CN110873020A - 一种承载压力式水轮发电机组 - Google Patents

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    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

本发明提供一种承载压力式水轮发电机组，包括水轮机、发电机、电网同频设备；水轮机身前后两端安装有压力水管，分别为压力进水管和压力出水管，所述水轮机内安装可以旋转的涡扇转轮，所述水轮机的势能输出端依次连有直流发电机、电网同频同步转换设备以及并入包括变压器的电网设备；所述的压力出水管连接有泄压式水轮发电机组，泄压式水轮发电机组采用冲击或混流方式带动转轮发电。本发明适用于所有高水头水力发电站增设加装。本机组只要有转动就有电能输出，只要有电能输出就能完美上网，不同于同步发电机必须达到同步转速才能入网、达不到同步转速等于无效出力。

Description

一种承载压力式水轮发电机组
技术领域
本发明属于水力发电设备领域。涉及一种水轮发电机组，具体涉及一种承载压力式水轮发电机组。
背景技术
目前我国需要节能环保的发电机组，满足人民的用电需要。以前发明的水利发电机，风力发电机发电量小，大多造价高，也达不到用电需求。
现有的水利发电机组使用时，需要筑造水坝，将水轮发电机设置在水坝底部，如图1，利用压力水流产生高速压力水柱推动转轮上的水斗、实现转轮高速旋转产生势能的泄放压力的方式做功，实现发电机发出的交流电与电网同频同步并网，机组的进水是高压力的，尾水是零压力的。其存在的不足是，筑造水坝拦水成本高，不管水流量大小的水电站都是使用这种方式，都是一次性做功。
发明内容
针对现有技术中的不足之处，本发明提供一种承载压力式水轮发电机组。本发明适用地理环境广，发电效率高，建造成本低；适用于所有高水头水力发电站的加装，实现水力资源的多次做功。
为了上述目的，本发明技术方案如下：
一种承载压力式水轮发电机组，包括水轮机、发电机、电网同频设备；水轮机身前后两端安装有压力水管，分别为压力进水管和压力出水管，所述水轮机内安装可以旋转的涡扇转轮，所述水轮机的势能输出端依次连有直流发电机、电网同频同步转换设备以及并入包括变压器的电网设备；所述的压力出水管连接有泄压式水轮发电机组，泄压式水轮发电机组采用冲击或混流方式带动转轮发电；
其中，压力进水管位于机身前部，将水流导向涡扇转轮，涡扇转轮的中心线与进水口相适应，水流从进水口进入轴向推动涡扇转轮旋转，此旋转动力推动直流发电机发电。
压力出水管位于机身后部，机身内的水流经过涡扇转轮做功以后，下落保持与进水端基本相同的压力经压力出水管再冲击泄压力式水轮发电机。
进一步的，所述泄压力式水轮发电机采用原有的传统机组。
进一步的，所述水轮发电机做功功率由后级的泄压力式水轮发电机组决定；其转速设定为后级机组转速的三分之一左右的超低转速，以保证本机组的对后级传统机组所需要的压力损失在最低。
有益效果：本发明适用于所有高水头水力发电站增设加装。本机组只要有转动就有电能输出，只要有电能输出就能完美上网，不同于同步发电机必须达到同步转速才能入网、达不到同步转速等于无效出力。本发明安装方便，发电效率高，市场前景好；可以根据需要变更水轮机组的大小，水轮轴的直径，实现原有传统机组用水的前端多次做功利用，提高水流利用率；制作简单耐用，建造制作成本低，是现有用电的有益补充。
附图说明
图1为现有技术的结构示意图。
图2为本发明的组成分布图
图中，1-压力进水管，2-水轮发电机，3-涡扇转轮，4-直流发电机，5-电网同频同步转换设备，6-并入包括变压器的电网设备，7-压力出水管，8-泄压式水轮发电机组，9-转轮。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种承载压力式水轮发电机组，包括水轮发电机2，安装在承载压力式水轮发电机机身两侧的压力水管，分为压力进水管1和压力出水管7，承载压力式水轮发电机2内安装可以旋转的涡扇转轮3，承载压力式水轮发电机2的势能输出端依次连有直流发电机4、电网同频同步转换设备5以及并入包括变压器的电网设备6；所述的压力出水管7连接有泄压式水轮发电机组8，泄压式水轮发电机组8采用冲击或混流方式带动转轮9发电。
其中，压力进水管1位于机身2前部，设置可调节上水板的进水口，进水口用于将水流导向涡扇转轮3，涡扇转轮3的中心线与进水口相适应，水流从进水口进入冲击涡扇转轮3旋转；这样，提高水流冲击效率。
压力出水管7位于机身2后部，机身2内的水流经过涡扇转轮3做功以后，下落继续压力流动传送再冲击承载压力式水轮发电机8发电。
本发明工作原理：后级水轮机启动发电→本级水轮机转动→发电机转动→调整发电机输出直流电压至高于电网电压→电网基准锁频锁相变频器把发电机输出的直流电转变成交流电输入电网。
尽管已经示出和描述了本发明的技术方案，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种承载压力式水轮发电机组，其他特征在于，包括水轮机、发电机、电网同频设备；水轮机身前后两端安装有压力水管，分别为压力进水管和压力出水管，所述水轮机内安装可以旋转的涡扇转轮，所述水轮机的势能输出端依次连有直流发电机、电网同频同步转换设备以及并入包括变压器的电网设备；所述的压力出水管连接有泄压式水轮发电机组，泄压式水轮发电机组采用冲击或混流方式带动转轮发电。
2.如权利要求1所述的承载压力式水轮发电机组，其他特征在于，所述压力进水管位于机身前部，将水流导向涡扇转轮，涡扇转轮的中心线与进水口相适应，水流从进水口进入轴向推动涡扇转轮旋转，此旋转动力推动直流发电机发电。
3.如权利要求1所述的承载压力式水轮发电机组，其他特征在于，所述压力出水管位于机身后部，机身内的水流经过涡扇转轮做功以后，下落保持与进水端基本相同的压力经压力出水管再冲击泄压力式水轮发电机。
4.如权利要求1所述的承载压力式水轮发电机组，其他特征在于，所述水轮发电机做功功率由后级的泄压力式水轮发电机组决定；其转速设定为后级机组转速的三分之一左右的超低转速，以保证本机组的对后级传统机组所需要的压力损失在最低。
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