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探讨小型水电站电气设计问题

2021/8/5    来源:互联网    作者:沈占强      
关键字:水电站  电气设计  熔断器  
文章主要针对上述这些问题进行探讨和浅析,综合分析这些问题有助于提高水电站整体运行的效率,是利用技术优势解决经济效益问题的有利方式。
1 电站概况

       青年林电站位于洮河干流中游岷县县城以西约2km的河段上,坝址距上游冰桥湾水电站约5km,距下游龙王台水电站约7.7km,开发河段长约5km。电站为引水式电站,厂房距枢纽约1.8km,总装机容量为14.8MW,装机2台,单机容量7.4MW。青年林电站开发建设任务主要是发电。根据电站装机容量,青年林水电站拟定接入正在规划新建的岷县330kV变电所的35kV侧并入电网。

       电站接入系统方式选用35kV电压等级。35kV出线1回,线路长度约5km,导线截面LGJ-95(暂定),最终以电力部门接入系统设计为准。升高电压侧选为35kV电压等级。35kV进、出线回路数为1回。根据进、出线回路数,35kV侧采用变压器线路组接线方式。

2 厂用电及枢纽供电

       2.1 厂用电

       厂用电包括机组自用电和全厂公用电。本电站厂用电供电方式采用全厂公用电和机组自用电共用变压器的混合供电方式。厂用电电压为380/220V,厂用变压器设置2台,容量均为400kVA。厂用电源由两处取用,分别取自发电机6.3kV母线及35kV出线侧。两台厂用变压器构成单母线分段接线,并在母联低压屏中设置自动投入装置。正常时0.4kV母线为单母线分段运行方式,41B及42B厂用变压器同时运行,当41B或42B厂用变压器检修或故障时,备投装置投入,由1台厂用变压器带厂用重要负荷。

       2.2 枢纽供电

       枢纽用电一回由发电机母线6.3kV侧直接引接,利用6kV架空线路送至枢纽,距离约为2km。另一回由枢纽附近的外电源线路10kV“T”接作为备用电源。在枢纽设2台专用配电变压器,容量均为100kVA,供闸门启闭机、照明、采暖及其它用电。

3 过电压保护及接地

       3.1 过电压保护

       电站高压电气绝缘水平应满足GB311-83要求。过电压保护装置按“电力设备过电压保护设计技术规程”(SDJ7-79)和“水力发电厂机电设计技术规程”有关条文设置。为了保护变压器及高压电气设备不受侵入雷电波的危害,在一回35kV线路出线侧装设一组HY5WZ1-51/134氧化锌避雷器。

       为防止变压器高压侧的雷电波经过变压器危及发电机的绝缘,在发电机电压侧母线上装设一组过电压保护器。

       主、副厂房防雷采取屋顶上敷设避雷带,建筑物金属构件和钢筋混凝土中的钢筋焊接成网状,并多点引下与接地网可靠焊接。

       3.2 接地

       为了保护人身及设备的安全,主、副厂房及开关站的接地保护装置按“电力设备接地设计技术规程”(SDJ8-79)和“水力发电厂机电设计技术规程”有关条文设置。本电站除独立避雷针外的防雷接地,全厂工作接地、保护接地,共享一个接地网。接地网由厂房及尾水接地网等几部分组成,并尽可能利用建筑物混凝土中的钢筋、机组外壳、尾水管、门槽基础钢管等自然接地体。根据“电力设备接地设计技术规程”(SDJ8-79)第15条和第16条要求,本电站接地电阻值应不大于4Ω。如不满足规程要求,需敷设人工接地网。

4 电气设备布置

       4.1 主厂房布置

       主厂房布置有2台水轮发电机,机旁下游侧呈“一”字形布置有机组励磁屏、机组自动LCU屏、调速器油压LCU柜、机组测温制动屏、机旁动力柜等。

       4.2 副厂房布置

       副厂房位于主厂房下游侧。副厂房设有高压开关柜室、中央控制室、通信室、低压配电室、厂用变、励磁变室等;主工作站、保护屏、直流屏布置在中控室;其它设备分布在相应的室内。

       4.3 升压站布置

       升压站布置于主厂房左下游,升压站占地面积约为20m×29m。1台升压变压器布置在升压站内,升压站采用户外中型布置,运行、维护及检修均较方便。进、出线共1个间隔,间隔宽度5m。母线构架高7.3m,进出线构架高12.5m。站内设有3.5m宽的运输通道。35kV进、出线均为架空进出线。

5 通信

       5.1 工程概况

       青年林电站位于洮河干流中游岷县县城以西约2km的河段上,坝址距上游冰桥湾水电站约5km,距下游龙王台水电站约7.7km,开发河段长约5km。电站为引水式电站,厂房距枢纽约1.8km,总装机容量为14.8MW,装机2台,单机容量7.4MW。电站以1回35kV线路送至330kV新建变电所35kV侧联接并网。

       5.2 设计范围及主要内容

       根据《水利水电通信设计技术规程》(DL/T 5080-1997)规定,并结合本电站的实际需要,青年林水电站通信设计有以下内容:(1)厂内生产调度管理通信及对外通信;(2)系统通信;(3)通信电源;(4)通信设备布置;(5)全厂综合通信线路网络和接地。

       5.3 厂内生产调度管理通信及对外通信

       (1)通信方式。根据规程规定:中型水电站可利用具有调度功能的程控用户交换机进行指挥调度,可不单独设置调度总机。鉴于青年林水电站属于小型水电站,本着节省投资、减少设备维护工作量的设计原则,本电站厂内不再设置独立的生产调度和生产管理两套通信系统。为了确保电站的安全经济运行,同时满足电站行政管理的需要,本电站厂内生产调度管理通信设置1台程控交换机。(2)组网方式。本电站通信以载波为主,本电站调度管理通信设备与系统设备间的组网为载波方式。电站与电信公网的中继方式可采用数字中继或模拟中继,由于与电信公网的中继方式需与当地电信局协商后确定,本设计阶段暂以1个2M数字中继接口接入公网,以实现青年林水电站的对外通信。电站与枢纽的通信方式暂定采用光纤通信。

       5.4 通信电源

       通信电源是通信设备正常运行的保证,所以通信电源必须稳定、可靠,在水电站发生事故时,通信电源不得中断,以保证通信畅通。根据电站设备配置情况,并适当考虑了系统通信本端设备的容量,厂内通信电源系统与电站共用1套直流电源系统。

       5.5 全厂综合通信线路网和接地

       (1)全厂综合通信线路网。为了便于通信电缆线路运行维护、线路调配、查找故障,将调度电话、管理电话、模拟中继线路等,经保安配线单元组成全厂综合通信线路网络。(2)接地。厂内通信设备的工作接地和保护接地均应接至全厂总接地网上,通信机房应设置环形接地母线,环形接地母线应就近引接至全厂总接地网,引接线不应少于两条。通信设备的每个接地部分应采用单独的接地线以最短的距离直接与接地母线相连接,总接地电阻不应小于4欧姆。

6 结束语

       小型水电站电气设计的问题主要还是集中在对于机组的保护上,通过发电机接地方式的保护等措施,对机组在故障情况下的紧急停机处理起到了快速的信号传达和保护作用。本文对电站接入系统方式选择对电气进行保护、接地方式、电气设备布置的设计探讨,有利于水电站电气设计对水电站运行的稳定性和可靠性。
 
责任编辑:程玥
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