水电工程领域现场特殊应用的新型电力技术

• 作者: Basarab GUZUN 董慧莹
• 来源期刊: 国外大电机
• 学科: 工学
• 关键词: 水电站(HPP) 抽水蓄能电站(PPS) 交流值流励磁系统 抽水电动机(PM) 水轮发电机(HG) 耦合装置 变频器(FC)
• 年，卷（期）: 2014,（4）
• 页码范围: 19-23
• 页数: 5页
• 分类号: TM732

摘要

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