小型孤网水电站设计中的特殊问题

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发布时间：2021-08-19

资料介绍

能以较快的速度改变其动力矩，使机组较快停

止加速，较快稳定，因而减小了频率波动的峰值。

Ts'虽由调速器整定，但须经调保计算确定，

其大小主要取决于电站引水系统和机组特性，通常

为数秒到十几秒。

2．3 调速器迟滞时间71r

是反映调速器是否灵敏的重要技术指标。

的存在延迟了水轮机动力矩 D的及时改变，

增加了机组在负荷突变后的加(减)速时间，因而

会增大频率波动的峰值。国家有关标准规定71c≤

0．2 s，多数调速器可以达到。

和值对机组频率波动有直接而重大的影

响。例如，燃油发电机组的和远小于水电

机组，动力矩M。增减很快，故可以单独驱动施工

机械(即孤网运行)，频繁增、减其全部负荷

(K一接近于1)，而不会出现小型水电机组孤网运

行时频率波动过大等种种问题。

2．4 机组的惯性时间常数

GD n5

一365Ⅳn

式中， 0为机组的额定转速(r／min)；No为

机组的额定功率(kW)。

机组的值与机组的飞轮力矩GD 成正比，

当然也与机组的惯性力矩l，成正比。。越大，．，

也越大，同样的负荷突变引起机组的加速度am

。就

越小，故其频率波动峰值也越小。

3 孤网运行时频率波动峰值的近似计算

小型水电机组孤网运行中的频率波动，不是机

组小波动稳定问题，而是与甩负荷转速升高同属一

类问题。实际上，甩负荷是突变负荷工况的一种特

例。试想，如机组仅带一个负载，那么，其突减负

荷的频率波动峰值与其甩负荷时的转速升高，就是

一回事了[ 。

一般情况下，发电机各类负荷的综合阻力矩

z 是随转速的增加而增加的，即 >0。由于负

荷的这一特性，当负荷变化某一数量后，即使水轮

机不进行调节，机组转速仍可逐步稳定在某一新的

数值上。负荷的这种能力称为自稳定能力，它有助

于减少负荷突变时的频率波动值。

设有某一定量负荷△P，可以比较突增△P、

突减△P到某一负荷、突减△尸到空载(即甩去

△P负荷)等3种工况。由于突减△P到空载后没

有负荷自稳定作用的助力，其频率波动峰值相对较

大，可作为孤网频率波动峰值的计算工况。这样，

即可参照计算甩负荷转速升高的方法来计算孤网频

率波动峰值。

计算甩负荷转速升高的常用近似公式是在机组

运动方程式的基础上推导出来的，其差别仅在于采

用了不同的假定和修正系数。其基本形式为：

2 +T ×f

p 2

式中：为甩全负荷时机组最大转速升高相对

值；f为水击修正系数；T 为甩全负荷时的升速时

间(s)，即机组甩全负荷时自接力器开始动作到机

组转速最大值的时间，Tn=r ，其中r = ，

为相对升速时间；Tc、T 同前。

计算孤网频率波动峰值，时，假定机组升速

时间与K一成正比，同时假定接力器最短开、关

机时间相等且为匀速运动。则甩部分负荷时的升速

时间为：

T ．

， ax × T = K 。愠xx r × Ts

故有：

Pl= 2T

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