezzatura statica di eccitazione ed hanno discusso nel capitolo 10.

 

Considerazioni sismiche

La centrale elettrica di Dehar cade nella zona sismica. A seguito delle disposizioni nell'idro progettazione del generatore a Dehar sono stati proposti in consultazione con i produttori di attrezzatura e di presa la considerazione nei termini sismici e geologici al sito ed in del rapporto del comitato di esperti di terremoto di Koyna costituito dal governo dell'India con l'aiuto dell'Unesco.

 

Forza meccanica

I generatori di Dehar sono destinati per resistere sicuro alla forza massima di accelerazione di terremoto sia nella direzione mvertical che orizzontale preveduta a Dehar che agisce al centro della macchina.

 

Frequenza naturale

La frequenza naturale della macchina è tenuta bene via (più alto) dalla frequenza magnetica di 100 hertz (due volte la frequenza del generatore). Questa frequenza naturale lontano sarà rimossa dalla frequenza di terremoto ed essere controllato per vedere se c'è margine adeguato contro la frequenza predominante del terremoto e la velocità critica del sistema girante.

 

Supporto dello statore del generatore

Lo statore del generatore ed i fondamenti più bassi del cuscinetto della guida e di spinta comprendono una serie di soli piatti. I soli piatti essere legato lateralmente al fondamento oltre alla direzione verticale normale dai tirafondi.

 

Guida che sopporta progettazione

I cuscinetti della guida da essere di tipo segmentale e della guida che sopporta le parti sono rinforzati per resistere alla forza completa di terremoto. I produttori più ulteriormente hanno raccomandato di legare lateralmente il sostegno superiore con il barilotto (recinzione del generatore) per mezzo di travi d'acciaio. Ciò inoltre significherebbe che il barilotto concreto a sua volta avrebbe dovuto essere rinforzato.

 

Rilevazione di vibrazione dei generatori

L'installazione dei rivelatori di vibrazione o i metri dell'eccentricità sulle turbine e sui generatori è stato raccomandato per essere installato per l'inizio l'arresto e dell'allarme nel caso le vibrazioni dovuto il terremoto superassero un valore predeterminato. Questo dispositivo può anche essere utilizzato nella rilevazione delle tutte le vibrazioni insolite di un'unità dovuto le circostanze idrauliche che colpiscono la turbina.

 

 

Mercury Contacts

Il dovuto d'agitazione severo al terremoto è suscettibile di provocare lo scatenamento falso per l'inizio dell'arresto di un'unità se i contatti del mercurio sono usati. Ciò può essere evitata da qualsiasi tipo antivibrazione di precisazione commutatori del mercurio o se trovato necessario aggiungendo i relè della sincronizzazione.

 

 

Conclusioni

(1) le economie sostanziali nel costo di attrezzatura e della struttura nella centrale elettrica di Dehar sono state ottenute adottando la dimensione della grande unità che tiene nella dimensione di vista della griglia e nella sua influenza sulla capacità del pezzo di ricambio del sistema.

 

(2) il costo dei generatori è stato ridotto adottando la progettazione dell'ombrello di costruzione che ora è possibile per i grandi idro generatori ad alta velocità dovuto lo sviluppo di acciaio ad alta resistenza per i punchings dell'orlo del rotore.

(3) l'acquisizione dei generatori naturali di fattore di alto potere dopo gli studi dettagliati ha provocato ulteriore risparmio nel costo.

 

(4) l'effetto di volano normale delle parti di rotazione del generatore alla stazione di regolamento di frequenza a Dehar è stato considerato sufficiente per la stabilità del sistema del governatore della turbina a causa di grande sistema collegato.

 

(5) i parametri speciali dei generatori a distanza che alimentano le reti di EHV per l'assicurazione della stabilità elettrica possono essere incontrati dai sistemi statici di eccitazione di risposta veloce.

 

(6) i sistemi statici sostituti veloci di eccitazione possono fornire i margini di stabilità necessari. Tali sistemi, tuttavia, richiedono la stabilizzazione retroagiscono i segnali per il raggiungimento della stabilità dell'errore della posta. Gli studi dettagliati dovrebbero essere effettuati.

 

(7) l'instabilità di tensione e di Auto-eccitazione dei generatori a distanza collegati con la griglia dalle linee lunghe di EHV può essere impedita aumentando la linea capacità di carico della macchina dalla località di soggiorno all'eccitazione negativa e/o impiegando i reattori di scambio permanentemente collegati di EHV.

 

(8) le disposizioni possono essere adottate nella progettazione dei generatori e dei suoi fondamenti per fornire le misure di sicurezza contro le forze sismiche ai piccoli costi.

 

 

Parametri principali dei generatori di Dehar

Rapporto di cortocircuito = 1,06

Asse diretto di reattanza transitoria = 0,2

Effetto di volano = 39,5 x 106 libbre pi2

Xnq/Xnd non maggior = di 1,2