Способ управления гидроэлектростанцией

(9 5. Р 03 В 15/О ЕТЕН через разъединиып рямительно-инрая передает в с с разъединителем ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(71) Среднеазиатское отделение Всесоюзного проектно-изыскательского и научноисследовательского объединения(56) Авторское свидетельство СССРМ 1645595, кл. Р 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 л ря м и тел ь но-и неерто рной вставки.На фиг. 1 изображена главная. схема электрических соединений гидроэлектростанции; на фиг.2 - принципиальная схема регулирования гидроагрегатом, реализующие способ.Гидроэлектростанция (см.фиг.1) имеет гидроагрегат 1, который через выключатель 2 электрически связан с трансформатором Этот трансформатор 3 тело 4 и Рг подключен к в верторной вставке 5, кот помощью электролинии 6(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 разьединители 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 разьединителем 7, Такая последовательность операций йозволит снизить себестоимость электроэнергии, 2 ил,7 в энергосистему вырабатываемую гидро- агрегатом 1 мощность, которая может быть также передана в энергосистему с помощью обходных шин 8, снабженных разьединителем 9.Система регулирования гидроагрегатом имеет панель 10 электрооборудования, в которую входят; интегрирующий усилитель 11, выпрямитель 12, фазочувствительный трансформатор 13 с обмотками И/1, й/2, Юз, МЙ, частотозадающий трансформатор 14 с обмотками ., МЬ, конденсатор С) (который совместно с обмоткойсоставляет резонансный 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 сел ьсином 20, Этот сельсин 20 управляется передающим сельсином 21 датчика напора 22.А вышеназванные элементы, входящиев панель 10 электрооборудования регулятора, воздействуют на электромагнит 23 магнитоэлектрического преобразователя,который совместно с гидромеханическойсистемой регулятора гидротурбины изменяет либо поддерживает постоянной скоростьвращения гидрозгрегата . (Магнитоэлектрический преобразователь и гидромеханическая система регулятора не показаны).Эффективная работа гидроэлектростанций с большим колебанием напоров возможна при условии, если режим работыгидротурбины не выходит из оптимальнойзоны ее универсальной характеристики,очерчиеаемой изолининей максимальногоКПД.Анализ универсальных характеристикгидротурбин показывает, что оптимальнаязона характеристики при синхронном вращении гидроагрегата занимает до 40 величины колебания напоров, определяемыхпо формуле Н = ( ) .п 01Таким образом, при верхнем диапазоненапоров, который обуславливает максимальную мощность гидроагрегатэ, передачу последней в энергосистему можноэффективно осуществить в обход выпрямительно-инверторной вставки,Работа гидроэлектростанции с нижнимдиапазоном напоров при синхронном вращении гидроагрегата выведет режим работы гидротурбины из оптимальной зоны.Возвращение в эту зону возможно в случаеизменения скорости вращения гидроагрегата пропорционально Н, тогда при любыхнапорах режим работы гидротурбины будетнаходиться в зоне иоптимум.В соответствии с изложенным предложенный способ управления гидростанциейосуществляется следующим образом,При наличии на гидроэлектростанцииобуславливающего большие величины еемощности верхнего диапазона напоров,значения которых определены оптимальнойзоной универсальной за характеристикигидротурбины, вырабатываемая гидроагрегэтом 1 мощность передается е энергосистему при включенном выключателе 2, приповышающем трансформаторе 3 при замкнутых разъединителях 4 и 9 и разомкнугом разьединителе Рг., через обходные шины 8, тоестьв обход выпрямительно-инверторной вставки5 (см,фиг;1). При этом есе положения резистора 1 Ъ(см.фиг.2), устэнавливаемье датчиком на. пора 22 с помощью передающего сельсина 21,приемного сельсина 20, конденсаторногоэлектродвигателя 17 с редуктором 16 и обратной связью 19, обеспечивают только одно значение тока в обмотке подмагничивэния 9 Ь частотозадающего трансформатора 14,при которой собственная частота контура соответствует синхронной скорости вращения гидроагрегзта, т.е, частоте переменного тока энергосистемы (50 герц). Благодаря этому регулятор гидротурби 10 ны (на фиг,2 показана только его панель 10электрооборудования), при работе гидроэлектростанции с этими напорами обеспечивает постоянное значение синхроннойскорости вращения гидроагрегата,15 При наличии на гидроэлектростанцииоставшегося нижнего диапазона напоров,обуславливающих меньшие величины еемощности, вырабатываемая гидроагрега-.том 1 мощность передается е энергосистему20 при включенном выключателе 2, через повышающий трансформатор 3, при замкнутыхразъединителях 4, 7 Рг и разомкнутом разьединителе 9 через выпрямительно-инверторную вставку 5. которая обеспечивает25 поступление в энергосистему переменноготока с частотой строго соответствующей частоте энергосистемы.При этом положения резистора 15, устанавливаемые датчиком напора 22 с по 30.мощью передающего сельсинэ 21,приемного сельсинэ 20, конденсаторногоэлектродвигателя 17 с редуктором 16 и обратной связью 19 обеспечивают в обмоткеподмагничиеания Л, частотозадэющего35 трансФорматора 14 ток такой величины, прикоторой собственная частотаконтураС соответствует оптимальной частоте вращениягидроагрегэта 1. Т.е. изменение напора спомощью датчика 22 приведет к изменению40 положения резистора 15, а значит и изменению тока в обмотке подмагничиеания Чл.Благодаря этому панель 10 электрооборудования обеспечит поступление сигнала наэлектромагнит 23, что осуществит с по 45 мощью гидромеханической системы регулятора (не псцсэзана) изменение скоростивращения. гидроэгрегата 1 пропорционально Н и сохранение оптимального режи-ма работы гидротурбины и 1 оптимум,Таким образом, снижается величинамощности гидроэлектростанции, выдаваемой в энергосистему через выпрямительноинверторную вставку 5, что значительноснижает Ве стоимость,Форму ра и зоб ре те ни яСпособ управления гидроэлектростанцией; влачэющий передачу вырабатываемой гидроагрегатом электроэнергии вэнергосистему через выпрямительно-ин1827425 10 иР оставитель Л.ШиФринехред М,Моргеитм . Коррвсюр О.Кравцов дактор Тираждарственного комитета по иэобре113035, Москва, Ж, Раушс аказ 2347 ВНИИПИ Пр одственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1 верторную вставку, о т л,и ч ам щи й 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. Подписноеениям и открытиям при ГКНТ СССРая наб., 4 Ю