ПОЛНОРАЗМЕРНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ ДЛЯ БЫСТРЫХ ПЕРЕХОДОВ МЕЖДУ РЕЖИМАМИ НАСОСА-ТУРБИНЫ ФРЭНСИСА

Аннотация

Рассматриваются дополнительные возможности, которые может предоставить применение совместно с синхронной машиной полноразмерного преобразователя частоты для существующей гидроаккумулирующей электростанции с двумя агрегатами мощностью 210 МВт каждый, преобразование работы которой с фиксированной скоростью турбонасосного агрегата на работу с переменной скоростью исследуется с акцентом на достижение более быстрых переходов между режимами. Представлены результаты модельных испытаний в экспериментах по быстрому переходу между режимами на уменьшенной физической модели насоса-турбины Фрэнсиса, которые были выполнены в гидравлической лаборатории ANDRITZ HYDRO в Линце, Австрия. Испытания состоят из изменения по линейному закону скорости модели от режима работы с насосным направлением вращения в режим турбины и наоборот при постоянно открытом направляющем аппарате. Представлены основные результаты изменений напора и расхода, вызванных изменением режима работы, достигнутым с различным временем перехода. Затем существующая электростанция с насосом-турбиной моделируется на квазигомологичной модели уменьшенного масштаба с использованием программного обеспечения SIMSEN с учётом резервуаров, напорных затворов, двух насосов-турбин Фрэнсиса, двух расположенных ниже по потоку вспомогательных (уравнительных) резервуаров и отводящего трубопровода. Применительно к электрической части конфигурацию полноразмерного преобразователя частоты рассматривали с помощью двух различных подходов к моделированию: на основании подробной электрической модели и очень упрощённой электромеханической модели. Моделируются переходы от турбины к насосу и наоборот и подчеркиваются сходства между полученными результатами моделирования прототипа и экспериментов с уменьшенной масштабной моделью. Достоверность процессов быстрого перехода на прототипе оценивается с помощью численного моделирования и обсуждается в соответствии с экстремальными значениями, полученными для разных последовательностей перехода.