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抽水蓄能电站发电—电动机的经验,设计特点和起动方式.doc
抽水蓄能电站发电—电动机的经验,设计特点和起动方式
抽水蓄能电站发电一电动机的经验,
设计特点和起动方式
5m07_T(端士)J.J.sim.nd等
摘要jI2lD
抽水吾能电站采用的电机不但要以电动机状态运行而且要以发电机状态工柞.同步电机
没有专门的起动装置的帮助不能起动.我仃将介绍采甩下列起动措施的经验:小型电动机起
动异步起动,背靠背起动,低频起动和变频器起动.当承轮机或泵水头变化很大时.水轮
机在恒违下不能以最高的效宰运转.变极电机,双速电机提供了一个台适的方法.使运行转
速能适应水库水位.以便电站能在最台理的状态下工作.靠采用静止变频器能使电机输出适
应电网额率.这样.在转速可以自由调整的情况下.水轮机能在最佳状吝下运彳亍.下面将论
述已运行了许多年的一些电机的经验和设计特点.
关键词
,/
?
萱造塑,拳堂皇垫堡茎特点起动方式
1一般设计准面这一项包括象占地要求,损耗指数,温升
现代的抽水蓄能电站必须满足运行和可靠限制和国家标准一类的目数.
性方面严格的要求发电一电动机的技术要求在抽水蓄能电站的设计阶段,轮廓描述三
考虑到水力工况和网络关系,同时也考虑到一相凸极电机的技术可能性是非常有用的?参考
些其他重要的约束条件.以下鹎概述主要设计文献[1]中给出了说明各种转速和冷却型式
参数(.的最经济的额定值的曲线旌.然而,永砖电机
的下限也取决于雾惯性常数和损耗指数一类的
水力工况其他因数.
一
殷项目包括有效出力,额定转速,飞逸电厂的水力条件?不能总是一个恒定的水
转速,惯性常数,结构型式,转动方向(一个头,水头常常是在一个很宽的范围内变化.在
或两个方向)以及具有可变速度的变频器的工这种情况下,应有两个运行转速,以便水.泵一水
作能力.轮机能在最高效率区运行.与转速组合有关的
变极凸极电机或有两套绕组,或有一套躬从一
网络关系种布置转换到另一种布置的定子绕组(3—7).
应考虑下列参数.枧在功率无功功率,转子磁极至少应有两个不同的磁板结构一.
稳定性和控翩状况(舶,:),电压范围,
一
般不能确定变极同步电机的额外造价,因为
运行方式,台闸趣限时『u],起动频率和考虑它主要取决于采甩的转速组合.在理想情况
剐电I碍的容许电压降和其他限制条件的起动方下,额外费用占15~20%.在每种情况下?考
法.虑列全部系统构件和主要影响因索的经济分析
必须是决定性因素.
附加规则水泵一水轮机具有一个最佳的
,连续可变
】2
的运行转速,以适应于大的水头变化的目标,这
可以通过在发电一乜动机和网络之间采用一变
频器更有效地达到.最近几年,电力电子方面的
快速,惊人柏进步甚至为甩变频器增加功率创
造了条件[q].由变频器和同步机组成的机组必
须披作为整体系统进行研究,设计和优化…1.
一
定要仔细地考虑网络,变频器和发电一电动
机之间的相互连接和相互影响特性.
2起动方式
可逆发电一电动机水泵工况的起动方法可
以采用下列方式的任何一种11);
一
起动电动机(小型电动机)?
~
异步起动,直接连机或用电抗器或变压器
起动的间接控制设备
一
背靠背起动(或垒频率起动)}
~
部分频率起动
一
用一台静止变频器同步起动.
对于具体情况晟台适的起动方式的选择取
决于.
——
网络状况(最大允许起动电流)?
一
总的惯性常数I
一
反力矩(用于水轮机充水或排水起动)
——
希望的起动耐间和起动频率
—一
设备,包括屏体的占地要求.
2.1起动电动机
目前,很少采用这种方法.它越来越被静
止起动装置所代替.与主机连接的起动电动机
是一台转子电路与液体电阻器连接的绕线型异
步电动机[1.这种起动方式仅适用于反力艇
相对较低时,否则对费用和空阀占地要求很
高
2.2异步起动
与上述的起动方法比较,同步电机的异步
起动速度快,简单并且经济.但是,它导致电
机应力较大.当不把网络条件考虑在内时,参
考文献(1]中给出了与额定转速和惯性常数
有关的,可以异步起动的机组瑷大估计出力
如罘需要,通过果用阃接控销装置(采m电谠
器接入电路中戒Hj系数K小于1的起动变甘丑
器)能够减少瑚络的负荷.这些措施也梅影响
起动特性.
2.3转子中的热能
当异步起动时.同步电机的转子电路中产
生一定数量的热能这个称为的量值可根据
下式确定:
:
日+m.sdt(1)
.0
式中s一额定视在功率.kVA
日——惯性常数,kWs/kVA
t『2一反力矩,p.u.
一一
转差率.P.u.
t.一起动时问,s
Ekn=Hs——动能,kvAs
从方程式(1)可见,反力矩c很低时,
转子中的热能实际上等于同步转速时的动能
石.所以.它不决定于起动电压,起动时间和
转子结构.如果mc不可忽略(例如,当泵克
水时),那么如方程(i)所示,相对起动热
n
比日大很多.换言之,在这种情况下
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