【摘要】：我國(guó)南方地區(qū)分布大量小型水電站,大部分小水電站輸電線路存在覆冰現(xiàn)象,影響小水電站的正常運(yùn)行,因此小型水電站輸電線路融冰研究的意義重大。小型水電站規(guī)模較小,以個(gè)人集資興辦居多,為節(jié)約成本,融冰時(shí)將使用水電站的水輪發(fā)電機(jī)作為融冰裝置的電源。故小型水電站融冰時(shí)將與電網(wǎng)解裂孤島運(yùn)行,其融冰裝置也需特殊設(shè)計(jì)。本文研究?jī)?nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面。首先,本文介紹了熱力融冰的物理過(guò)程,分析了華中及西南地區(qū)小型水電站線路覆冰類型、覆冰截面形狀及覆冰厚度的特點(diǎn)及對(duì)融冰電流的影響,采用布爾戈斯道爾夫公式計(jì)算了某小型水電站輸電線路的融冰電流及功率。其次,分析了小型水電站線路融冰時(shí)存在容量限制及成本限制等問(wèn)題,提出了孤島直流融冰的基本方式。為最大限度降低投入,整流器采用6脈波晶閘管整流,采用整流變壓器及電抗器結(jié)合的供電方式,同時(shí)在發(fā)電機(jī)出口側(cè)并聯(lián)5、7和11次無(wú)源濾波器,以減少注入發(fā)電機(jī)內(nèi)部的諧波電流,避免發(fā)電機(jī)組出力下降。由此確定了小型水電站線路融冰的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。再次,分析了孤島融冰時(shí)水輪發(fā)電機(jī)組的功頻靜態(tài)特性和負(fù)載對(duì)頻率波動(dòng)的影響,同時(shí)分析了孤島融冰系統(tǒng)的諧波放大等效電路,并從頻率下降、頻率波動(dòng)兩個(gè)方面分析了融冰系統(tǒng)中諧波放大的原因。為了抑制系統(tǒng)中的諧波放大現(xiàn)象,提出了兩大解決措施,一是優(yōu)化濾波參數(shù),對(duì)濾波器的調(diào)諧頻率、調(diào)節(jié)銳度及無(wú)功補(bǔ)償功率進(jìn)行合理優(yōu)化,對(duì)比分析了優(yōu)化前后諧波放大倍數(shù)的區(qū)別;二是控制負(fù)載變化速率,由發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知,負(fù)載的突變將導(dǎo)致系統(tǒng)頻率的波動(dòng),提出一種結(jié)合頻率檢測(cè)的負(fù)載控制策略,進(jìn)一步降低諧波放大的可能性。最后,本文根據(jù)某水電站融冰工程的要求確定了融冰系統(tǒng)中整流變壓器、電抗器及整流器的參數(shù),同時(shí)合理設(shè)計(jì)了5、7和11次濾波器,然后根據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定了負(fù)載校正策略的相關(guān)參數(shù)。并對(duì)孤島融冰系統(tǒng)進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),分析了35kV線路和110kV線路的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以及此過(guò)程中出現(xiàn)的諧波放大現(xiàn)象,試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了本文對(duì)于小型水電站輸電線路特殊問(wèn)題分析的正確性及解決措施的有效性。
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TV742;TM752
【圖文】：

第 5 章 直流融冰系統(tǒng)參數(shù)及試驗(yàn)分析系統(tǒng)參數(shù) 水輪發(fā)電機(jī)參數(shù)本文進(jìn)行融冰設(shè)計(jì)的小型水電站一共有兩臺(tái)水輪發(fā)電機(jī)，融冰時(shí)采用兩運(yùn)行，其具體參數(shù)如表 5.1 所示，實(shí)物圖如圖 5.1 所示。表 5.1 水輪發(fā)電機(jī)參數(shù)表型號(hào)規(guī)格 SFW3200-8/1731 SFW3200-10/2150容量/kW 3200 3200電壓/kV 6.3 6.3額定功率因數(shù) 0.8 0.8定子繞組漏抗 pu 0.07094 0.08317定子繞組電阻/ 0.0741 0.1016

小型水電站輸電線路融冰特殊問(wèn)題及解決措施表 5.2 濾波器參數(shù)償基波/kVarC/μF L/mH安裝容量/kVar濾波支路額定電流/A369 30.19 13.98 4419 117 263 21.56 9.99 3342 86 168 13.72 6.35 2227 56 電抗器采用空心電抗器，如圖 5.3 所示，戶外力好、線性度好、飽和能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，與鐵系統(tǒng)。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2725757