小水电发电系统参数设置

学习文档仅供参考学习文档仅供参考小型水电站的基本结构：1、水工建筑物：壅水建筑物、引水建筑物、泄水建筑物、水电站厂房和尾水建筑物等。2起重设备、机械修理设备、通风采暖设备等。3、电工一次系统：变压器、断路器、隔离开关、互感器、避雷器、消弧线圈等。4、电工二次系统：自动化元件、自动装置、断电器、仪表灯组成的检测、控制和保护系统。小水电的水力开发方式一般为：引水式。调节能力：无调节。类型有：天然瀑布型、急滩或天然跌水河段型、灌渠跌水型、河湾型、跨河或跨流域引水型、高山湖泊型，选择河湾型水电站。装机容量的选择：装机容量为水电站最大出力的极限值，我国以MW-25MW水电站划分为小型小水电、0为小MW以下为微型小水电，故选取装机容量为 1MW即1000kW200kW。设计保证率：以某个枯水日出力为标准，多年间有X%的时间的出力不小于它，称X80%。3流量历时〔保证率〕曲线。则不小于最小日平均流量的时间为3x365=1095日，其频率为P=1095

≈不小于最大日平均流量的时间为1日其频率为= 1

x100%=%，10951 10951其余类推。从曲线上可查得要求保证率对应下的保证流量 𝑄 ，然后算出保证出力：保𝑁 =A𝑄 H保 保可以认为水头保持不变，即H=10m，𝑁 =75𝑄 .保 保站的发电量指标常用多年平均发电量来表示。装机容量确实定：由于无调节水电站〔径流式电站〕不能对径流进行任何调节，即不能担任调峰任务，因此电站的保证出力𝑁保通常就是其为满足电力用户或电网最大负荷需要而设置的最大工作量，及𝑁保=𝑁工。水轮机的选择：1、类型：冲击型水轮机可选择双击式，还击型水轮机可选择卧式布置的混流式水轮机、轴流转桨式、惯流式,选择卧式布置的混流式水轮机。2、基本参数设定：(2)、效率：𝜂水=90%；〔3〕、流量：随季节变化，丰水期取Q=200𝑚3/s，枯水期取Q=50𝑚3/s，平水期取Q=100𝑚3/s;〔4、输入功率=g*H*Q〔kW)，𝑁 =98QkW入 入〔5〕、转速:与发电机的转速相同为300r/min；〔6〕、转轮直径：3m。3、结构：尾水管采用直锥形发电机的选择：1、类型：凸极立式同步发电机2、基本参数：额定容量：发电机的功率N发,应与水轮机的出力N𝑁 =𝑁

𝜂

〔

为水轮机的输出功发 水发传 发 水率,𝜂100kW~3200kW,;𝜂发 传5121826405575125、1600200025003200(kW)。有以上数据有：𝑁=600xxkW=540kW，故取单机容量为500kW；发额定电压：现有的小型水轮发电机多为400V和6300V,500kW以上一般为6300V400V,便于维修管理。cos𝛷频率：与电网频率相同，我国规定为f=50Hz；额定转速：与磁极对数相关，取磁极对数为 p=10，则额定转速为n=60𝑓=300r/min；𝑝飞逸转速：倍额定转速。3、电磁参数：直轴瞬变电抗、直轴超瞬变电抗、短路比4L=G𝐷2〔惯性〕时间常数：表示发电机在额定转矩作用下，把转子从静止状态加速到额定27.4𝐺𝐷2𝑛2

𝑖104𝑃𝑁

𝑁,式中，𝑃𝑁为额定功率，𝑛𝑁为额定转速，5有带直接交流励磁机的无刷励磁系统,以及可控直接励磁,可控分流双绕组电抗分流励磁系统等。由于自励方式没有励磁机，可以缩小机组尺寸，故选择自励方式。调速器的选择：头、转轮直径及流量等来计算调速功A,计算公式为：还击式水轮机：A=(20~30)Q√H𝑚𝑎𝑥𝐷〔kg·m〕d𝑑3𝐻𝑚𝑎𝑥kg·m〕6000m〔mZd〕由于水轮机采用混流式水轮机为冲击式水轮机，取Z=4，d=10cm，H=10m，则A=4x〔10x103x10〕=kg·m6000变压器的选择：1、运行方式：升压变压器2、调压方式：