RU2061186C1 - Hydraulic unit of smaller hydroelectric station - Google Patents

Hydraulic unit of smaller hydroelectric station Download PDF

Info

Publication number
RU2061186C1
RU2061186C1 RU93010855A RU93010855A RU2061186C1 RU 2061186 C1 RU2061186 C1 RU 2061186C1 RU 93010855 A RU93010855 A RU 93010855A RU 93010855 A RU93010855 A RU 93010855A RU 2061186 C1 RU2061186 C1 RU 2061186C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
shaft
turbine
hydraulic turbine
pump
rotor
Prior art date
Application number
RU93010855A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU93010855A (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 RU93010855A priority Critical patent/RU2061186C1/en
Publication of RU93010855A publication Critical patent/RU93010855A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2061186C1 publication Critical patent/RU2061186C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: hydraulic engineering for generating electric power at small or microhydroelectric stations. SUBSTANCE: connected to main hydraulic turbine is pump having rotor provided with shaft and outlet branch pipe; connected to pump is auxiliary hydraulic turbine which has rotor provided with shaft and inlet branch pipe which is connected to electric current generator; pump shaft is connected with shaft of main hydraulic turbine; outlet branch pipe of pump is connected with inlet branch pipe of auxiliary hydraulic turbine; shaft of auxiliary hydraulic turbine is connected with shaft of electric current generator. Pump shaft may be connected with shaft of main hydraulic turbine through reduction gear. Maximum effect will be obtained if radial-axial hydraulic turbine developing speed of 80 to 145 r/min is used as auxiliary hydraulic turbine. EFFECT: enhanced reliability. 3 cl, 3 dwg

Description

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

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 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 is a function of the power of the flow of water 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 гидроагрегат ГЭС, включающий генератор электрического тока, содержащий ротор с валом и основную гидротурбину, содержащую ротор с валом, который обеспечивает эксплуатацию ГЭС в заданном диапазоне изменения частоты вращения ротора гидроагрегата путем изменения мощности водяного потока, поступающего на гидротурбину. Этот гидроагрегат позволяет эффективно эксплуатировать ГЭС. Однако этот гидроагрегат включает дорогостоящие и сложные в эксплуатации специальные регулирующие органы на входе в гидротурбину направляющий аппарат и гидромеханический или электрогидравлический регулятор (Гидроэнергетическое и вспомогательное оборудование гидроэлектростанций./Под ред.Ю.С. Васильева. М. Энергоатомиздат, 1988, т.1, стр.101). A hydroelectric power plant is known, including an electric current generator containing a rotor with a shaft and a main hydraulic turbine containing a rotor with a shaft, which ensures the operation of a hydroelectric power station in a predetermined range of the rotational speed of the hydroelectric rotor by changing the power of the water flow entering the turbine. This hydraulic unit allows the efficient operation of hydroelectric power stations. However, this hydraulic unit includes expensive and difficult to operate special regulatory bodies at the entrance to the turbine, a guiding apparatus and a hydromechanical or electro-hydraulic regulator (Hydroelectric and auxiliary equipment of hydroelectric power plants. / Ed. By Yu.S. Vasiliev. M. Energoatomizdat, 1988, v. 1, p. 101).

Наиболее близким к предлагаемому является агрегат для малых и микроГЭС, включающий генератор электрического тока, содержащий ротор с валом и основную гидротурбину, содержащую ротор с валом. Этот гидроагрегат обеспечивает эксплуатацию 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 (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 гидроагрегата. Closest to the proposed is the unit for small and micro hydroelectric power plants, including an electric current generator containing a rotor with a shaft and a main hydraulic turbine containing a rotor with a shaft. This hydraulic unit ensures operation in a predetermined range of the rotational speed of the hydraulic unit rotor 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 control can be carried out either by the rheostat method or by stepwise switching the constant load by thyristor switches (Small Hydropower. / Ed. By L.P. Mikhailov. M. Energoatomizdat, 1989, p. 120). The use of a guide vane in some cases can be completely ruled out, which is an advantage of this hydraulic unit.

Однако этот гидроагрегат включает электронный регулятор и электрический балласт, что снижает надежность и делает его применение для малых и микроГЭС очень дорогим. However, this hydraulic unit includes an electronic regulator and electric ballast, which reduces reliability and makes its use for small and micro hydroelectric plants very expensive.

Для устранения указанных недостатков целесообразно воспользоваться вместо электронного регулятора частоты способностью некоторых гидротурбин к саморегулированию. 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. To eliminate these drawbacks, it is advisable to use the ability of some hydraulic turbines to self-regulate instead of the electronic frequency controller. 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 rotational speed of the hydraulic unit rotor changes and the turbine switches to a different operating mode 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.

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. 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.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 ability to self-regulate 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 (Орго 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 by well-known formulas (Orgo V.M. Gidroturbiny. 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 вышесказанного 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 consumers of electricity can only be successfully operated 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 обладает большинство гидротурбин радиально-осевого типа, однако в наибольшей степени эта способность выражена у радиально-осевых гидротурбин быстроходностью от 80 до 145 об/мин. Most of the radial-axial type hydraulic turbines have good self-regulation ability, however, this ability is most expressed in radial-axial hydraulic turbines with a speed from 80 to 145 rpm.

Результаты обработки данных испытаний различных гидротурбин радиально-осевого типа, проведенных авторами, представлены на фиг.1. На фиг.1 представлена зависимость параметра саморегулирования П от коэффициента быстроходности ns.The results of processing test data of various hydraulic turbines of the radial-axial type, carried out by the authors, are presented in figure 1. Figure 1 shows the dependence of the self-regulation parameter P on the speed coefficient n s .

Быстроходность турбин вычислялась по известной формуле (Орго В.М. 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;
ηTo коэффициент полезного действия турбины в оптимальной точке характеристики.Turbine speed was calculated according to the well-known formula (Orgo V.M. 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;
η To turbine efficiency at the optimum point of the characteristic.

Из фиг.1 видно, что наибольшей способностью к саморегулированию обладают гидротурбины радиально-осевого типа при быстроходностях от ns 80 об/мин до ns145 об/мин.From figure 1 it is seen that the greatest ability for self-regulation is possessed by radial-axial type turbines at speeds from n s 80 rpm to n s 145 rpm.

Предлагается гидроагрегат малой ГЭС, включающий генератор электрического тока, содержащий ротор с валом, и основную гидротурбину, содержащую ротор с валом, отличающийся тем, что к основной гидротурбине присоединен насос, содержащий ротор с валом и выходной патрубок, к насосу присоединена вспомогательная гидротурбина, содержащая ротор с валом и входной патрубок, которая присоединена к генератору электрического тока, причем вал насоса соединен с валом основной гидротурбины, выходной патрубок насоса соединен с входным патрубком вспомогательной гидротурбины, а вал вспомогательной гидротурбины соединен с валом генератора электрического тока. Вал насоса может быть соединен с валом основой гидротурбины через редуктор. В качестве вспомогательной гидротурбины может быть использована гидротурбина радиально-осевого типа быстроходностью от 80 до 145 об/мин. A hydroelectric unit of a small hydropower plant is proposed, including an electric current generator containing a rotor with a shaft, and a main hydraulic turbine containing a rotor with a shaft, characterized in that a pump containing a rotor with a shaft and an outlet pipe is connected to the main hydraulic turbine, and an auxiliary hydroturbine containing a rotor is connected to the pump with a shaft and an inlet pipe that is connected to an electric current generator, wherein the pump shaft is connected to the main turbine shaft, the pump outlet pipe is connected to the auxiliary inlet pipe Yelnia water turbine and the shaft of the auxiliary hydraulic turbine generator connected to the shaft of the electric current. The pump shaft can be connected to the shaft by the base of a hydraulic turbine through a gearbox. As an auxiliary hydroturbine, a radial-axial type turbine can be used with a speed of 80 to 145 rpm.

На фиг.2 приведена схема предлагаемого гидроагрегата. Гидроагрегат содержит основную гидротурбину 1, имеющую входной 5 и выходной 2 патрубки, к которым присоединены водопроводы 4 и 3 соответственно. Гидротурбина включает ротор с валом 6, который соединен посредством муфты 7 с валом 8 ротора насоса 9. Насос 9 имеет входной 10 и выходной 12 патрубки, к которым присоединены водопроводы 11 и 13 соответственно. Выходной патрубок 12 насоса 9 присоединен посредством трубопровода 13 к входному патрубку 14 вспомогательной турбины 17, которая также имеет выходной патрубок 15 с присоединенным водопроводом 16. Вал 18 ротора вспомогательной гидротурбины 17 соединен посредством муфты 19 с валом 20 ротора генератора 21 электрического тока. Электрическая энергия отводится от генератора 21 электрического тока посредством кабеля 22. Вал 8 насоса 9 может быть соединен с валом 6 основной гидротурбины 1 не напрямую посредством муфты 7, а через редуктор (не показан). Figure 2 shows a diagram of the proposed hydraulic unit. The hydraulic unit contains a main hydraulic turbine 1 having an inlet 5 and an outlet 2 nozzles to which water pipes 4 and 3 are connected, respectively. The hydraulic turbine includes a rotor with a shaft 6, which is connected by means of a coupling 7 to the shaft 8 of the pump rotor 9. The pump 9 has an inlet 10 and an outlet 12 nozzles, to which water pipes 11 and 13 are connected, respectively. The outlet pipe 12 of the pump 9 is connected via a pipe 13 to the inlet pipe 14 of the auxiliary turbine 17, which also has an outlet pipe 15 with an attached water pipe 16. The rotor shaft 18 of the auxiliary hydraulic turbine 17 is connected via the coupling 19 to the rotor shaft 20 of the electric current generator 21. Electric energy is removed from the electric current generator 21 by means of a cable 22. The shaft 8 of the pump 9 can be connected to the shaft 6 of the main hydraulic turbine 1 not directly by means of a coupling 7, but via a gearbox (not shown).

Гидроагрегат работает следующим образом. The hydraulic unit operates as follows.

Поток жидкости из реки или другого источника подводится через водопровод 4 и входной патрубок 5 к основной низконапорной гидротурбине 1, приводит во вращение ротор с валом 6 и отводится от гидротурбины через выходной патрубок 2 с водопроводом 3. Вращение вала 6 посредством муфты 7 передается валу 8 ротора насоса 9, к которому также подведен поток жидкости из реки через входной патрубок 10 с водопроводом 11. Ротор насоса 9 вступает во взаимодействие с потоком жидкости и подает ее под давлением через трубопровод 13 и входной патрубок 14 на ротор вспомогательной высоконапорной гидротурбины 17, приводит его во вращение и отводится от гидротурбины 17 через выходной патрубок 15 и водопровод 16. Вал 18 ротора гидротурбины 17 передает вращение посредством муфты 19 на вал 20 ротора генератора 21. В процессе вращения ротора генератора 21 электрического тока вырабатывается электроэнергия, которая отводится потребителю посредством кабеля 22. The fluid flow from the river or other source is supplied through the water supply 4 and the inlet pipe 5 to the main low-pressure turbine 1, rotates the rotor with the shaft 6 and is diverted from the turbine through the outlet pipe 2 with the water pipe 3. The rotation of the shaft 6 is transmitted to the rotor shaft 8 by means of the coupling 7 pump 9, which also has a fluid flow from the river through the inlet pipe 10 with a water supply 11. The rotor of the pump 9 interacts with the fluid stream and feeds it under pressure through the pipe 13 and the inlet pipe 14 to the auxiliary rotor of the high-pressure hydraulic turbine 17, drives it and is diverted from the hydraulic turbine 17 through the outlet pipe 15 and the water supply 16. The rotor shaft 18 of the turbine 17 transmits the rotation by means of the coupling 19 to the shaft 20 of the rotor of the generator 21. During rotation of the rotor of the generator 21 of electric current, electricity is generated, which is allocated to the consumer via cable 22.

Таким образом, практическое применение предлагаемого гидроагрегата позволяет использовать саморегулирующиеся высоконапорные гидротурбины на ГЭС с низкими напорами, что позволяет резко повысить надежность оборудования ГЭС, удешевить его и упростить обслуживание. Особенно хорошие результаты по саморегулированию гидроагрегата могут быть получены при использовании в качестве вспомогательной гидротурбины 17 гидротурбины радиально-осевого типа быстроходностью от 80 до 145 об/мин. Thus, the practical application of the proposed hydraulic unit allows the use of self-regulating high-pressure hydraulic turbines at HPPs with low pressures, which can dramatically increase the reliability of HPP equipment, reduce its cost and simplify maintenance. Particularly good results on the self-regulation of the hydraulic unit can be obtained by using a radial-axial type hydraulic turbine 17 as an auxiliary turbine with a speed of 80 to 145 rpm.

При практическом использовании предлагаемого гидроагрегата удобно пользоваться зависимостями мощности гидроагрегата Nа от напора Н, построенными для различных частот вырабатываемого электрического тока f. Результаты такой обработки данных экспериментов, проведенных авторами на гидроагрегате со вспомогательной турбиной радиально-осевого типа быстроходностью ns 115 об/мин, представлены на фиг.3.In practical use of the proposed hydraulic unit, it is convenient to use the dependences of the power of the hydraulic unit N а on the pressure Н, 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 an auxiliary turbine of radial-axial type with a speed of n s 115 rpm are presented in FIG. 3.

По оси ординат отложены значения относительной мощности гидроагрегата Na Na/Nao, где Na мощность гидроагрегата; Nао максимальная мощность гидроагрегата. По верхней оси абсцисс отложен относительный напор

Figure 00000007
H/Hо, где Н напор; Но максимальный 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 represents the relative power of the hydraulic unit N a N a / N ao , where N a is the power of the hydraulic unit; N ao maximum power unit. Relative head is plotted on the top abscissa
Figure 00000007
H / H about , where N pressure; N about the maximum pressure at maximum power. Acceleration values of the current frequency f p are plotted along the lower abscissa, i.e. current frequency values at an electric load disconnected from the generator.

Практическое применение гидроагрегата поясняется следующим примером. The practical application of the hydraulic unit is illustrated by the following example.

П р и м е р. Пусть потребитель требует, чтобы гидроагрегат производил электрическую энергию с частотой тока от 55,5 до 47 Гц. PRI me R. Let the consumer demand 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 Гц. Этому значению fр соответствует значение относительного напора

Figure 00000008
0,88 на верхней оси абсцисс. Следовательно, для того, чтобы частота тока не превышала значение fр 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 figure 3 we find on the lower axis of the abscissa the value of the acceleration speed f p 55.5 Hz. This value of f p corresponds to the value of the relative pressure
Figure 00000008
0.88 on the upper abscissa axis. Therefore, in order to ensure that the current frequency does not exceed the value of f p 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 fp 55,5 Гц и

Figure 00000009
0,88 с кривой f 47 Гц, и найдем соответствующее этой точке значение относительной полной мощности гидроагрегата
Figure 00000010
100. Следовательно, при подключении к генератору полезной электрической нагрузки, равной его минимальной 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 00000009
0.88 with a curve of f 47 Hz, and we find the value of the relative apparent power of the hydraulic unit corresponding to this point
Figure 00000010
100. Therefore, when connecting to the generator a useful electric load equal to its minimum power, the frequency of the generated electric current will be at least 47 Hz.

Таким образом, получили, 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 fмакс 55,5 Гц до fмин 47 Гц. При этом гидроагрегат можно эксплуатировать без какого-либо регулятора частоты.Thus, it was obtained 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 a predetermined 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 и мощности нагрузки, обеспечивающие заданные диапазоны изменения частоты вырабатываемого электрического тока. With other permissible ranges of changes in the frequency of the electric current specified by the consumer, the pressure and load power values that provide the specified ranges of the frequency of the generated electric current are found similarly from the data shown in Fig. 3.

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

Claims (3)

1. Гидроагрегат малой ГЭС, включающий генератор электрического тока, содержащий ротор с валом, и основную гидротурбину с ротором и валом, отличающийся тем, что к основной гидротурбине присоединен насос, содержащий ротор с валом и выходной патрубок, к насосу присоединена вспомогательная гидротурбина, содержащая ротор с валом и входной патрубок, которая присоединена к генератору электрического тока, причем вал насоса соединен с валом основной гидротурбины, выходной патрубок насоса соединен с входным патрубком вспомогательной гидротурбины, а вал вспомогательной гидротурбины соединен с валом генератора электрического тока. 1. The hydroelectric unit of a small hydroelectric power station, comprising an electric current generator containing a rotor with a shaft, and a main hydraulic turbine with a rotor and a shaft, characterized in that a pump containing a rotor with a shaft and an outlet pipe is connected to the main hydraulic turbine, and an auxiliary hydraulic turbine containing a rotor is connected to the pump with a shaft and an inlet pipe that is connected to an electric current generator, wherein the pump shaft is connected to the main turbine shaft, the pump outlet pipe is connected to the inlet pipe of the auxiliary hydraulic turbine And an auxiliary hydraulic turbine shaft connected to the shaft of the generator of electric current. 2. Гидроагрегат по п.1, отличающийся тем, что вал насоса соединен с валом основной гидротурбины через редуктор. 2. The hydraulic unit according to claim 1, characterized in that the pump shaft is connected to the main turbine shaft through a gearbox. 3. Гидроагрегат по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что в качестве вспомогательной гидротурбины используют гидротурбину радиально-осевого типа быстроходностью 60 145 об/мин. 3. The hydraulic unit according to paragraphs. 1 and 2, characterized in that as an auxiliary hydraulic turbine use a radial-axial type hydraulic turbine with a speed of 60,145 rpm.
RU93010855A 1993-03-01 1993-03-01 Hydraulic unit of smaller hydroelectric station RU2061186C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93010855A RU2061186C1 (en) 1993-03-01 1993-03-01 Hydraulic unit of smaller hydroelectric station

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93010855A RU2061186C1 (en) 1993-03-01 1993-03-01 Hydraulic unit of smaller hydroelectric station

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU93010855A RU93010855A (en) 1995-11-10
RU2061186C1 true RU2061186C1 (en) 1996-05-27

Family

ID=20137995

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU93010855A RU2061186C1 (en) 1993-03-01 1993-03-01 Hydraulic unit of smaller hydroelectric station

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2061186C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008044967A1 (en) * 2006-10-09 2008-04-17 Lev Nikolaevich Khomyakov Method for producing additional power by the multiple conversion thereof in a closed circuit for circulating a working body and a device for carrying g out said method
RU220072U1 (en) * 2023-06-09 2023-08-23 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") Hydro unit

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Малая гидроэнергетика. /Под ред.Л.П.Михайлова, М.: Энергоатомиздат, 1989, с.120. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008044967A1 (en) * 2006-10-09 2008-04-17 Lev Nikolaevich Khomyakov Method for producing additional power by the multiple conversion thereof in a closed circuit for circulating a working body and a device for carrying g out said method
RU220072U1 (en) * 2023-06-09 2023-08-23 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") Hydro unit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100482938C (en) Apparatus for generating electrical power from tidal water movement
EP0784156B1 (en) Submerged hydraulic turbine-generator
CA1284820C (en) Speed avoidance logic for a variable speed wind turbine
Zinger et al. Annualized wind energy improvement using variable speeds
CA1258092A (en) Variable speed wind turbine
US20030218338A1 (en) Apparatus and method for extracting maximum power from flowing water
RU2061186C1 (en) Hydraulic unit of smaller hydroelectric station
US3614268A (en) Hydro-electric installation
CA2489946C (en) Water flow turbine
Akbari et al. Reduced-size converter in dfig-based wind energy conversion system
RU2059875C1 (en) Servicing method for small hydroelectric power station unit
JP2002155846A (en) Power recovery hydraulic power generation device
CN107269467B (en) A kind of control method of all-hydraulic wind-tidal mixing generating equipment
CN219711598U (en) Speed regulation system driven by gas-electricity double-drive combination
RU2059104C1 (en) Method of operation of small hydroelectric power station
US20230392573A1 (en) Tidal stream generation apparatus with pump
JPS56167873A (en) Wind power generator
SU1645595A1 (en) Method of operation of hydroelectric stations
JPS58222981A (en) Operating method for hydraulic machine
CN116104589A (en) Speed regulation method of gas-electric double-drive system
CA2199781A1 (en) Hydraulic engines with at least two counterrotating runners
JP2647116B2 (en) How to operate a variable speed hydraulic machine
Rachev et al. Energy Efficient Solution for Pump System
Williams The Modular Design of Small Water Turbines
Abdulveleev et al. Improving Energy Efficiency of Central Power Station at Industrial Facility