Способ управления гидроэлектростанцией
Изобретение относится к гидроэнергетике . Гидроагрегат 1 через выключатель 2 электрически связан с трансформатором 3. При работе станции в диапазоне напоров, соответствующих оптимальной зоне универсальной характеристики гидротурбины, замыкают разъединители 4 и 9 и передают электроэнергию через шины 8 в обход выпрямительно-инверторной вставки 5. В нижнем диапазоне напоров электроэнергию передают через вставку 5 при помощи электролинии 6 с разъединителем 7. Такая последовательность операций позволит снизить себестоимость электроэнергии. 2 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я)ю. F 03 В 15/00
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4879492/29 (22) 01.11.90 (46) 15.07,93. Бюл, М 2.6 (71) Среднеазиатское отделение Всесоюзного проектно-изыскательского и научноисследовательского объединения
"Гидропроект" (72) Л,M.Øèôðèí, К.А,Любицкий, В,M.Äoбробабов и А.M.Êoðoñòûëåâ. (56) Авторское свидетельство СССР
М 1645595, кл. F 03 В 15/00, 1989. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ГИДРОЭЛЕ.КТРОСТАНЦИЕЙ, Изобретение относится к гидроэнергетике и может быть использовано преимущественно на гидроэлектростанциях с большим колебанием напоров, Целью изобретения является снижение стоимости вы и ря м и тел ь но-и нверто рной вставки.
На фиг. 1 изображена главная .схема электрических соединений гидроэлектростанции: на фиг.2 — принципиальная схема регулирования гидроагрегатом, реализующие способ.
Гидроэлектростанция (см.фиг. I} имеет гидроагрегат 1, который через выключатель
2 электрически связан с трансформатором
Этот трансформатор 3 через разъединители 4 и Pr подключен к выпрямительно-инверторной вставке 5, которая передает в с помощью электролинии 6 с разъединителем
„„ Ы „„1827425 А1 (57) Изобретение относится к гидроэнергетике. Гидроагрегат 1 через выключатель 2 электрически связан с трансформатором 3, При работе станции в диапазоне напоров, соответствующих оптимальной зоне универсальной характеристики гидротурбины, замыкают разъединители 4 и 9 и передают электроэнергию через шины 8 в обход выпрямительно-инверторной вставки 5. В нижнем диапазоне напоров электроэнергию передают через вставку 5 при помощи электролинии
6 с разъединителем 7. Такая последовательность операций йозволит снизить себестоимость электроэнергии. 2 ил, .
7 в энергосистему вырабатываемую гидроагрегатом 1 мощность, которая может быть также передана в энергосистему с помощью обходных шин 8, снабженных разъединителем 9. -й
Система регулирования гидроагрегатом Q(j имеет панель 10 электрооборудования, в ко- р торую входят: интегрирующий усилитель 11, выпрямитель 12, фазочувствительный трансформатор 13 с обмотками W>, й/р, Юз, М/4, частотозадающий трансформатор 14 С обмотками L, М4, конденсатор С) (который совместно с обмоткой с составляет Оеаонан- ) сыый контур С) и переменный резистор 15, который через редуктор 16 приводится в движение конденсаторным электродвигателем 17, Последний через полупроводниковый усилитель 18 и обратную связь 19 связан с приемным сельсином 20. Этот сельсин 20 управляется передающим сельсином
21 датчика напора 22.
1827425
А вышеназванные элементы, входящие в панель 10 электрооборудования регулятора, воздействуют на электромагнит 23 магнитоэлектрического преобразователя, который совместно с гидромеханической системой регулятора гидротурбины изменяет либо поддерживает постоянной скорость вращения гидроагрегата . (Магнитоэлектрический преобразователь и гидромеханическая система регулятора не показаны).
Эффективная работа гидроэлектростанций с большим колебанием напоров возможна при условии, если режим работы гидротурбины не выходит из оптимальной зоны ее универсальной характеристики, очерчиваемой изолининей максимального
КПД.
Анализ универсальных характеристик гидротурбин показывает, что оптимальная зона характеристики при синхронном вращении гидроагрегата занимает до 40 (величины колебания напоров, определяемых по формуле Н = () .
Г г
Таким образом, при верхнем диапазоне напоров, который обуславливает максимальную мощность гидроагрегата, передачу последней в энергосистему можно эффективно осуществить в обход выпрямительно-инверторной вставки.
Работа гидроэлектростанции с нижним диапазоном напоров при синхронном вращении гидроагрегата выведет режим работы гидротурбины из оптимальной зоны.
Возвращение в эту зону возможно в случае изменения скорости вращения гидроагрегата пропорционально VR, тогда при любых напорах режим работы гидротурбины будет находиться в зоне п оптимум.
В соответствии с изложенным предложенный способ управления гидростанцией осуществляется следующим образом.
При наличии на гидроэлектростанции обуславливающего большие величины ее мощности верхнего диапазона напоров, значения которых определены оптимальной зоной универсальной за характеристики гидротурбины, вырабатываемая гидроагрегатом 1 мощность передается в энергосистему при включенном выключателе 2, при повышающем трансформаторе 3 при замкнутых разъединителях 4 и 9 и разомкнутом разьединителе Рг., через обходные шины 8, тоесть в обход выпрямительно-инверторной вставки
5 (см,фиг;1). При этом все положения резистора 15(см.фиг.2}, устанавливаемые датчиком на. пора 22 с помощью передающего сельсина 21, приемного сельсина 20, конденсаторного электродвигателя 17 с редуктором 16 и обратной связью 19, обеспечивают только одно значение тока в обмотке подмагничивания
94 частотозадающего трансформатора 14, при которой собственная частота контура соответствует синхронной скорости вращения гидроагрегата, т.е, частоте переменного тока энергосистемы (50 герц).
Благодаря этому регулятор гидротурби10 ны (на фиг.2 показана только его панель 10 электрооборудования), при работе гидроэлектростанции с этими напорами обеспечивает постоянное значение синхронной скорости вращения гидроагрегата, При наличии на гидроэлектростанции оставшегося нижнего диапазона напоров, обуславливающих меньшие величины ее мощности, вырабатываемая гидроагрега-. том 1 мощность передается в энергосистему при включенном выключателе 2, через повышающий трансформатор 3, при замкнутых разъединителях 4, 7 Pr и разомкнутом разьединителе 9 через выпрямительно — инверторную вставку 5, которая обеспечивает поступление в энергосистему перемен ного тока с частотой строго соответствующей частоте энергосистемы.
При этом положения резистора 15, устанавливаемые датчиком напора 22 с по30.мощью передающего сельсина 21, приемного сельсина 20, конденсаторного электродвигателя 17 с редуктором 16 и обратной связью 19 обеспечивают в обмотке подмагничивания Wn частотозадающего
35 трансформатора 14 ток такой величины, при которой собственная частота контура LC соответствует оптимальной частоте вращения гидроагрегата 1. Т.е. изменение напора с помощью датчика 22 приведет к изменению
40 положения резистора 15, а значит и изменеwe тока в обмотке подмагничивания V .
Благодаря этому панель 10 электрооборудования обеспечит поступление сигнала на электромагнит 23, что осуществит с по45 мощью гидромеханической системы регулятора (не псцсазана) изменение скорости
eðàùåíèÿ. гидроагрегата 1 пропорционально VH и сохранение оптимального режи- ма работы гидротурбины и ) оптимум, Таким образом, снижается величина мощности гидроэлектростанции, выдаваемой в энергосистему через выпрямительноинверторную вставку 5, что значительно снижает ее стоимость, Формура изобретения
Способ управления гидроэлектростанцией; в«лачающий передачу вырабатываемой гидроагрегатом электроэнергии в энергосистему через выпрямительно-ин1827425
Составитель Л.Шифрин
Техред М.Моргеитал Keppeamp О.Кравцова
Редактор
Заказ 2347 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 верторную вставку, о т л,и ч ам щи и с я тем. что электроэнергию в диапазоне напоров, соответствующем- оптимальной дозе универсальной характеристики гидротурбины, передают в энергосистему, переключая на шины в обход выпрямительно-инверторной вставки, при этом поддерживают постоянной.величину синхронной скорости вращения гидроагрегата в соответствии с частотой .переменного тока энергосистемы, а передачу электроэнергии через выпрямительноинверторную вставку осуществляют при
5 напорах, меньших нижнего предела указанного диапазона, при этом поддерживают постоянной величину оптимальной приведенной скорости вращения гидротурбины.
