[實用新型]一種提高交流發電機過負荷能力的裝置

有效

• 申請號: 201320028806.2
• 申請日: 2013-01-21
• 公開（公告）號: CN203086147U
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發明（設計）人: 韋琪;韋雯斐
• 申請（專利權）人: 韋琪
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及高壓電網調節技術領域，特別涉及一種提高交流發電機過負荷能力的裝置。?

背景技術

交流發電機在設計制造時，就有一系列額定值，如電壓U，電流I，視在功率S、有功功率P及功率因數cosφ等等，為了確保發電機的安全運行，在使用及運行時，其出廠規定的額定值是不能超過的，特別是電壓、電流及視在功率等主要參數。為此人們普遍認為發電機的有功功率P也不能超過額定值運行，因此，自交流發電機問世以來，基本上所有的發電廠都嚴格按照出廠規定的額定出力控制發電機輸出有功功率，不敢超發。?

交流發電機的功能是將自然界的一次能源（水能、熱能、原子能、風能等）通過發電動力裝置（水輪機、鍋爐及汽輪機等）帶動發電機轉動，通過發電機將一次能源轉化成電能，為地區經濟和人民生活服務。從全國乃至全世界來看，能源緊缺已經在全球造成危機，人們一方面加緊開發現有常規能源，一方面尋找開發太陽能、風能等新型替代能源。另一方面千方百計開展節能降耗活動以緩解能源緊缺局面。中國北方電力主要依靠火電，西部地區主要依靠水電。火電不僅大量消耗煤炭及石油等一次能源，而且由于大量排放二氧化碳及二氧化硫，對環境造成了污染，嚴重制約了經濟社會可持續發展。?

水電屬于可再生綠色能源，不消耗一次能源，也沒有三廢排放，是屬于優先發展的綠色環保能源，但是由于地方經濟發展迅猛，目前開發的水電裝機容量遠遠滿足不了地方經濟發展的用電需求。國內具備開發條件的水力資源電源點已經寥寥無幾，電力資源的匱乏已經嚴重制約著我國經濟的可持續發展。?

中小型水電多數是徑流式水電站，沒有調節能力，而徑流式水電站的主要矛盾就是存在著豐枯季節徑流差異大的矛盾，一般情況豐枯徑流差異都在15倍以上。幾乎所有的徑流式水電站在豐水期都存在不同程度的棄水，而由于電力緊缺，豐水季節水電站大量棄水的同時電網還在對一些負荷停電限電。面對越來越嚴重的能源危機，我們考慮如何在現在已經建成的水電站找到一種經濟有效發電機超發電力的辦法，從而在豐水期充分利用棄水多發電力，為地方經濟發展做貢獻。?

每臺發電機在出廠時，所規定的一系列額定值，如電壓U，電流I，視在功率S、有功功率P及功率因數cosφ等等，這是設計和制造決定的。為了確保發電機的安全運行，在使用及運行時，其出廠規定的電壓、電流及容量等主要額定值參數是不能超過的。為此人們普遍認為發電機的有功功率P也不能超過額定值運行。在實際使用當中，由于電力是一種不能儲存的商品，即其生產、銷售及使用是一瞬間同時完成的，電力必須緊隨負荷的變化而隨時調節發電量，假如出現發電量跟不上負荷的增加而沒有及時增加發電量的情況，就會出現電網頻率非正常下降甚至電網崩潰的事故，所以提高發電機的過負荷能力對電網的安全運行將有著重大的作用。?

發明內容

為了解決現有技術的問題，本實用新型提供了一種提高交流發電機過負荷能力的裝置，其是在保持發電機的電壓U，電流I，視在功率S等主要參數不超過額定值運行的前提下，通過提高發電機的功率因數cosφ，限制發電機輸出無功功率的前提下，通過靜電電容補償裝置補償無功功率，將發電機發無功功率的容量騰出來，超發有功功率達20－25％。?

所述技術方案如下：??

一種提高交流發電機過負荷能力的裝置，包括發電機及其輸出電網，所述電網的母線上設置有靜電電容補償裝置，所述靜電電容補償裝置用于補償發電機限制發出的無功功率。?

靜電電容補償裝置包括高壓電纜上設置的電流互感器，所述的電流互感器通過高壓電抗器連接高壓電容器，所述的電流互感器與電網母線之間設置高壓開關，所述高壓電容器之前還連接有電容器專用熔斷器。?

本實用新型的技術方案中，發電機的“額定容量”指的是發電機的視在功率S，其單位為kVA(MVA)，視在功率是發電機所發有功功率P和無功功率Q的向量合成，功率計算公式為：?

視在功率：S=√3U.I　　　?

有功功率：P=√3U.I.cosφ=S?.cosφ?

無功功率：Q=√3U.I.sinφ?

式中：U－發電機額定電壓（kV）?

I－發電機額定電流（a）?

cosφ－發電機功率因數?

φ－電流I和電壓U之間的夾角。?