RU2059875C1 - Servicing method for small hydroelectric power station unit - Google Patents

Servicing method for small hydroelectric power station unit Download PDF

Info

Publication number
RU2059875C1
RU2059875C1 RU9292016044A RU92016044A RU2059875C1 RU 2059875 C1 RU2059875 C1 RU 2059875C1 RU 9292016044 A RU9292016044 A RU 9292016044A RU 92016044 A RU92016044 A RU 92016044A RU 2059875 C1 RU2059875 C1 RU 2059875C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
load
turbine
generator
hydraulic unit
hydraulic
Prior art date
Application number
RU9292016044A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU92016044A (en
Inventor
Родион Харитонович Минасян
Виктор Степанович Алексеев
Сталив Иванович Воеводин
Original Assignee
Родион Харитонович Минасян
Виктор Степанович Алексеев
Сталив Иванович Воеводин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Родион Харитонович Минасян, Виктор Степанович Алексеев, Сталив Иванович Воеводин filed Critical Родион Харитонович Минасян
Priority to RU9292016044A priority Critical patent/RU2059875C1/en
Publication of RU92016044A publication Critical patent/RU92016044A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2059875C1 publication Critical patent/RU2059875C1/en

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20—Hydro energy

Landscapes

  • Control Of Eletrric Generators (AREA)
  • Control Of Water Turbines (AREA)

Abstract

FIELD: hydroelectric power engineering; power generation at small and microhydroelectric power stations. SUBSTANCE: first head is set on hydraulic turbine at which rotor speed of hydropower unit exceeds optimal value corresponding to commercial frequency, but not over 1.2 times, with load disconnected from electric generator; then electric load is connected to generator, varied, and maximum permissible load is determined for rotor speed lower than optimal value maximum by 1.2 times; then small hydroelectric power-plant unit is operated at load variations between no load and maximum permissible value. Utmost effect is attained when electric generator is driven by Francis turbine without wicket-gate mechanism at a speed of 80 to 145 rpm. EFFECT: improved reliability in operation. 3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к гидроэнергетике и может быть использовано при выработке электроэнергии на малых или микрогидроэлектрических станциях (ГЭС). The invention relates to hydropower and can be used to generate electricity at small or micro-hydroelectric stations (HPS).

При выработке электроэнергии на ГЭС необходимо поддерживать частоту вращения ротора гидроагрегата, состоящего из гидротурбины и соединенного с ней генератора электрического тока, в заданном диапазоне. Это требование обусловлено тем, что напряжение и частота электрического тока являются функциями частоты вращения ротора электрогенератора. Для решения этой задачи необходимо поддерживать равенство мощностей потребителя электрического тока и мощности, вырабатываемой электрогенератором, которая в свою очередь является функцией мощности потока воды, проходящего через гидротурбину. На практике при работе на индивидуального потребителя отклонение частоты вращения ротора гидроагрегата от оптимального значения, соответствующего промышленной частоте тока, должно быть не более, чем 20% Часто потребители требуют обеспечения более узкого диапазона поддержания частоты вырабатываемого электрического тока. When generating electricity at hydroelectric power plants, it is necessary to maintain the rotational speed of the rotor of a hydraulic unit, consisting of a hydraulic turbine and an electric current generator connected to it, in a given range. This requirement is due to the fact that the voltage and frequency of the electric current are functions of the rotational speed of the rotor of the generator. To solve this problem, it is necessary to maintain the equality of the capacities of the consumer of electric current and the power generated by the electric generator, which in turn is a function of the power of the water flow passing through the turbine. In practice, when working for an individual consumer, the deviation of the rotor speed of the hydraulic unit from the optimal value corresponding to the industrial frequency of the current should be no more than 20%. Often, consumers require a narrower range for maintaining the frequency of the generated electric current.

Известен способ эксплуатации малых и микроГЭС в заданном диапазоне изменения частоты вращения ротора гидроагрегата с использованием регулируемой электрической балластной нагрузки, подключенной к генератору электрического тока. При помощи такой балластной нагрузки изменяют тормозной момент на валу гидроагрегата. На рабочих режимах задается необходимое открытие направляющего аппарата, соответствующее оптимальному использованию водотока, а все изменения нагрузки потребителя (ниже оптимальной нагрузки гидротурбины) компенсируются балластной нагрузкой (например, электрическими сопротивлениями для нагрева воды или отопления). Регулирование балластной нагрузки может производиться либо по методу реостата, либо путем ступенчатого импульсного включения постоянной нагрузки тиристорными включателями (см.книгу Малая гидроэнергетика, под ред. Л.П.Михайлова. М. Энергоатомиздат, 1989, с.120). Использование направляющего аппарата в ряде случаев может быть вообще исключено, что является преимуществом этого способа. Однако способ включает использование электронного регулятора и электрического балласта, что снижает надежность и делает его применение для малых и микроГЭС очень дорогим. A known method of operating small and micro hydroelectric power stations in a given range of changes in the rotational speed of the rotor of a hydraulic unit using an adjustable electric ballast load connected to an electric current generator. Using such a ballast load, the braking torque on the hydraulic unit shaft is changed. In operating modes, the necessary opening of the guide vane is set, which corresponds to the optimal use of the watercourse, and all changes in the load of the consumer (below the optimum load of the hydraulic turbine) are compensated by the ballast load (for example, by electrical resistances for heating water or heating). Ballast load regulation can be carried out either by the rheostat method or by stepwise switching the constant load by thyristor switches (see the book Small Hydropower, under the editorship of L.P. Mikhailov. M. Energoatomizdat, 1989, p. 120). The use of a guide apparatus in some cases can be completely excluded, which is an advantage of this method. However, the method includes the use of an electronic controller and electric ballast, which reduces reliability and makes its use for small and micro hydroelectric power plants very expensive.

Известен также способ эксплуатации ГЭС в заданном диапазоне изменения частоты вращения ротора гидроагрегата, заключающийся в изменении мощности на валу генератора в зависимости от мощности потребителя путем изменения мощности водяного потока, поступающего на гидротурбину, присоединенную к генератору. Этот способ принят за прототип. Способ позволяет эффективно эксплуатировать гидроагрегат. К недостаткам известного способа относится то, что он включает использование дорогостоящих и сложных в эксплуатации специального регулирующего органа на входе в гидротурбину направляющего аппарата и гидромеханического или электрогидравлического регулятора (см. книгу Гидроэнергетическое и вспомогательное оборудование микроэлектростанций, под ред. Ю. С. Васильева, М. Энергоатомиздат, 1988, том 1, с. 101). Мощность водяного потока, проходящего через гидротурбину, изменяется посредством изменения открытия направляющего аппарата и, следовательно, изменения расхода воды через гидротурбину. Этот способ целесообразен на ГЭС средней и крупной мощности, но также очень дорог для малых и микроГЭС. Кроме того наличие сложного регулятора требует специального непрерывного обслуживания, что часто невозможно обеспечить на малых и микроГЭС. There is also a known method of operating a hydroelectric power station in a given range of changes in the rotational speed of a rotor of a hydraulic unit, which consists in changing the power on the generator shaft depending on the power of the consumer by changing the power of the water flow entering the turbine connected to the generator. This method is adopted as a prototype. The method allows to efficiently operate the hydraulic unit. The disadvantages of this method include the fact that it involves the use of expensive and difficult to operate a special regulatory body at the entrance to the guide turbine turbine and hydromechanical or electro-hydraulic regulator (see the book Hydropower and auxiliary equipment of microelectric power plants, under the editorship of Yu. S. Vasiliev, M Energoatomizdat, 1988, Volume 1, p. 101). The power of the water flow passing through the turbine is changed by changing the opening of the guide vane and, therefore, changing the flow of water through the turbine. This method is appropriate for medium and large power plants, but also very expensive for small and micro hydro plants. In addition, the presence of a complex regulator requires special continuous maintenance, which is often impossible to provide for small and micro hydroelectric power stations.

Предлагается способ эксплуатации гидроагрегата малой ГЭС, содержащего гидротурбину, приводящую во вращение генератор электрического тока, в заданном диапазоне изменения частоты вращения ротора гидроагрегата, включающий изменение мощности потока воды, проходящей через гидротурбину, заключающийся в том, что вначале устанавливают напор на гидротурбине, при котором при отключенной от генератора электрической нагрузке частота вращения ротора гидроагрегата превышает оптимальную, соответствующую промышленной частоте тока не более, чем в 1,2 раза, затем подключают к генератору электрическую нагрузку, изменяют ее и определяют допустимую величину электрической нагрузки, при которой частота вращения ротора гидроагрегата меньше оптимальной не более, чем в 1,2 раза, после чего эксплуатируют гидроагрегат малой ГЭС при установленном напоре в диапазоне изменения электрической нагрузки от нулевой до максимально допустимой. Генератор электрического тока может приводиться во вращение гидротурбиной радиально-осевого типа с направляющим аппаратом, либо без направляющего аппарата. Во втором случае наибольший эффект достигается при использовании гидротурбин быстроходностью от 80 до 145 об/мин. A method is proposed for operating a hydraulic unit of a small hydropower plant containing a hydraulic turbine that drives an electric current generator in a predetermined range of changes in the rotational speed of the hydraulic unit rotor, including changing the power of the flow of water passing through the hydraulic turbine, which consists in first setting the pressure on the hydraulic turbine, at which disconnected from the generator electrical load, the rotor speed of the hydraulic unit rotor exceeds the optimum, corresponding to the industrial current frequency of not more than 1.2 times, then connect the electric load to the generator, change it and determine the permissible value of the electric load, at which the rotational speed of the rotor of the hydraulic unit is less than the optimal no more than 1.2 times, after which the hydraulic unit of the small hydropower plant is operated at a set pressure in the range changes in electrical load from zero to the maximum allowable. The electric current generator can be driven into rotation by a radial-axial type hydraulic turbine with or without a guiding apparatus. In the second case, the greatest effect is achieved when using hydraulic turbines with a speed of 80 to 145 rpm.

Изобретение поясняется фиг.1-3. The invention is illustrated in figures 1-3.

На фиг.1 приведен генератор электрического тока 1, приводимый во вращение гидротурбиной 3, соединенной с генератором 1 муфтой 2. Вода из реки 4 подводится к гидротурбине 3 через гибкий трубопровод (рукав) 5, на конце которого установлен водозаборник 6, и отводится из гидротурбины 3 через трубопровод, на котором установлена задвижка 8. На входе в гидротурбину установлена задвижка 7. На фиг.1 показано два варианта забора воды из реки. Первый вариант, показанный сплошными линиями, обеспечивает напор на турбине Н1, а второй вариант, показанный пунктирными линиями Н2, меньший, чем Н1. Электрическая нагрузка подключается к генератору 1 посредством кабеля 9.Figure 1 shows the electric current generator 1, driven into rotation by a hydraulic turbine 3, connected to the generator 1 by a coupling 2. Water from the river 4 is supplied to the hydraulic turbine 3 through a flexible pipe (sleeve) 5, at the end of which a water intake 6 is installed, and discharged from the hydraulic turbine 3 through the pipeline on which the valve 8 is installed. At the entrance to the hydraulic turbine, the valve 7 is installed. Figure 1 shows two options for taking water from the river. The first option, shown by solid lines, provides a head on the turbine H 1 , and the second option, shown by dashed lines H 2 , less than H 1 . The electrical load is connected to the generator 1 via cable 9.

Предложенный способ реализуется следующим образом. Вначале устанавливают напор на гидротурбине 3, при котором при отключенной электрической нагрузке частота вращения ротора гидроагрегата превышает оптимальную, соответствующую промышленной частоте тока (50 Гц) не более, чем в 1,2 раза. При увеличении напора частота вращения увеличивается, а при уменьшении падает. Напор на гидротурбине 3 можно изменить, например, путем изменения места водозабора, как это и показано на фиг.1, либо путем изменения открытия задвижек 7 и 8 на входе и выходе из гидротурбины (путем дросселирования потока). Затем к генератору 1 посредством кабеля 9 подключают электрическую нагрузку (не показано) и изменяют ее величину. При увеличении мощности электрической нагрузки частота вращения ротора гидроагрегата уменьшается, а при уменьшении увеличивается. Путем подбора определяют такую величину электрической нагрузки, при которой частота вращения ротора гидроагрегата меньше оптимальной не более, чем в 1,2 раза. Таким образом определяют максимально допустимую величину электрической нагрузки, после чего гидроагрегат эксплуатируют при установленном напоре и при изменении электрической нагрузки от нулевой до максимальной. При этом частота вращения ротора гидроагрегата не будет отличаться от оптимальной более, чем на 20%
При выполнении указанных операций можно эксплуатировать практически любой гидроагрегат без какого-либо регулятора частоты. Однако относительная величина полезной электрической нагрузки, которую можно подключить к генератору без нарушения условий по частоте тока, различна для различных турбин. Чем больше эта величина тем лучше гидротурбина саморегулируется. Способность к саморегулированию тем больше, чем меньше изменяется частота вращения ротора гидроагрегата при изменении мощности электрической нагрузки на генератор. Лучше всего саморегулируются турбины, у которых при увеличении электрической нагрузки автоматически увеличивается мощность потока воды, проходящего через них. Этот эффект обусловлен тем, что при увеличении мощности электрической нагрузки на генератор изменяется частота вращения ротора гидроагрегата, и турбина переходит на другой режим работы с другим значением приведенного расхода воды через нее. Если это изменение приведенного расхода положительно, то мощность потока воды, проходящей через турбину, увеличивается, а если отрицательно то уменьшается. Таким образом, в наибольшей степени эффект саморегулирования проявляется у тех турбин, у которых автоматически увеличивается мощность проходящего через них потока воды при увеличении мощности электрической нагрузки, т.е. имитируется работа направляющего аппарата. Указанной способностью к саморегулированию различные гидротурбины обладают в разной степени. Для относительной оценки способности гидротурбин к саморегулированию удобно ввести специальный параметр
П

Figure 00000001
(1) где П параметр саморегулирования;
nIp', QIp' приведенная частота вращения и приведенный расход при отключенной нагрузке (разгонные значения);
nIопт', QIопт' приведенная частота вращения и приведенный расход при оптимальном режиме.The proposed method is implemented as follows. First, set the pressure on the turbine 3, at which, when the electric load is off, the rotor speed of the hydraulic unit rotor exceeds the optimal one corresponding to the industrial current frequency (50 Hz) by no more than 1.2 times. With increasing pressure, the speed increases, and with decreasing pressure decreases. The pressure on the turbine 3 can be changed, for example, by changing the location of the intake, as shown in figure 1, or by changing the opening of the valves 7 and 8 at the inlet and outlet of the turbine (by throttling the flow). Then, an electric load (not shown) is connected to the generator 1 via a cable 9 and its value is changed. With an increase in electric load power, the rotor speed of the hydraulic unit decreases, and with a decrease, it increases. By selection, a magnitude of the electric load is determined at which the rotational speed of the rotor of the hydraulic unit is less than the optimum no more than 1.2 times. In this way, the maximum allowable value of the electric load is determined, after which the hydraulic unit is operated at a set pressure and when the electric load changes from zero to maximum. At the same time, the rotor speed of the hydraulic unit will not differ from the optimum by more than 20%
When performing these operations, you can operate almost any hydraulic unit without any frequency control. However, the relative value of the useful electric load, which can be connected to the generator without violating the current frequency, is different for different turbines. The larger this value, the better the hydroturbine self-regulates. The ability to self-regulate the greater, the less the rotational speed of the rotor of the hydraulic unit changes when the power of the electric load on the generator changes. The best self-regulating turbines, in which with an increase in electrical load automatically increases the power of the flow of water passing through them. This effect is due to the fact that when the electric load on the generator increases, the rotor speed of the hydraulic unit changes, and the turbine switches to another mode of operation with a different value of the reduced water flow through it. If this change in the reduced flow rate is positive, then the power of the flow of water passing through the turbine increases, and if it is negative, it decreases. Thus, the greatest effect of self-regulation is manifested in those turbines in which the power of the water flow passing through them automatically increases with increasing power of the electrical load, i.e. simulates the operation of the guide apparatus. Various hydroturbines have the indicated ability for self-regulation to varying degrees. For a relative assessment of the ability of hydroturbines to self-regulate, it is convenient to introduce a special parameter
P
Figure 00000001
(1) where P is a self-regulation parameter;
n Ip ', Q Ip ' reduced speed and reduced flow at disconnected load (accelerating values);
n Iopt ', Q Iopt ' reduced speed and reduced flow rate in optimal mode.

Приведенные значения частоты вращения и расхода определяются по известным формулам (см.например книгу Оpго В.М. Гидротурбины. Л. 1975, с.233):
n

Figure 00000002
Figure 00000003
(2)
Q
Figure 00000004
Figure 00000005
(3) где n частота вращения, об/мин;
D диаметр, м;
Н напор, м;
Q расход, м3/с.The given values of the rotational speed and flow rate are determined according to well-known formulas (see, for example, the book of Orgo V.M. of Hydroturbines. L. 1975, p.233):
n
Figure 00000002
Figure 00000003
(2)
Q
Figure 00000004
Figure 00000005
(3) where n is the rotational speed, rpm;
D diameter, m;
N head, m;
Q flow rate, m 3 / s.

Из вышеописанного следует, что чем больше числитель в формуле (1), тем больше способность турбины к саморегулированию. Еще одно важное качество гидротурбины: диапазон изменения частоты вращения при изменении нагрузки. Чем меньше этот диапазон тем лучше, так как многие потребители электроэнергии могут успешно эксплуатироваться только в узком диапазоне изменения частоты тока, которая является функцией частоты вращения гидротурбины. Таким образом, чем меньше знаменатель в формуле (1), тем больше способность турбины к саморегулированию. Отсюда следует, что чем больше параметр саморегулирования, тем больше способность турбины к саморегулированию. From the above it follows that the larger the numerator in formula (1), the greater the ability of the turbine to self-regulate. Another important feature of a hydraulic turbine is its speed range when the load changes. The smaller this range, the better, since many electricity consumers can be successfully operated only in a narrow range of current frequency changes, which is a function of the speed of the turbine. Thus, the smaller the denominator in formula (1), the greater the ability of the turbine to self-regulate. It follows that the larger the self-regulation parameter, the greater the ability of the turbine to self-regulation.

Хорошей способностью к саморегулированию обладают гидротурбины радиально-осевого типа, однако в наибольшей степени эта способность выражена у радиально-осевых гидротурбин без направляющего аппарата быстроходностью от 80 до 145 об/мин. Результаты обработки данных испытаний различных гидротурбин радиально-осевого типа без направляющего аппарата, проведенных авторами, представлены на фиг.2 показана зависимость параметра саморегулирования П от коэффициента быстроходности ns.Radial-axial type hydraulic turbines have good self-regulation ability, however, this ability is most pronounced in radial-axial hydraulic turbines without a guiding apparatus with a speed of 80 to 145 rpm. The results of processing the test data of various hydroturbines of a radial-axial type without a guiding apparatus, carried out by the authors, are presented in Fig. 2, showing the dependence of the self-regulation parameter P on the speed coefficient n s .

Быстроходность турбин вычислялась по известной формуле (см.например книгу В.М.Орго. Гидротурбины, Л. 1975, с.235):
nS= 3,65• n

Figure 00000006
(4) где nIo' величина приведенных оборотов в оптимальной точке универсальной характеристики, об/мин;
QIo' величина приведенных расходов в оптимальной точке универсальной характеристики, м3/с;
Figure 00000007
коэффициент полезного действия турбины в оптимальной точке характеристики.Turbine speed was calculated according to the well-known formula (see, for example, a book by V.M. Orgo. Hydroturbines, L. 1975, p.235):
n S = 3.65 • n
Figure 00000006
(4) where n Io 'is the magnitude of the reduced revolutions at the optimal point of the universal characteristic, rpm;
Q Io 'the magnitude of the reduced costs at the optimal point of the universal characteristics, m 3 / s;
Figure 00000007
turbine efficiency at the optimum performance point.

Из фиг.2 видно, что наибольшей способностью к саморегулированию обладают гидротурбины радиально-осевого типа без направляющего аппарата при быстроходностях от ns 80 об/мин до ns 145 об/мин.From figure 2 it is seen that the greatest ability for self-regulation is possessed by radial-axial type hydraulic turbines without a guide apparatus at speeds from n s 80 rpm to n s 145 rpm.

При применении заявляемого способа на практике удобно пользоваться зависимостями мощности гидроагрегата No от напора H, построенными для различных частот вырабатываемого электрического тока f. Результаты такой обработки данных экспериментов, проведенных авторами на гидроагрегате с турбиной радиально-осевого типа без направляющего аппарата быстроходностью ns 115 об/мин, представлены на фиг.3.When applying the proposed method in practice, it is convenient to use the dependences of the power of the hydraulic unit N o on the head H, constructed for different frequencies of the generated electric current f. The results of such processing of the data of experiments conducted by the authors on a hydraulic unit with a radial-axial type turbine without a guiding apparatus with a speed of n s 115 rpm are presented in Fig. 3.

По оси ординат отложены значения относительной мощности гидроагрегата

Figure 00000008
Na/Nao, где N мощность гидроагрегата. По верхней оси абсцисс отложен относительный напор
Figure 00000009
Н/Но, где Н напор, Но максимальный напор, т.е. напор при максимальной мощности. По нижней оси абсцисс отложены разгонные значения частоты тока fр, т.е. значения частоты тока, при электрической нагрузке, отключенной от генератора.The ordinate axis shows the relative power of the hydraulic unit
Figure 00000008
N a / Na o , where N is the power of the hydraulic unit. Relative head is plotted on the top abscissa
Figure 00000009
N / N about , where N is the pressure, N is the maximum pressure, i.e. head at maximum power. Acceleration values of the current frequency f p are plotted along the lower abscissa, i.e. current frequency values, with electrical load disconnected from the generator.

П р и м е р Пусть потребитель требует, чтобы гидроагрегат производил электрическую энергию с частотой тока от 55,5 до 47 Гц. EXAMPLE Let the consumer require that the hydraulic unit produce electrical energy with a current frequency of 55.5 to 47 Hz.

Из фиг. 3 находим по нижней оси абсцисс значение разгонной частоты вращения fр 55,5. Этому значению fр соответствует значение относительного напора

Figure 00000010
0,88 на верхней оси абсцисс. Следовательно, для того, чтобы частота тока не превышала значение f 55,5 Гц, необходимо установить на турбине напор, абсолютное значение которого равняется 88% от максимального для данного гидроагрегата. Если паспортный максимальный напор турбины Но 100 м, то эксплуатационный напор должен быть Н 88 м.From FIG. 3 we find on the lower axis of the abscissa the value of the acceleration speed f p 55.5. This value of f p corresponds to the value of the relative pressure
Figure 00000010
0.88 on the upper abscissa axis. Therefore, in order for the current frequency not to exceed the value of f 55.5 Hz, it is necessary to set the pressure on the turbine, the absolute value of which is 88% of the maximum for this hydraulic unit. If the passport maximum head of the turbine Н is about 100 m, then the operational head should be Н 88 m.

Теперь найдем пересечение вертикальной линии, соединяющей значения fр 55,5 Гц и

Figure 00000011
0,88 с f 47 Гц и найдем соответствующее этой точке значение относительной полной мощности гидроагрегата N 100. Следовательно, при подключении к генератору полезной электрической нагрузки, равной его максимальной мощности частота вырабатываемого электрического тока будет не менее 47 Гц.Now we find the intersection of the vertical line connecting the values of f p 55.5 Hz and
Figure 00000011
0.88 s f 47 Hz and we will find the value of the relative total power of the hydraulic unit N 100 corresponding to this point. Therefore, when a useful electric load is connected to the generator equal to its maximum power, the frequency of the generated electric current will be at least 47 Hz.

Таким образом получим, что при эксплуатации гидроагрегата на напоре, составляющем 88% от известного максимального для данной турбины при изменении полезной электрической нагрузки от нулевой до максимальной, равной полной максимальной мощности гидроагрегата, частота вырабатываемого электрического тока будет находиться в заданном диапазоне от fmax 55,5 Гц до fmin 47 Гц. При этом гидроагрегат можно эксплуатировать без какого-либо регулятора частоты.Thus, we find that when operating a hydraulic unit at a pressure of 88% of the known maximum for a given turbine, when the useful electric load changes from zero to a maximum equal to the total maximum power of the hydraulic unit, the frequency of the generated electric current will be in the specified range from f max 55, 5 Hz to f min 47 Hz. In this case, the hydraulic unit can be operated without any frequency control.

При других заданных потребителем допустимых диапазонах изменения частоты электрического тока аналогичным образом находят по данным, приведенным на фиг.3 значения напора Н и мощности нагрузки, обеспечивающие заданные диапазоны изменения частоты вырабатываемого электрического тока. For other permissible ranges of changes in the frequency of the electric current specified by the consumer, the values of the head H and the power of the load providing the specified ranges of the frequency of the generated electric current are found similarly from the data shown in Fig. 3.

Предлагаемый способ позволяет резко удешевить стоимость гидроагрегатов для малых ГЭС, уменьшить стоимость их эксплуатации и повысить надежность. The proposed method allows to drastically reduce the cost of hydraulic units for small hydropower plants, reduce the cost of their operation and increase reliability.

Claims (3)

1. СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ ГИДРОАГРЕГАТА МАЛОЙ ГЭС, содержащего гидротурбину, приводящую во вращение генератор электрического тока в заданном диапазоне изменения частоты вращения ротора гидроагрегата, включающий изменение мощности потока воды, проходящей через гидротурбину, отличающийся тем, что вначале устанавливают напор на гидротурбине, при котором при отключении от генератора электрической нагрузке частота вращения ротора гидроагрегата превышает оптимальную, соответствующую промышленной частоте тока не более чем в 1,2 раза, затем подключают к генератору электрическую нагрузку, изменяют ее и определяют максимально допустимую величину электрической нагрузки, при которой частота вращения ротора гидроагрегата меньше оптимальной не более чем в 1,2 раза, после чего эксплуатируют гидроагрегат малой ГЭС при установленном напоре в диапазоне изменения электрической нагрузки от нулевой до максимально допустимой. 1. METHOD FOR OPERATING A HYDRAULIC UNIT OF A SMALL HYDROPOWER STATION, containing a hydraulic turbine, driving an electric current generator in a predetermined range of the rotational speed of the hydraulic unit, including changing the power of the water flow passing through the hydraulic turbine, characterized in that the pressure is first set on the hydraulic turbine, during which from the generator to the electric load, the rotational speed of the rotor of the hydraulic unit exceeds the optimal one corresponding to the industrial current frequency by no more than 1.2 times, turn on the electric load to the generator, change it and determine the maximum allowable value of the electric load, at which the rotational speed of the rotor of the hydraulic unit is less than the optimum no more than 1.2 times, after which the hydraulic unit of the small hydroelectric station is operated at a set pressure in the range of the electric load from zero to as much as possible. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что генератор электрического тока приводится во вращение гидротурбиной радиально-осевого типа. 2. The method according to claim 1, characterized in that the electric current generator is driven into rotation by a radial-axial type hydraulic turbine. 3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что генератор электрического тока приводится во вращение гидротурбиной радиально-осевого типа без направляющего аппарата быстроходностью 80 145 мин- 1.3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that the electric current generator is driven into rotation by a radial-axial type hydraulic turbine without a guiding apparatus with a speed of 80 145 min - 1 .
RU9292016044A 1992-12-23 1992-12-23 Servicing method for small hydroelectric power station unit RU2059875C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU9292016044A RU2059875C1 (en) 1992-12-23 1992-12-23 Servicing method for small hydroelectric power station unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU9292016044A RU2059875C1 (en) 1992-12-23 1992-12-23 Servicing method for small hydroelectric power station unit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU92016044A RU92016044A (en) 1995-11-10
RU2059875C1 true RU2059875C1 (en) 1996-05-10

Family

ID=20135112

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU9292016044A RU2059875C1 (en) 1992-12-23 1992-12-23 Servicing method for small hydroelectric power station unit

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2059875C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN118050173A (en) * 2024-04-16 2024-05-17 三峡金沙江川云水电开发有限公司 Low oil pressure test method and system for speed regulation system of hydroelectric generating set

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Гидроэнергетическое и вспомогательное оборудование гидроэлектростанций, под ред.Ю.С.Васильева. М.: Энергоатомиздат, 1988, том.1, с.101. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN118050173A (en) * 2024-04-16 2024-05-17 三峡金沙江川云水电开发有限公司 Low oil pressure test method and system for speed regulation system of hydroelectric generating set

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Zinger et al. Annualized wind energy improvement using variable speeds
KR940002928B1 (en) Variable speed wind turbine
EP0784156B1 (en) Submerged hydraulic turbine-generator
JP2010509537A (en) Reversible hydroelectric generator
RU2059875C1 (en) Servicing method for small hydroelectric power station unit
US3614268A (en) Hydro-electric installation
RU2061186C1 (en) Hydraulic unit of smaller hydroelectric station
Mansoor et al. Stability of a pump storage hydro-power station connected to a power system
Akbari et al. Reduced-size converter in dfig-based wind energy conversion system
RU2059104C1 (en) Method of operation of small hydroelectric power station
Cao et al. Numerical simulation of transient processes for pumped-storage power station with fixed and variable speed units
CN219711598U (en) Speed regulation system driven by gas-electricity double-drive combination
JPS6360226B2 (en)
JPH08270538A (en) Water flow control device for water turbine
Rao et al. Control of induction generator in a Wells turbine based wave energy system
JPS58222981A (en) Operating method for hydraulic machine
JPS56167873A (en) Wind power generator
Rachev et al. Energy Efficient Solution for Pump System
JP2647116B2 (en) How to operate a variable speed hydraulic machine
GB2138510A (en) Apparatus for generating hydro power
Abdulveleev et al. Improving Energy Efficiency of Central Power Station at Industrial Facility
JP2752075B2 (en) Control devices for hydraulic machines
Williams The Modular Design of Small Water Turbines
CN116104589A (en) Speed regulation method of gas-electric double-drive system
JP2731147B2 (en) Control unit for hydroelectric power plant