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金寨流波水电站电气一次设计

北极星电力网技术频道    作者:佚名   2010/12/3 9:32:31   

  所属频道:  水力发电    关键词:  电气主接线 水电站 厂用电

  摘要:文章简要介绍了金寨流波水电站的电气一次设计,对电站的电气主接线的选择、厂用电及坝区供电等进行描述。

  1工程概述

  流波水电站是燕子河水电站梯级开发中的末级电站,地处安徽省金寨县东南部,位于淮河流域西淠河主源燕子河出口处,坝址控制流域面积475km2,发电厂房位于响洪甸水库库尾,距响洪甸大坝16km,距县城梅山镇约55km。电站总装机容量2×12.5MW,年利用小时数为2811小时。电站按少人值班控制方式设计,采用计算机监控系统控制。

  2电站接入系统及电气主接线的选择

  2.1电站接入系统

  电站作为地方电网的骨干电站,主要承担调峰任务。电站附近无近区负荷,而距本站约10km处有青山110kV变电所。因此经过线损和电压损失的核算并征得金寨县水电局同意,电站出线采用一回110kV电压等级架空输电线路接入青山110kV变电所,并由该110kV变电所接入系统。

  2.2电气主接线的选择

  流波水电站装机两台,单台容量12.5MW,以一回110kV输电线路接入青山110kV变电所。发电机与变压器之间的连接可采用一机一变单元接线或二机一变扩大单元接线。若采用发电机──变压器组扩大单元接线,当主变压器及其高压侧电气设备故障或检修,将造成全站停发。考虑到本电站容量中等,在系统中担任调峰任务,在地方电网中为一重要电源。因此,本站不采用扩大单元接线,采用一机一变单元接线,设发电机出口断路器。

  一机一变单元接线的优点是接线最简明清晰;故障影响范围最小,运行可靠、灵活;布置最简单;继电保护也简单。发电机与主变压器之间装设断路器,适应水电站频繁调峰的要求,也符合有关规范的规定。装设发电机断路器还提高了厂用电供电的可靠性和灵活性,减小故障范围,适宜同期操作。

  110kV侧接线考虑单母线接线和角型接线两个可行方案进行比较。

  单母线接线方案具有接线简单清晰,高压侧断路器少,开关站布置简单,开停机方便,一台主变故障或检修不影响另一台主变的正常运行,继电保护配置和控制简单,投资省等优点,缺点是高压侧母线故障或检修将造成全站停运。

  角型接线方案的优点是:任一台高压侧断路器检修或故障不影响回路的连续供电,可靠性高,操作灵活、方便,一台主变检修或故障不影响另一台主变的运行,厂用电可靠性高。缺点是:高压侧设备较多,因而接线、布置较为复杂,切除一台主变需动作二台断路器,显得比较烦琐,继电保护和控制复杂,变电站占地面积大,投资大。

  综合以上分析,结合本站的特点,110kV侧接线方案选定单母线接线。

  3厂用电及坝区供电

  ①供电范围。电站厂区供电范围主要包括电站内机组自用电及油、气、水等公用系统用电和变电所用电等。坝区供电范围主要包括进水口用电和溢洪道闸门用电。

  ②厂区及坝区供电。电站厂区供电电源直接取自发电机机端,从每个发变组单元的10kV机压母线上分别引接一台厂用变压器。同时保留10kV施工电源,作为两台机组都停运时的备用厂用电源。

  厂用电母线采用单母线分段接线,电压等级为0.4kV。两台引自机压母线的厂变分别接入母线的I段、II段,备用厂变接入分段母线(III段),正常运行时两段母线相互独立,备用厂变处于备用状态。当任一台厂变因故退出时,备用厂变自动投入;当电站停运时,分段开关全部闭合,备用厂变同时接入两段母线。备用厂变与机压厂变间设并列运行闭锁装置。

  坝区距厂房较远,因此坝区的供电电源取自坝区附近的10kV电源。坝区变压器高压侧采用线路-变压器组接线,低压侧采用单母线接线。

  4变电站布置

  综合考虑电站枢纽布置、地形和投资等因素,变电站采用屋外中型布置方式。根据已确定的电气主接线和线路出线方向,变电站布置在距厂房东北侧。110kV屋外配电装置为双列布置,每列均布置主变及其高压侧出线开关间隔。出线间隔沿110kV母线方向布置。整个变电站占地面积约1309m2(38.5m×34m)。

  5过电压保护

  电站位于山区,雷暴日约50天,对防雷要求较高,因此采用以下措施对电站的电气设备进行保护。

  ①直击雷的保护。电站主副厂房、进水闸和溢洪道启闭机房等建筑物屋顶敷设避雷带保护对其进行直击雷保护;对变电站和110kV线路,设避雷针保护和避雷线进行直击雷保护。

  ②避雷器的配置。发电机至主变低压侧母线上的适当位置增装一组避雷器。110kV母线上均装有一组氧化锌避雷器。在主变中性点装一只氧化锌避雷器。

  6接地

  6.1接地网的形成

  本工程可以利用的自然接地体有:引水洞钢筋混凝土,大坝防渗墙钢筋混凝土,主副厂房、地下廊道的钢筋混凝土,以及压力钢管、闸槽等。接地体除尽量利用自然接地体外,还在主副厂房和开关站的基础下面埋设水平接地。各部份接地网间,用不少于两条40×4的扁钢连通,组成全厂总接地网。所有储油设施和主用电设备(除直流系统),均按接地规程要求接入总接地网。厂区以外的坝区、进水口、调压井等处需要接地的工程,在其附近设接地装置。

  6.2接地电阻值的确定

  电站最高出线电压110kV,为中性点直接接地系统。总接地网的接地电阻值按规程应不大于0.5Ω。厂区以外的坝区、进水口和调压室等处需要接地的工程,其接地电阻值不应大于4Ω,各直击雷保护设施的接地电阻值不应大于10Ω。

  7照明

  电站的照明按用途分为工作照明、事故照明、装饰照明以及经常直流照明。除中控室常明灯由直流220V直接供电外,其余全部由厂用电源供给,当发生事故交流电源消失时,事故照明立即切换至直流电源上。

  厂房内的照明光源以高效卤素灯、节能荧光灯为主。各配电室和辅助房间采用节能荧光灯。屋外变电站内的主干道两侧设庭院式道路灯,作为装饰及夜间巡视时的辅助照明。

  参考文献:

  [1]水电站机电设计手册编写组.水电站机电设计手册北京[M].北京:电子工业出版社,1989.

  [2]DL/T5186-2004,水力发电厂机电设计规范[S].

  

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