具有發(fā)電功能的抽水站水泵系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及水栗領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種具有發(fā)電功能的抽水站水栗系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]水栗是輸送液體或使液體增壓的機(jī)械，被廣泛應(yīng)用于各類抽水站。目前，在某些抽水站，潛在有利用上游來水進(jìn)行反向發(fā)電的需求。而性能良好的水栗除了可以抽水，還可作為水輪機(jī)運(yùn)行。水栗一般按照自身最高運(yùn)行效率設(shè)計(jì)，為克服流道損失，一般高效率區(qū)揚(yáng)程較高；而在水栗作為水輪機(jī)運(yùn)行時(shí)，其反向發(fā)電運(yùn)行時(shí)的水頭往往比抽水運(yùn)行時(shí)的額定揚(yáng)程要小，因此，同轉(zhuǎn)速運(yùn)行方式對(duì)一般水栗來說，其運(yùn)行效率偏低，不能有效利用水資源。即直接采用同轉(zhuǎn)速發(fā)電一般效率很低，通過降低水栗(水輪機(jī))轉(zhuǎn)速可以獲得更大的效率，但一般栗站采用同步電機(jī)，調(diào)速較為困難。為提高發(fā)電效率，目前栗站水栗在反向發(fā)電運(yùn)行時(shí)一般采取增極降速、機(jī)組頻率變換等方式。
[0003]由于水栗反向發(fā)電時(shí)的最優(yōu)轉(zhuǎn)速比抽水運(yùn)行時(shí)低，因此可以通過增加電機(jī)極對(duì)數(shù)來降低電機(jī)轉(zhuǎn)速的方法來提高發(fā)電效率。雖然該方法能在一定程度上提高發(fā)電效率，但是電機(jī)需做成變極電機(jī)，且極數(shù)不能任意調(diào)節(jié)，以致不能靈活應(yīng)對(duì)水頭的變化。
[0004]此外，也有采用水輪發(fā)電后帶動(dòng)低轉(zhuǎn)速(低頻率)的電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，低轉(zhuǎn)速的電動(dòng)機(jī)再帶動(dòng)工頻(50Hz)發(fā)電機(jī)運(yùn)行，達(dá)到并網(wǎng)發(fā)電目的。這種方式在一定程度上提高了水栗發(fā)電效率，但由于機(jī)組運(yùn)行頻率的不可調(diào)節(jié)性，當(dāng)發(fā)電水頭改變時(shí)，其仍不能維持水輪機(jī)處于最佳發(fā)電運(yùn)行效率。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于，針對(duì)上述水栗在發(fā)電運(yùn)行時(shí)能量回饋效率較低的問題，提供一種具有發(fā)電功能的抽水站水栗系統(tǒng)。
[0006]本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是，提供一種具有發(fā)電功能的抽水站水栗系統(tǒng)，包括四象限變頻器、第一高壓斷路器、第二高壓斷路器和水栗電機(jī)，其中:所述水栗電機(jī)通過第一高壓斷路器連接供電電網(wǎng)以獲得供電電源;所述四象限變頻器的網(wǎng)側(cè)經(jīng)由第二高壓斷路器連接到公共電網(wǎng)、機(jī)側(cè)經(jīng)由輸出濾波器連接到水栗電機(jī);所述第一高壓斷路器和第二高壓斷路器之間具有互鎖裝置，且該互鎖裝置使得第一高壓斷路器在第二高壓斷路器導(dǎo)通時(shí)關(guān)斷、使得第二高壓斷路器在第一高壓斷路器導(dǎo)通時(shí)關(guān)斷。
[0007]在本實(shí)用新型所述的具有發(fā)電功能的抽水站水栗系統(tǒng)中，所述四象限變頻器包括變壓器、由整流單元和逆變單元組成的功率模塊、直流母線、控制單元;所述控制單元分別與逆變單元、整流單元、直流母線連接，并在第二高壓斷路器導(dǎo)通且直流母線電壓超過設(shè)定值時(shí)控制整流單元工作在能量回饋模式。
[0008]在本實(shí)用新型所述的具有發(fā)電功能的抽水站水栗系統(tǒng)中，所述四象限變頻器的變壓器、功率模塊及控制單元分別位于變壓器柜、功率柜及控制柜，且所述變壓器柜、功率柜及控制柜依次相鄰設(shè)置組成變頻器柜組。
[0009]在本實(shí)用新型所述的具有發(fā)電功能的抽水站水栗系統(tǒng)中，所述變壓器柜和功率柜上方通過散熱風(fēng)道與室外連通。
[0010]在本實(shí)用新型所述的具有發(fā)電功能的抽水站水栗系統(tǒng)中，所述變頻器柜組下方具有電纜溝，所述逆變單元的線纜經(jīng)由電纜溝連接水栗電機(jī)。
[0011]在本實(shí)用新型所述的具有發(fā)電功能的抽水站水栗系統(tǒng)中，所述第二高壓斷路器位于與變頻器柜組并排設(shè)置的高壓進(jìn)線柜內(nèi)，且該第二高壓斷路器的線纜經(jīng)由電纜溝連接到四象限高壓變頻器的變壓器。
[0012]在本實(shí)用新型所述的具有發(fā)電功能的抽水站水栗系統(tǒng)中，所述電纜溝內(nèi)設(shè)有多個(gè)用于固定線纜的托架，且該多個(gè)托架分別具有水平上表面并且該多個(gè)托架位于電纜溝內(nèi)的不同高度。
[0013]在本實(shí)用新型所述的具有發(fā)電功能的抽水站水栗系統(tǒng)中，所述互鎖裝置通過電氣互鎖方式實(shí)現(xiàn)第一高壓斷路器和第二高壓斷路器的互鎖。
[0014]本實(shí)用新型的具有發(fā)電功能的抽水站水栗系統(tǒng)具有以下有益效果:通過四象限變頻同時(shí)實(shí)現(xiàn)水栗電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制及能量回饋，并結(jié)合斷路器控制，可高效地將能量回饋到相關(guān)電網(wǎng)。
【附圖說明】
[0015]圖1是本實(shí)用新型具有發(fā)電功能的抽水站水栗系統(tǒng)實(shí)施例的示意圖。
[0016]圖2是圖1中四象限變頻的不意圖。
[0017]圖3是圖2中變頻器柜組的安裝結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖4是圖3中電纜溝的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0020]如圖1所示，是本實(shí)用新型具有發(fā)電功能的抽水站水栗系統(tǒng)實(shí)施例的示意圖。本實(shí)施例的抽水站水栗系統(tǒng)包括四象限變頻器15、第一高壓斷路器12、第二高壓斷路器14以及水栗電機(jī)17，其中:水栗電機(jī)17通過第一高壓斷路器12連接供電電網(wǎng)11以獲得供電電源；四象限變頻器15的網(wǎng)側(cè)經(jīng)由第二高壓斷路器14連接到公共電網(wǎng)13、機(jī)側(cè)經(jīng)由輸出濾波器16連接到水栗電機(jī)17。通過將公共電網(wǎng)13和供電電網(wǎng)11分開，更利于回饋電量的測(cè)量計(jì)價(jià)。
[0021]上述第一高壓斷路器12和第二高壓斷路器14之間具有互鎖裝置，且該互鎖裝置使得第一高壓斷路器12在第二高壓斷路器14導(dǎo)通時(shí)關(guān)斷、使得第二高壓斷路器14在第一高壓斷路器12導(dǎo)通時(shí)關(guān)斷。通過互鎖裝置對(duì)兩個(gè)斷路器的互鎖控制，可保證水栗電機(jī)17驅(qū)動(dòng)運(yùn)行和發(fā)電運(yùn)行時(shí)分別連接不同的外部電網(wǎng)。
[0022]具體地，上述四象限變頻器15可采用串聯(lián)型高壓變頻器，包括變壓器(例如移向變壓器)、由逆變單元和整流單元組成的功率模塊、直流母線及控制單元;控制單元分別與逆變單元、整流單元、直流母線連接。
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