энергетическая установка для снабжения изолированных потребителей переменной мощности

Формула изобретения

ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ СНАБЖЕНИЯ ИЗОЛИРОВАННЫХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ ПЕРЕМЕННОЙ МОЩНОСТИ, содержащая установленный на водотоке насос, работающий в турбинном режиме, вал которого связан с валом генератора, выход которого подключен к потребителям энергии, и систему регулирования, отличающаяся тем, что система регулирования выполнена в виде аккумулятора тепловой энергии, подключенного параллельно потребителям энергии через регулируемый коммутирующий аппарат, связанный с датчиком частоты вращения генератора и фрикционного тормоза, размещенного на промежуточном валу между насосом и генератором, при этом аккумулятор тепловой энергии выполнен в виде бойлеров, а фрикционный тормоз выполнен с рабочим моментом, соответствующим максимальному моменту, развиваемому насосом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в стационарных и передвижных установках для автономного энергоснабжения различного рода потребителей, особенно в отдаленных и труднодоступных районах, для обеспечения изыскательских, старательских, геологоразведочных и других работ, а также в электроустановках резервного питания на промышленных предприятиях, электростанциях и других объектах.

Цель изобретения - повышение эффективности и упрощение системы регулирования, а также обеспечение непрерывного и высококачественного электроснабжения изолированных потребителей переменной мощности.

На чертеже представлена предлагаемая установка, общий вид.

Энергетическая установка содержит насос 1, работающий в турбинном режиме, вал которого через муфту 2 и промежуточный вал 3 присоединен к валу генератора 4 переменного тока. На валу 3 установлен фрикционный тормоз 5. К выходу генератора 4 подключен потребитель 6 энергии, параллельно которому через регулируемый коммутирующий аппарат 7, управляемый датчиком 8 частоты генератора, подключен аккумулятор 9 энергии, выполненный в виде совокупности бойлеров.

Установка работает следующим образом.

Насос 1, работающий в турбинном режиме, развивает постоянную мощность, определяемую напором и расходом используемого водотока, вследствие чего генератор 4 также работает с постоянной мощностью. Эта мощность в зависимость от потребности потребителя 6 энергии перераспределяется между ним и аккумулятором 9 энергии, для чего служит регулируемый коммутирующий аппарат 7, который позволяет направлять в аккумулятор энергии большую или меньшую часть мощности генератора.

При увеличении или уменьшении мощности потребителя 6 энергии соответственно уменьшается или увеличивается частота напряжения генератора 4 относительно номинальной, что определяет датчик 8 и дает команду коммутирующему аппарату 7 направить в аккумулятор 9 энергии соответственно меньшую или большую часть мощности так, чтобы потребляемая мощность в любом режиме равнялась генерируемой.

При правильном выборе датчика 8 и коммутирующего аппарата 7 колебания частоты при таком способе регулирования не превышают допустимые при любом изменении мощности.

В качестве регулируемого коммутирующего аппарата может быть использована, например, серийно выпускаемая тиристорная станция управления, управляемая аналоговым сигналом, а в качестве датчика - серийный преобразователь частоты с аналоговым выходом.

Использование изобретения обеспечивает следующие технико-экономические преимущества перед известными объектами: обеспечение в достаточных пределах постоянства частоты вращения, а следовательно, качества электроэнергии генератора при любой реальной величине и скорости изменения мощности потребителя энергии; упрощение конструктивного выполнения системы регулирования.