[實用新型]一種用于超低水頭的成套水力發電系統

有效

• 申請號: 201720647834.0
• 申請日: 2017-06-06
• 公開（公告）號: CN206957861U
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發明（設計）人: 翁映標;吳國穎;智勇鳴;趙玉忠;高琳;張海麗
• 申請（專利權）人: 中水珠江規劃勘測設計有限公司
• 主分類號: F03B13/00
• 分類號: F03B13/00;F03B15/00
• 代理公司: 東莞市華南專利商標事務所有限公司44215
• 代理人: 劉克寬

技術領域

本申請涉及水力發電技術領域，特別是涉及一種用于超低水頭的成套水力發電系統。

背景技術

水力發電就是將河流、湖泊等位于高處所具有的位能轉換成動能，再利用發電機將動能轉換成電能的過程。水力發電能源具有可再生性、可調節性及潔凈性等特點。改革開放以來，我國水電建設事業取得了飛躍發展，工程建設技術、水輪發電機組制造技術及輸變電技術已非常完善成熟。總結已完建或建設中的水力發電項目，其發電水頭一般都在2.0米以上，項目開發的經濟性相對較好，2.0米及以下（以下簡稱為超低水頭）水頭成套水力發電系統尚處于空白領域。

然而，我國水能資源量極其豐富，尤其是豐厚的超低水頭段水能資源尚處于亟待開發階段。就目前的研究進展及成果來看，我國已有的水能資源開發主要存在兩個特點：（1）所開發的成套水力發電系統研究適用水頭主要集中在2.0米以上，對于超低水頭段水能資源，尚沒有成熟的產品；（2）所開發的成套水力發電系統需要設置一整套調速系統、勵磁系統、控制保護系統及設備輔助系統等，同時需要配備大量的土建工作。對于開發能量密度低的超低水頭段水能資源而言，無疑經濟性較差、價值較小。

因此，為解決開發超低水頭段水能資源的可能性和經濟性問題，亟需研發一種可靠性和穩定性好，且制造容易、安裝簡單、維護方便、造價低，并且具有市場應用和推廣價值的超低水頭的成套水力發電系統技術。

實用新型內容

本申請的目的在于避免現有技術中的不足之處而提供一種用于超低水頭的成套水力發電系統，不僅簡化了水力發電系統、減少投資，而且實現了對2.0米以下水頭水資源的充分利用。

本申請的目的通過以下技術方案實現：

一種用于超低水頭的成套水力發電系統，包括依次連接的超低水頭發電機組、機組現地控制箱、電纜、超低水頭發電機組控制總柜、光纜和中控室，超低水頭發電機組利用電纜，通過機組現地控制箱及超低水頭發電機組控制總柜，將發出的非恒定電流電能整流后直接并入電網，向電網輸送電能，其中，超低水頭發電機組用于低于2.0米的水頭的水力發電，超低水頭發電機組包括水力發電機，水力發電機包括微型流道，微型流道內設置有水輪機及與水輪機連接的同步永磁發電機/異步發電機；同步永磁發電機/異步發電機通過多個中空的固定架固定于微型流道內，中空的固定架的一端與同步永磁發電機的外殼連接，中空的固定架的另一端與微型流道內壁連接；其中一個中空的固定架與微型流道內壁的連接處開設有用于穿設同步永磁發電機線纜的線纜穿出口，線纜穿出口連接機組現地控制箱。

本申請的有益效果如下：

本申請的用于超低水頭的成套水力發電系統，與現有技術相比，具有以下優點：

（1）本申請的成套水力發電系統，采用低于2.0米水頭的超低水頭發電機組來發電，能充分利用2.0米以下的水頭資源；

（2）本申請的用于超低水頭的成套水力發電系統，其中的超低水頭發電機組，采用同步永磁發電機或異步發電機，可使得發電機取消同步勵磁機控制裝置，簡化了發電系統；

（3）使用了超低水頭發電機組控制總柜，對非恒定電流電能進行整流并具備并網條件，不需要設置調速系統，進一步簡化了發電系統，節省了大量的土建費用和設備造價；

（4）通過超低水頭發電機組控制總柜的控制，該機組可實現正向或反向發電、正向或反向抽水。

附圖說明

利用附圖對本申請做進一步說明，但附圖中的內容不構成對本申請的任何限制。

圖1是本申請的用于超低水頭的成套水力發電系統的示意框圖。

圖2是圖1中發電系統的超低水頭發電機組的排布示意圖。

圖3是圖2中發電機組的結構示意圖。

在圖1至圖3中包括有：

1——微型流道；

2——同步永磁發電機的外殼；

3——水輪機；

4——固定架；

5——喇叭狀擋水板；

6——錨式固定裝置；

7——混凝土支墩；

8——安裝室；

10——超低水頭發電機組；

11——機組現地控制箱；

12——電纜；

13——光纜；

14——超低水頭發電機組控制總柜；

15——中控室；

16——電網。

具體實施方式

結合以下實施例對本申請作進一步說明。