هیدرولیک و نگرانی

دانلود پایان نامه
وقتی شرایط راه‌اندازی توربین هیدرولیک فراهم باشد، فرمان راه‌اندازی صادر می‌شود و پره‌های هادی بتدریج باز می‌شوند و توربین هیدرولیکی شروع به چرخش می‌کند.
پره‌های هادی موقتاً در وضعیت مربوط به راه‌اندازی متوقف می‌شوند. سپس، توربین هیدرولیکی به تدریج شتاب می‌گیرد و در آغاز از سرعت سنکرون پیشی گرفته و سپس به آن برمی‌گردد.
2-7-9 بهره‌برداری موازی
چنانچه تنظیم مقدار بازشدگی دریچه‌های متناظر با حالت بی‌باری قبلاً به دست آمده باشد، در فاصله زمانی‌ای که سرعت توربین در هنگام راه‌اندازی از سرعت سنکرون بیشتر می‌شود و مجدداً به سرعت سنکرون برمی‌گردد، تفاضل حداکثر سرعت توربین و سرعت سنکرون به کمترین مقدار کاهش داده خواهد شد. موازی کردن ژنراتور، در فاصله زمانی فوق‌الذکر باید انجام شود. هنگامی‌که رله سرعت، لغزش ژنراتور را کمتر از 3 درصد تشخیص داد بریکر مربوط به موازی کردن، فرمان وصل دریافت خواهد کرد.
2-7-10 بارگذاری
پس از کامل شدن عملیات راه‌اندازی، میزان بار واحد توسط گاورنر تراز آب کنترل خواهد شد. دریچه‌های هادی، متناسب با سطح آب مخزن بالادست گشوده خواهند شد و ژنراتور القایی بار لازم را با افزایش لغزش تولید خواهد کرد.
2-7-11 توقف آهسته
پره‌های هادی را به طرف موقعیت بازشدگی مربوط به حالت بی‌باری بتدریج ببندید و دژنکتور موازی را نزدیک وضعیت لغزش صفر باز کنید. پس از اینکه پره‌های هادی کاملاً بسته شد و بعد از آنکه سرعت ژنراتور به زیر 30 درصد کاهش یافت، ترمز مکانیکی اعمال شده و سرعت را به صفر می‌رساند.
2-7-12 از کار افتادن (SHUT DOWN)
اگر در حین کار ژنراتور القایی بطور ناگهانی قطع بار روی دهد، چنانچه باز شدگی پره‌های هادی بدون تغییر بماند، بدیهی است که سرعت توربین افزایش خواهد یافت.
معمولاً توربین‌ها به گاورنرهایی مجهز هستند که اضافه سرعت را حس کرده و فوراً اقدام به بستن پره‌های هادی می‌کند.
بهرحال توربین‌های ژنراتورهای القایی به اینگونه گاورنرها مجهز نیستند.
پره‌های هادی باید سریعاً با استفاده از سیگنال کنتاکت کمکی دژنکتور و یا عملکرد رله اضافه سرعت بسته شوند.
لذا چنانچه دژنکتور نیروگاه دچار «تریپ» شود مشکلی بوجود نخواهد آمد و از کنتاکت کمکی آن می‌توان استفاده کرد. هنگامی که دژنکتور انتهای خط ارتباطی قطع شود، پره‌های هادی پس از آنکه رله اضافه سرعت عمل کرد، بسته خواهند شد.
در ژنراتورهای القایی، قطع بار به معنی فرو نشستن ولتاژ تحریک در چند سیکل است. این پدیده از بروز صدمات به عایق در اثر ولتاژ اضافی جلوگیری می‌کند. بعلاوه، هیچ افزایش در فرکانس، با توجه به فرونشستن سریع ولتاژ، بوجود نخواهد آمد و بنابراین جای هیچ نگرانی از سرعت‌های اضافی در موتورهای کمکی که به شبکه داخلی نیروگاه متصل هستند وجود نخواهد داشت.
2-7-13 توان اکتیو
توان اکتیو تحویل داده‌شده به خط (شبکه) با لغزش بالاتر از سرعت سنکرون متناسب است. توان نامی ژنراتور در مقادیر بسیار کوچک لغزش حاصل می‌شود (در حالت موتوری، ۳٪). هرچه گشتاور واردشده به محور بزرگ‌تر باشد (تا یک مقدار خاص) توان خروجی نیز بزرگ‌تر خواهد بود. در سرعت سنکرون ۱۸۰۰ دوربردقیقه، ژنراتور هیچ توانی تولید نخواهد کرد. هنگامی که سرعت گردش روتور به ۱۸۶۰ دوربردقیقه افزایش یابد، توان خروجی ژنراتور به مقدار نامی خود خواهد رسید. اگر گرداننده اولیه ژنراتور قادر به تأمین توان کافی برای گرداندن کامل آن نباشد، سرعت چرخش ژنراتور در محدودای بین ۱۸۰۰ تا ۱۸۶۰ دوربردقیقه باقی خواهد ماند.
2-7-14 نیاز به بانک خازنی
وقتی که ژنراتور در حالت واحد و یا مستقل (جدا از شبکه یا ژنراتور دیگر) مورد بهره‌برداری قرار گیرد، یک بانک خازنی باید توان راکتیو مورد نیاز ماشین الکتریکی را تأمین کند. این توان راکتیو باید مساوی و یا بزرگ‌تر از توانی باشد که در شرایط عادی توسط ماشین الکتریکی در حالت کار موتوری از شبکه کشیده می‌شود. خازن باعث افزایش ولتاژ ترمینال ژنراتور می‌شود، اما اشباع هسته این افزایش را محدود می‌سازد.
2-7-15 اتصال به شبکه و یا منفرد
در ژنراتور القایی، در حالت کار منفرد یا واحد توان راکتیو مورد نیاز برای برقراری شار مغناطیسی در فاصله هوایی توسط بانک خازنی متصل به ماشین الکتریکی تأمین می‌شود، اما در حالتی که ژنراتور به شبکه متصل باشد، توان راکتیو مورد نیاز برای حفظ شار مغناطیسی در فاصله هوایی از شبکه کشیده می‌شود. در زمان اتصال ژنراتور به شبکه سراسری یا همان شین بی‌نهایت، به دلیل این که ماشین در مقایسه با کل سیستم بسیار کوچک است، ولتاژ و فرکانس آن مستقل نبوده و صرفاً توسط شبکه اعمال می‌شود. اما در حالت بهره‌برداری واحد از ژنراتور، ولتاژ و فرکانس تابعی پیچیده از پارامترهای ماشین الکتریکی، ظرفیت خازنی مورد استفاده برای تحریک و میزان و نوع بار اعمالی به آن می‌باشد.
مثالی کاربردی
قرار است از یک موتور القایی ۳ فاز، ۱۰ اسب‌بخار، ۱۷۶۰ دوربردقیقه، ۴۴۰ ولت به عنوان یک ژنراتور آسنکرون استفاده کنیم. جریان بار کامل موتور در ضریب قدرت ۰٫۸ پس‌فاز ۱۰ آمپر است.
ظرفیت خازنی مورد نیاز برای هر فاز در حالت اتصال دلتای (مثلث) خازن‌ها: