[实用新型]具有发电功能的抽水站水泵系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及水泵领域，更具体地说，涉及一种具有发电功能的抽水站 水泵系统。

背景技术

水泵是输送液体或使液体增压的机械，被广泛应用于各类抽水站。目前， 在某些抽水站，潜在有利用上游来水进行反向发电的需求。而性能良好的水泵 除了可以抽水，还可作为水轮机运行。水泵一般按照自身最高运行效率设计， 为克服流道损失，一般高效率区扬程较高；而在水泵作为水轮机运行时，其反 向发电运行时的水头往往比抽水运行时的额定扬程要小，因此，同转速运行方 式对一般水泵来说，其运行效率偏低，不能有效利用水资源。即直接采用同转 速发电一般效率很低，通过降低水泵(水轮机)转速可以获得更大的效率，但 一般泵站采用同步电机，调速较为困难。为提高发电效率，目前泵站水泵在反 向发电运行时一般采取增极降速、机组频率变换等方式。

由于水泵反向发电时的最优转速比抽水运行时低，因此可以通过增加电机 极对数来降低电机转速的方法来提高发电效率。虽然该方法能在一定程度上提 高发电效率，但是电机需做成变极电机，且极数不能任意调节，以致不能灵活 应对水头的变化。

此外，也有采用水轮发电后带动低转速(低频率)的电动机运行，低转速 的电动机再带动工频(50Hz)发电机运行，达到并网发电目的。这种方式在一 定程度上提高了水泵发电效率，但由于机组运行频率的不可调节性，当发电水 头改变时，其仍不能维持水轮机处于最佳发电运行效率。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对上述水泵在发电运行时能量回馈 效率较低的问题，提供一种具有发电功能的抽水站水泵系统。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案是，提供一种具有发电功能的抽 水站水泵系统，包括四象限变频器、第一高压断路器、第二高压断路器和水泵 电机，其中：所述水泵电机通过第一高压断路器连接供电电网以获得供电电源； 所述四象限变频器的网侧经由第二高压断路器连接到公共电网、机侧经由输出 滤波器连接到水泵电机；所述第一高压断路器和第二高压断路器之间具有互锁 装置，且该互锁装置使得第一高压断路器在第二高压断路器导通时关断、使得 第二高压断路器在第一高压断路器导通时关断。

在本实用新型所述的具有发电功能的抽水站水泵系统中，所述四象限变频 器包括变压器、由整流单元和逆变单元组成的功率模块、直流母线、控制单元； 所述控制单元分别与逆变单元、整流单元、直流母线连接，并在第二高压断路 器导通且直流母线电压超过设定值时控制整流单元工作在能量回馈模式。

在本实用新型所述的具有发电功能的抽水站水泵系统中，所述四象限变频 器的变压器、功率模块及控制单元分别位于变压器柜、功率柜及控制柜，且所 述变压器柜、功率柜及控制柜依次相邻设置组成变频器柜组。

在本实用新型所述的具有发电功能的抽水站水泵系统中，所述变压器柜和 功率柜上方通过散热风道与室外连通。

在本实用新型所述的具有发电功能的抽水站水泵系统中，所述变频器柜组 下方具有电缆沟，所述逆变单元的线缆经由电缆沟连接水泵电机。

在本实用新型所述的具有发电功能的抽水站水泵系统中，所述第二高压断 路器位于与变频器柜组并排设置的高压进线柜内，且该第二高压断路器的线缆 经由电缆沟连接到四象限高压变频器的变压器。

在本实用新型所述的具有发电功能的抽水站水泵系统中，所述电缆沟内设 有多个用于固定线缆的托架，且该多个托架分别具有水平上表面并且该多个托 架位于电缆沟内的不同高度。

在本实用新型所述的具有发电功能的抽水站水泵系统中，所述互锁装置通 过电气互锁方式实现第一高压断路器和第二高压断路器的互锁。

本实用新型的具有发电功能的抽水站水泵系统具有以下有益效果：通过四 象限变频同时实现水泵电机的驱动控制及能量回馈，并结合断路器控制，可高 效地将能量回馈到相关电网。

附图说明

图1是本实用新型具有发电功能的抽水站水泵系统实施例的示意图。

图2是图1中四象限变频的示意图。

图3是图2中变频器柜组的安装结构示意图。

图4是图3中电缆沟的示意图。

具体实施方式