Электростанция Dehar проекта связи Beas Sutlej поручила в 1976 к 1980, имеет 6 (4 первая стадия и второй этап 2) типов вертикальные генераторы полу-зонтика 0,95 pf 165 MW по каждому. Продольный разрез схемы показан в диаграмме 9,4. 300 генераторов rpm соединены к турбинам Фрэнсис головы 282 m (925 ft) расклассифицированным имея скорость разгона турбины 516 rpm. Размер блока 174 MVA выбранных для электростанции был размером самого большого блока в стране в это время и возможно машина с самой высокой скоростью с semi конструкцией зонтика. Электростанция быть соединенным с северной региональной решеткой Индии в первой стадии цепью 280 km длинной одиночной линия 420 kV на Panipat и цепью 60 km длинной двойной линия 245 kV на Ganguwal. Секунда линия 420 kV была добавлена вперед с 2 во-вторых блоками этапа. 420kV вводилось в регионе в первый раз.
Основная соединенная система передачи к которая электростанция Dehar была быть соединенным (1-ый этап) показана в диаграмме соединении 9.5and (1-ом этапе) электростанции. Рассмотрение экономики продиктовало размер и тип генераторного агрегата, который нужно установить и выходов передачи, который нужно обеспечить на гидро производя месте. Дальше в отправной точке развития проблем системы EHV стабильности гидро генераторов подлежащ быть критическим из-за слабой системы, большого угла передачи и деятельности генераторов на ведущем факторе силы. Также риск само-возбуждения и проблемы стабильности напряжения тока должных к емкостной загрузке длинных линий EHV. Более самые дальние, более небольшие константы инерции современных машин предварительного дизайна могут также подвергать опасности стабильность привода регулятора турбины. Эти проблемы принесены вне и обсужены система и другое рассмотрение, который включили в фиксировать экономический размер, тип и основные электрические и механические характеристики генераторов Dehar гидро и системы возбуждения держа в выдвижении взгляда в материальной технологии, наличие современного быстрого действующего статического оборудования возбуждения и методы используемые для анализа проблем системы.
Электростанция Dehar расположена в гималайском регионе Индии. Этот регион и много других холмистых областей где гидро станции обнаружены местонахождение сейсмические зоны. Обеспечения сделали в генераторе для гарантировать против сейсмических сил также были законспектированы.
Оценка мегаватт и количество генераторных агрегатов
Существенные экономики в цене оборудования и гражданской структуры получены установкой меньших машин более большого размера особенно в высокой главной электростанции. Более потом, более высокая эффективность связана с более большими генераторными агрегатами. Ограничение на размере блока помещено с одной стороны турбиной воды и с другой стороны рассмотрением системы. С наличием лучших методов и материалов, дизайн гидравлической турбины проходил быстрое выдвижение и были сделаны или предложены турбинам Francisturbine очень большого размером со средства и высокой головы гидравлическим, например, 8,20,000 турбин HP гидравлических для третьей электростанции на большом Coulee в США. Соответственно главное ограничение на размере блока для средних и высоких генераторов турбины Фрэнсис головы управляемых характеристики системы и другие ограничения. По мере того как система растет больше, более крупноразмерные генераторные агрегаты можно установить. Вообще максимальный экономический размер блока который можно установить в систему может быть узнан путем оценивать рост генерирующей способности запасной части системы необходим в результате роста размера блока. Оценка генерирующей способности запасной части системы для различных размеров блока зависит на размере и характеристиках электростанций в системе и щадит емкость уже доступную в решетке. Другое включили рассмотрение, который деятельность нагрузки части и транспорт тяжелых и больших одиночных пакетов части,
Был зафиксирован экономический размер блока на электростанции Dehar держа во взгляде максимальную доступную производительность работы 583 MW как определенного водой и необходимо силы, генерирующая способность запасной части системы требовали быть обеспеченными, что на электростанции встретили, который принудили повреждения в системе и повреждении емкости необходимы для планового ремонта источников питания. Сезонное изменение нагрузки и доступных генерирующих способностей было принято в рассмотрение для фиксировать запасную емкость. Запасная генерирующая способность необходима для, который принудили повреждений была разработана методами вероятности. Транспорт было также рассмотрением в фиксировать максимальный размер блоков. Детали уступаны глава 2 (Para 2,5). Оценка соответственно оптимальная номера и киловатта генераторных агрегатов была зафиксирована как 4 блока 165 MW каждое из первой стадии. Были предложены, что в доме силы позаботились 2 дополнительных блока вторых этапа равной емкости о выступать требования будущих электрических станций тепловой мощности в решетке.
Фактор силы и оценка MVA
Необходимая оценка MVA генераторов определена от требований к реактивной мощности системы. Рост системной сети и лучшего понимания своего поведения привел в определенной тенденции к определять фактор более высокой силы классифицируя особенно для удаленно обнаруженных местонахождение гидро генераторов, соединенный с решеткой линиями EHV, так, что улучшение в представлении связанном с деятельностью генераторного агрегата более близко к своему расклассифицированному фактору силы можно осуществить. В случае подачи нагрузки электростанции Dehar детальной исследования были унесены для того чтобы узнать VARS (реактивную мощность) кормить в систему от генераторов Dehar для различных альтернатив соединения. Реактивные подача, нагрузка мегаватт и следовательно фактор действующей мощности на котором машины работают в исследовании были узнаны. В исследовании полные VARS нагрузки системы были сбалансированы VARS от генераторов, конденсаторов уже установленных в систему и добавочных конденсаторов на конце нагрузки отрегулированном для обеспечения напряжений тока заключительной части на свойственном уровне.
Тип генераторов
Сбережения в цене генераторов, наверху путешествующ емкости крана и гражданские структуры могут быть сделаны путем принятие типа зонтика конструкции с совмещенной тягой и ведущего подшипника под ротором. Главные условия необходимы, что были выполнены перед типом зонтика конструкции можно принять для больших размером с высокоскоростных гидро генераторов могут быть суммированы как ниже:
) коэффициент длины ядра к диаметру ротора был сдержан как можно ниже и в то же время обеспечивающ что разумно высокий коэффициент выхода полученные последовательные с необходимыми обматывая повышениями температуры и переходными reactances.
b) необходимое действие инерционных масс включен в оправу и поляков ротора со стрессами в роторе на скорости разгона турбины не превышая 2-третий из пункта выхода материала.
c) свисание ротора над ведущим подшипником, который нужно уменьшить достаточно, для обеспечения что высчитанная критическая скорость совмещенной системы вала генератора и турбины выше чем скорость разгона адекватным допустимым пределом.
d) радиальная ширина воздушного зазора, который нужно быть как можно высокий для того чтобы уменьшить неуравновешенную магнитную тягу на роторе и таким образом уменьшать момент опрокидывать на подшипнике.
(e) обширный и адекватный дизайн подшипника и легкая доступность к толкнутому подшипнику.
Удовлетворять вышеуказанные условия для конструкции зонтика для генераторов Dehar, было необходимо что были уменьшены длина ядра ротора, чтобы и следовательно свисание ротора над ведущим подшипником). Оно, поэтому, очевиден что конструкция генератора зонтика требовала роторов большого диаметра с коэффициентом длины ядра к диаметру ядра более менее чем около 0,29 так, что критические скорости будут значительно выше скоростями разгона турбины. Роторы большого диаметра значили бы более высокие скорости и следовательно более высокие стрессы. Качество стальное доступного для изготовления ротора было, поэтому, одним из основных факторов которые до сих пор ограничили конструкцию зонтика к более небольшим с определенными размерами генераторам средней и низкоскоростной турбины Фрэнсис и пропеллера или Kaplan. Подобно кривая предела для гидро-генератора вышеуказанной оценки 100MVA не превысила 200 rpm в Японии. Было теперь возможно принять тип конструкцию зонтика для больших высокоскоростных генераторов должных к выдвижению в материальной технологии со специальной ссылкой на более высокую растяжимую тонколистовую сталь для punchings оправы ротора для того чтобы получить минимальный фактор безопасности 1,5 на пункте выхода на скорости разгона турбины. Для генераторов электростанции 173,8 MVA 300 rpm Dehar, была использована высокая растяжимая тонколистовая сталь с прочностью выхода 56kg/sq mm (36 tons/sq внутри.) которое позволяет свою деятельность на скорости разгона турбины 510 rpm на окружной скорости 176 m/sec для своих 6,8 m) роторов большого диаметра (с определенными факторами безопасности. С пользой этой высокой растяжимой тонколистовой стали, было возможно уменьшить длину ядра (и следовательно свисание ротора над ведущим подшипником) достаточно для того чтобы удовлетворять условия для конструкции зонтика. Второй ведущий подшипник на верхней части, хотя не рассмотренный необходимым поставщиками генераторов, был получил обеспеченным обеспечить лучшую стабильность для зоны учитывой блока сейсмической положения. Изготовители intimated что цена машин зонтика около 12 до 15 процента ниже чем это из расположения обычного верхнего толкнутого подшипника и 2 ведущих подшипников. генератор Полу-зонтика фактически обеспечил был около 10 процентов дешевле. Высчитанная первая критическая скорость для совмещенной системы генератора и вала с предложенным расположением полу-зонтика для генератора была около 20 процентов выше скорость разгона турбины.
Действие инерционных масс генератора и стабильность системы губернатора турбины
Большие современные гидро генераторы имеют более небольшую константу инерции и могут смотреть на проблемы относительно стабильности системы регулирования хода турбины. Это благодаря поведению воды турбины, которая из-за своей инерции дает подъем молотку воды в трубах давления когда механизмы управления управляются. Это вообще охарактеризовано гидравлическими константами времени приемистости. В изолированной деятельности, когда частота всей системы определена губернатором турбины молоток воды влияет на скорость управляя и нестабильность появляется как отбрасывать звероловства или частоты. Для соединенной деятельности с большой системой частота существенно держится постоянн последним. Молоток воды после этого производит эффект сила кормить к системе и проблема стабильности только возникает когда сила проконтролирована в короткозамкнутом витке, т.е., в случае тех гидро генераторов которые принимают участие в регулировка частоты.
Стабильность привода регулятора турбины значительно повлияна на коэффициентом механической константы времени приемистости должной к гидравлической константе времени приемистости масс воды и увеличением губернатора. Уменьшение вышеуказанного коэффициента имеет дестабилизирующее влияние и требует уменьшение увеличения губернатора, которое неблагоприятно влияет на стабилизацию частоты. Соответственно минимальное действие инерционных масс для вращающих частей гидро блока необходимо который можно нормально только обеспечить в генераторе.
Альтернативно механическая константа времени приемистости смогла быть уменьшена обеспечением клапана сброса давления или танка пульсации, etc., но она вообще очень дорога. Эмпирические критерии для способности скорости регулируя гидро генераторного агрегата смогли быть основаны на подъеме скорости блока который может случиться на сбросе всей номинальной нагрузки блока работая независимо. Для источников питания работая в больших взаимосвязанных системах и которые необходимы, что регулируют частоту системы, был рассмотрены, что превысил индекс подъема скорости процента как вычисленный выше 45 процентов. Для более небольших систем более небольшой подъем скорости обеспечить. Для электростанции Dehar, система водообеспечения гидравлического давления соединяя балансируя хранение с источником питания состоя из водозабора, тоннель давления, дифференциальный танк пульсации и penstock показаны в диаграмме 9,8. Ограничивающ максимальный подъем давления в penstocks до 35 процентов оцененный подъем максимальной скорости блока на сбросе максимальной допускаемой нагрузки разработанном до около 45 процентов с временем заключения губернатора 9,1 секунд на расклассифицированной голове 282 m (925 ft) с нормальным действием инерционных масс вращающих частей генератора (т.е., фиксированный на рассмотрении повышения температуры только). В первой стадии деятельности был найдены, что был подъем скорости не больше чем 43 процента. Он соответственно был приниман что нормальным действием инерционных масс адекватен для регулируя частоты системы.
Параметры генератора и электрическая стабильность
Параметры генератора которые имеют подшипник на стабильности действие инерционных масс, переходное реактирование и коэффициент короткого замыкания. В отправной точке развития системы EHV 420 kV как на проблемах Dehar стабильности подлежащий быть критическими из-за слабой системы, более низкого уровня короткого замыкания, деятельности на ведущем факторе силы, и потребности для экономики в обеспечивать выходы передачи и фиксировать размер и параметры генераторных агрегатов. Предварительные исследования переходной стабильности на анализаторе сети (используя постоянн напряжение тока за переходным реактированием) для системы EHV Dehar также показали что только предельная стабильность была получена. В ранней стадии дизайна электростанции Dehar она была принимана что определять генераторы с нормальными характеристиками и достигать требований стабильности путем оптимизировать параметры других факторов включил особенно ту из системы возбуждения был бы экономически более дешевой альтернативой. В исследовании великобританской системы также было показано что изменяя параметры генератора имеют сравнительно очень меньше влияния на допустимых пределах стабильности. Соответственно нормальные параметры генератора как уступано приложение были определены для генератора. Детальные унесенные исследования стабильности уступаны глава 10 в Para 10,12.
Линия поручая стабильность емкости и напряжения тока
Удаленно обнаруженные местонахождение гидро генераторы используемые к обязанности длиной разгружали линии EHV kVA которых поручая больше чем линия емкость поручать машины, машина могут стать собственной личностью возбужденной и подъемом напряжения тока неуправляемый. Условие для возбуждения собственной личности что xc < xd="" where="">
(I) 70 MVA расклассифицированное процентами, т.е., линия поручать 121,8 MVAR возможно с минимальным положительным возбуждением 10 процентов.
(ii) до 87 процентов расклассифицированного MVA, т.е., линия поручая емкость 139 MVAR возможны с минимальным положительным возбуждением 1 процента.
(III) до 100 процентов расклассифицированного MVAR, т.е., 173,8 линию поручая емкость можно получить с возбуждением приблизительно 5 процентов отрицательным и максимальная линия поручая емкость которую можно получить с отрицательным возбуждением 10 процентов 110 процентов расклассифицированного MVA (191 MVAR) согласно BSS.
(iv) дальнейшее увеличение линии поручая емкостей возможно только путем увеличение размера машины. В случае (ii) и (III) руки контроль возбуждения не возможен и полное доверие должно быть помещено на работе в непрерывном режиме быстрых действующих регуляторов автоматического напряжения тока. Ни экономически возможно ни желаемо увеличить размер машины для увеличения линии поручая емкостей. Соответственно эксплуатационные режимы учитывой в первой стадии деятельности было решены, что обеспечило для линии поручая емкости 191 MVARs на расклассифицированном напряжении тока для генераторов путем обеспечивать отрицательное возбуждение на генераторах. Критический эксплуатационный режим причиняя нестабильность напряжения тока может также быть причинен разъединением нагрузки на приемном конце. Явление происходит должный к емкостной загрузке на машине которая самые дальние неблагоприятно повлиянная на подъемом скорости генератора. Возбуждение собственной личности и нестабильность напряжения тока могут произойти если.
N2 ≤ Xc (Xq + XT) где, Xc реактирование емкостной нагрузки, Xq реактирование оси квадрирования одновременное и n максимальный родственник над скоростью происходя на сбросе нагрузки. Было предложены, что было устранятьо это условие на генераторе Dehar путем обеспечивать постоянно соединенный реактор шунта EHV 400 kV (75 MVA) на приемном конце линии согласно унесенным глубоким изучениям.
Демпферная обмотка
Основная функция демпферной обмотки своя емкость предотвратить чрезмерные перенапряжения в случае линии - - линия недостатки с емкостными нагрузками, таким образом уменьшая стресс перенапряжения на оборудовании. Дистанционное размещение учитывой и длинные соединяя передающие линии полно соединили демпферные обмотки с коэффициентом квадрирования и были определены сразу reactances Xnq/Xnd оси не превышая 1,2.
Система внешней характеристики генератора и возбуждения
Генераторы с нормальными будучи определянным характеристиками и предварительными исследованиями показывая только предельную стабильность, было решено, чтобы высокоскоростное статическое оборудование возбуждения было использовано для того чтобы улучшить допустимые пределы стабильности для того чтобы достигнуть общего самого экономического расположения оборудования. Глубокие изучения были унесены определить оптимальные характеристики статического оборудования возбуждения и обсудили во главе 10.
Сейсмическое рассмотрение
Электростанция Dehar падает в сейсмическую зону. После обеспечений в гидро дизайне генератора на Dehar предложил в консультации c изготовителями оборудования и учитывой сейсмические и геологохимические условия на месте и отчет комитета специалистов землетрясения Koyna образованного правительством Индии с помощью ЮНЕСКО.
Механическая прочность
Генераторы Dehar были конструированы для того чтобы выдержать безопасно максимальную силу ускорения землетрясения и в mvertical и горизонтальном направлении предполагаемом на Dehar действуя в центре машины.
Естественная частота
Естественная частота машины была сдержана хорошо прочь (высокий) от магнитной частоты 100 Hz (дважды частоты генератора). Эта естественная частота далеко извлечется из частоты землетрясения и быть проверенным для адекватного допустимого предела против преобладающей частоты землетрясения и критической скорости вращая системы.
Поддержка статора генератора
Статор генератора и более низкие учреждения тяги и ведущего подшипника состоят из нескольких единственных плит. Единственные плиты быть связанным к учреждению сбоку в дополнение к нормальному вертикальному направлению болтами учреждения.
Дизайн ведущего подшипника
Ведущие подшипники, который нужно быть сегментообразного типа и частей ведущего подшипника были усилены для того чтобы выдержать полную силу землетрясения. Изготовители более добавочно порекомендовали связать вверх верхний кронштейн сбоку с бочонком (приложением генератора) посредством стальных прогонов. Это также значило бы что конкретный бочонок в свою очередь быть усиленным.
Обнаружение вибрации генераторов
Были порекомендованы, что были установлены установка детекторов вибрации или измерители эксцентричности на турбинах и генераторах для начинать выключение и сигнал тревоги в случае если вибрации должные к землетрясению превышают предопределенное значение. Этот прибор может также быть использован в обнаруживать все необыкновенные вибрации блока должного к гидравлическим условиям влияя на турбину.
Контакты Меркурия
Строгий тряся сбор к землетрясению подлежащ привести в ложный задействовать для начинать выключение блока если контакты ртути использованы. Это может избежаться или определять тип переключатели анти--вибрации ртути или если счесно необходимое путем добавление реле времени.
Заключения
(1) существенные экономики в цене оборудования и структуры на электростанции Dehar были получены путем принятие размера большого блока держа в размере взгляда решетки и своем влиянии на емкости запасной части системы.
(2) цена генераторов была уменьшена путем принятие дизайна зонтика конструкции которая теперь возможна для больших высокоскоростных гидро генераторов должных к развитию высокой растяжимой стали для punchings оправы ротора.
(3) поставка естественных генераторов фактора наивысшей мощности после глубоких изучений привела в более дополнительных сбережениях в цене.
(4) действие инерционных масс нормального вращающих частей генератора на станции частоты регулируя на Dehar было учтено достаточный для стабильности системы губернатора турбины из-за большой взаимосвязанной системы.
(5) особенные параметры удаленных генераторов кормить сети EHV для обеспечения электрической стабильности могут быть встречены системами возбуждения быстрой реакции статическими.
(6) быстрые действующие статические системы возбуждения могут обеспечить необходимые допустимые пределы стабильности. Такие системы, однако, требуют стабилизируя квитирующих сигналов питания для достигать стабильности недостатка столба. Глубокие изучения должны быть унесены.
(7) нестабильность Само-возбуждения и напряжения тока удаленных генераторов соединенных с решеткой длинными линиями EHV может быть предотвращена путем увеличение линии поручая емкости машины курортом к отрицательному возбуждению и/или путем использовать постоянно соединенные реакторы шунта EHV.
(8) обеспечения можно сделать в дизайне генераторов и своих учреждений для того чтобы обеспечить гарантии против сейсмических сил по небольшим ценам.
Основные параметры генераторов Dehar
Коэффициент короткого замыкания = 1,06
Ось переходного реактирования сразу = 0,2
Действие инерционных масс = 39,5 x 106 lb ft2
Xnq/Xnd более не большое чем = 1,2
Ваше сообщение должно содержать от 20 до 3000 символов!