| 13 | 水电工程领域现场特殊应用的新型电力技术显示文摘水电领域的标准应用主要是指水电站(HPP)的转换系统,即发电机或电动机。目前,较大额定功率的是同步电机,较小功率的(通常是几兆瓦)是异步电机。
所讨论的水电站或额定功率2×10MW/6/110kV的抽水蓄能电站(PPS)是由相距30km的额定功率为2-21MW的下游水电站通过一条110kV的架空输电线(OHL)供电,而最新引进的采用交流励磁系统的可变速同步电机被认为是颇具吸引力的创新方案,作者很荣幸地参与了整个现场安装过程。
本文的中心思想是研究和权衡两种主要解决方案,也就是电力电子设备(如安装在抽水蓄能电站现场的交流励磁的同步发电机或电动机、变频器)与其他更简单的方法(如水电站与抽水蓄能电站混合电站中隔离开关的稍微改造)相比虽然值得但成本高。按照这种思路,可在110kV母线上附加一个耦合单元,以适合联合运行,水电站与抽水蓄能电站一起通过一条110kV的架空输电线路连接起来。
本文首次对上述PPS电站可变速运行这一新理念以及现场应用的时机进行深入研究与分析,提出了如何利用略加改造的PPS电站已有方案来避免高成本设备(至少在第一研究阶段)的观点。对于PPS电站,只要对这些方案稍加改进,就可以使运行变得灵活,适应现代化要求,并且成本不高。
所讨论的PPS电站已经投入运行若干年了,第1台电动机M1以负载异步方式起动,几秒后进入稳态同步运行,补偿了该地区6kV电网的大量无功需求,避免了这种极端的起动方式造成整个扰动区域电压下降。
由于该案例讨论的是一座远程的PPS电站,所有的因素都不利于平滑起动,实际的方案是:(1)在110kV母线上有少量的短路功率,最少在500.700MVA上下,(2)两台110/6kV的降压变压器额定容量均为16MVA,太大,不适合17%的短路电压下起动,因此,在起动期间迫使采用两台变压器并联运行这一危险的起动方案,(3)所有的6kv级中压电缆都是5倍的额定容量,因为每台电动机的正常额定电流大约是1kA,在起动期间增加5倍,(4)为了略微提高110kV母线上最小短路电流功率,计划同时起动距离30km以外一附近电站的一台水轮发电机,(5)在同一时间只起动一台电动机,因此肯定是过励的,否则的话,这台电动机更适合在起动第二台电动机过程中更容易起动阶段运行,因为可由第一台供给1MVar充足的无功功率。
采用交流励磁代替直流励磁,通过强大的交交变频器实现了全控制,即使对于同步发电机也可以进行调速,真正地解决了一些基本问题,如:(1)以最高效率开发了“小湖”l,因此实现了可变速,并且通过PPS电站的水泵运行方式将小湖的水抽入大湖L,与2×75MV/222的HPP电站联合运行,或者独立运行,它们属于同一个水力发电联合体(HPP+PPS),拥有可以储能的设备,(2)通过完全消除相邻电网异步起动带来的严重扰动,实现PPS电站平滑起动,并可进一步提高整个地区的电能质量,(3)通过现场细致地试验,可能引入这些新的现代设备,淘汰PPS电站电动机的一些陈旧的起动方法,按照此观点,通过讨论权衡各种方法,在现场应用现代的、非常有益的方法,也是本文的主要目的。
因此,本文内容已应用于一个标准的水电联合体,在它们的安装阶段或许会带来有价值的改进,水电联合体或者是陈旧老化或者因各种原因(在安装阶段暂时缺少资金,技术改进还没有完全引入这种特殊应用领域)不再产生效益。 | Basarab GUZUN 董慧莹 | 2014 | 国外大电机2014，0，4： | 1 |
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