Генераторный комплекс на основе МДП для малых ГЭС

• Автор: Ошмарин, Олег Николаевич
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 168 с.

Оглавление
Введение
Глава I. Общие вопросы создания и развития МГЭС (на примере Нижегородской области)
1.1. Энергоресурсы малых рек Нижегородской области и их оценка
1.2. Классификация малых ГЭС
1.3. Гидрооборудование МГЭС
1.3.1. Конструкция и классификация гидротурбин
1.3.2. Виды характеристик турбины
1.3.3. Построение и расчет механических характеристик турбины
1.4. Варианты ГК МГЭС
1.5. Классификация и сравнительная оценка ГК МГЭС на основе МДП
1.5.1. Варианты схем соединения АМ и ПЧ
1.5.2. Установленная мощность ПЧ
1.5.3. Классификация ПЧ
Выводы
Глава II. Стационарные режимы работы ГК на основе МДП-генератора при синусоидальных токах
2.1. Работа ГК в автономном режиме
2.1.1. Энергетический баланс
2.1.2. Установленная мощность ИРМ
2.1.3. Коэффициент полезного действия ГК
2.1.4. Коэффициент мощности ГК
2.2. Работа ГК в режиме параллельно с энергосистемой
2.2.1. Энергетический баланс
2.2.2. Коэффициент мощности ГК
2.2.3. Коэффициент полезного действия ГК
Выводы
Глава III. Стационарные режимы работы ГК на основе МДП-генератора с токовым непосредственным преобразователем частоты
3.1. Методика расчета
3.2. Токи МДП-генератора

3.2.1. Ток ротора
3.2.2. Ток статора
3.2.3. ТокТНПЧ
3.2.4. Суммарный ток МДП-генератора
3.3. Работа ГК в автономном режиме
3.3.1. Установленная мощность ИРМ
3.3.2. Коэффициент нелинейных искажений напряжения ГК
3.3.3. Коэффициент полезного действия ГК
3.4. Работа ГК в режиме параллельно с энергосистемой
3.4.1. Коэффициент мощности ГК
3.4.2. Коэффициент полезного действия ГК
Выводы
Глава IV. Эксплуатационные показатели и экспериментальные исследования ГК на основе МДП-генератора
4.1. Эксплуатационные показатели ГК при синусоидальных токах
4.1.1. Анализ установленной мощности ИРМ
4.1.2. Коэффициент полезного действия ГК
4.2. Эксплуатационные показатели ГК сТНПЧ
4.2.1. Анализ установленной мощности ИРМ
4.2.2. Коэффициент нелинейных искажений напряжения автономной сети
4.2.3. Коэффициент полезного действия ГК
4.3. Экономическое сопоставление вариантов ГК по схеме МДП
4.4. Экспериментальные исследования ГК на основе МДП-генератора
4.5. Электрооборудование Ичалковской МГЭС
Выводы
Заключение
Литература
Приложение

Введение
Развившийся экономический и экологический кризис затронул в настоящее время практически все страны, включая Россию. Особенно тяжелые последствия этого кризиса испытывают крупные регионы, в которых сосредоточены мощные энергетические производства, относящиеся к различным отраслям промышленности и сельского хозяйства. Это в полной мере относится и к Нижегородской области, имеющей 50% дефицит электроэнергии, составляющий около 12 миллиардов кВтч в год.
Одним из наиболее эффективных технических направлений, обеспечивающих разрешение этого кризиса, является энергосбережение. Нижегородская область на протяжении последних нескольких лет признана одним из немногих в России центров энергосбережения. Развитие современной рациональной энергетики связано с целым рядом серьезных исследований и разработок, в числе которых немаловажное место занимает создание экологически чистых возобновляемых источников энергии и, в частности, малых гидроэлектростанций (МГЭС).
В настоящее время отсутствует единое определение МГЭС. Существуют различные классификации МГЭС по различным признакам: по мощности, напору, режиму работы, степени автоматизации и др. Наиболее характерными показателями ГЭС, построенных на малых реках, являются : установленная мощность и уровень напора.
Исторически можно выделить три периода развития малой гидроэнергетики в нашей стране:
• в 1930 - 1940 годы были разработаны принципы проектирования, строительства и эксплуатации малых ГЭС, созданы типовые проекты этих ГЭС. Некоторые проекты были реализованы. По имеющимся данным установленная мощность малых ГЭС, получивших название сельских, достигла 38 МВт.
• в первые послевоенные годы строительство малых ГЭС получило значительное развитие. По данным ЦСУ СССР, в 1952 году эксплуатировалось 6614 сельских ГЭС, в 1959 году суммарная мощность их превысила 480 МВт, а выработка электроэнергии составила 1 млрд. кВтч/год. В Горьковской области к 1956 году функционировало около 560 МГЭС.
• в 60-е годы произошло фактическое разрушение созданной и отработанной системы малой гидроэнергетики Это во многом объясняется вводом в действие централизованной системы электроснабжения промышленных

Рассмотрим основные схемные варианты МДП:
1. ’’классический” вариант (рис 1.13-а), когда статор подключен к сети, а ротор - к ПЧ, который в свою очередь также подключен к сети [7,55,67];
2. вариант, когда статор подключен к ПЧ, который в свою очередь подключается к сети, а ротор подключен непосредственно к сети (рис 1.13.6) [55];
3. вариант, в котором статор и ротор подключены к отдельным ПЧ (рис
1.13.в) [55];
4. вариант - бесконтактный, при котором МДП имеет на статоре две совмещенные обмотки, одна из которых подсоединена к сети, а другая - к ПЧ, который в свою очередь также подсоединен к сети (рис 1.13.г) [55].
в) г)
Рис. 1.13. Схемы соединения АМ и ПЧ в составе МДП: а) ’’классический” вариант МДП; б) вариант МДП, когда статор подключен к ПЧ; в) вариант МДП, в котором статор и ротор подключены к отдельным ПЧ; г) бесконтактный вариант МДП