平寨電站電氣一次設計方案論文

　　1、工程概況

　　平寨電站位于貴州省六枝特區境內。裝機2臺，總容量14．96萬kW，單機容量7．48萬kW。多年平均發電量34070萬kW·h，年平均利用小時數2505h。黔中水利樞紐工程是以灌溉和城市供水為主，兼顧發電、縣城及鄉鎮供水、人畜飲水，并為改善區域水環境創造條件的綜合利用水樞紐工程。

　　2、接入電力系統

　　根據《黔中水利樞紐工程接入系統設計》的相關規定，黔中水利樞紐電站與渠首電站產生的電能主要輸送至六盤水電網，為實現電能高效、安全輸送，節約成本，充分考慮電站裝機規模及單機容量，并結合電站起到的主要作用，為對電站的主接線進行進一步簡化，便于布置，節省成本，電站決定選用交流一級電壓接入系統，遵循“就近上網與就近供電”的基本原則。根據電站的裝機規模、保證出力以及利用時間，電站需要以110kV的電網和梭嘎變電站母線進行接入，110kV出線兩回，都和變電站進行接入，所用導線的型號為LGJ－300mm2，輸電距離約為15km。

　　3、電氣主接線

　　3．1、發電機與變壓器組合方式

　　平寨電站共裝機2臺，發電機與變壓器組合方式為:選用發電機－變壓器組單元接線。這種接線方式十分靈活，便于后期維護和管理。

　　3．2、110kV側接線方式

　　電站的升壓側選用橋形接線，110kV出線兩回，都和變電站進行接入。

　　3．3、廠用電接線方案

　　本電站對于廠用電的可靠性提出了較高的要求，供電范圍相對較大，除了要向動力、照明以及公用供電，還要為壩區負荷提供足夠的用電。為確保供電質量和效果，設計過程中考慮設置3處廠用電源，10kV的廠用電系統分別設置三個母線。其中，母線I電源和1號發電機相連，母線II電源和2號發電機相連，除此之外，由于在開關柜當中設置了斷路器，借助主變由系統進行到送，這也是獲取備用電源的有效方式。廠用電使用10//0．4KV一級電壓配電。廠區廠用變壓器選用2臺環氧樹脂絕緣干式變壓器，容量為1000kVA。廠用電的400v共分成兩段母線，即為I段和II段。供電方式選用混合供電。每臺機組的自用電和母線相連。廠用電的高壓側電壓進線無需設置聯絡斷路器，借助母線實現負荷供電。廠用負荷在母線上均勻分布，兩段母線之間需要設置相應的母聯斷路器，但在正常的運行狀態下，它是完全斷開的。如果有一臺變壓器因為故障而斷開，則母線的聯絡斷路器會自動進行投入，從而及時承擔廠區的負荷。壩區和進水口距離廠房500m以上，壩區的變電站主要使用雙電源進行供電，從母線直接引接，壩區位置共設置兩臺干式變壓器，其容量保持在630kVA左右，將其作為主要電源。另外，還要將柴油發電機當作廠區備用電源。

　　4、照明系統

　　廠中的工作照明電源主要引接低壓配電，事故照明電源引接廠用電與直流系統。正常狀態下，事故照明電源主要引接低壓廠用。如果廠用電源失去供電能力，則事故照明會自行切換至直流系統，廠內重點照明場所的照度要求如表1所示。壩區的照明電源和變電所引接，照明與動力實施混合供電，如果啟閉室出現事故會自動開啟應急照明，有效維持時間為0．5h。

　　表1廠內重點照明場所的照度要求

　　5、過電壓保護與接地

　　(1)直擊雷保護。本電站主廠房和副廠房的屋頂都安裝了避雷帶，將其作為直擊雷的有效保護措施。出線平臺位置，由于線路架設了避雷設施，所以互感器與阻波器均可得到有效的保護。

　　(2)過電壓保護。110kV出線側和母線都設置避雷器，輸電線路同樣需要架設避雷設施。發電機的斷路器兩側需要設置帶有間隙的避雷器，這樣可以大幅降低對發電機造成的影響與威脅。電站的主變中性點使用隔離開關進行接地，結合系統運行的實際情況，中性點既可以進行接地也可以不進行接地。為預防雷電造成的危害，主變之間的中性點需設置避雷設施。

　　6、電氣設備布置

　　6．1、發電機電壓電氣設備布置

　　發電機主引出線位于第二象限+Y45C，引出線高程為1190．45m。發電機中性線位于第三象限－Y45C，引出線高程為1190．45m。

　　6．2、主廠房

　　電站的廠房為典型的壩后形式，電站廠房共裝機2臺，每段機組的長度為10．5m，安裝場的長度為18．74m，主廠房的總體長度為54．66m。在發電機的上游位置，每個機組都要布置一定數量的機旁屏，設計數量為13塊，勵磁屏4塊，LCU(Lo-calControlUnit)屏3塊，保護屏1塊，測溫屏1塊，儀表屏1塊，還包括振擺度裝置與調速器油壓裝置。

　　6．3、副廠房

　　主廠房的上游為副廠房，一共分成6層進行布置。為提供便利，副廠房中需要安置一臺電梯，其電氣設備布置為:

　　①首層高程約1187m，主要為低壓配電室，需要布置的電氣設備包括:廠用變壓器、開關柜、發電機母線和勵磁變;

　　②次層高程約1192m，主要為開關柜室，需要布置的電氣設備包括高壓開關室;

　　③三層高程約1198m，主要為電工實驗室、資料保存室與主要電纜通道;

　　④四層高程約1204m，主要為主變層，和安裝間的高程相等，設有主變兩臺。隔離開關、避雷設施等設置在主變右端。低壓端子和共箱封閉和母線相連;

　　⑤五層高程約1214m，主要為GIS(Geographic Information System)電纜層;

　　⑥末層高程約1217m，主要為GIS層，共設成套設備與中控室。

　　110kV配電設備選用全封閉組合電器，共有7個間隔和2進2出的母線。其下層是電纜層，再下層是主變室。所有間隔匯控柜對應布置在每個間隔的下游側。110kV的出線場處在GIS層屋頂，高程約1228m，共設置兩回出線設備，配備相應的互感器與避雷裝置。

　　6．4、壩區布置

　　壩區上的配電房長度為19．32m，寬度為8．48m，設有低壓饋電屏、LCU等裝置，壩區變壓器和柴油發電機組等，各閘門電控設備布置于啟閉機室。

　　7、結束語

　　平寨電站規模宏大，結構較為復雜，電站的電氣一次設計滿足相關規程的實際要求，同時根據自身的實際特點，按照因地制宜的基本原則，從技術可行、經濟合理、施工便利等角度入手對電氣設備選型與布置實施深入分析。電站所選的電氣設備不僅技術先進、經濟性好，而且方便后續維護，布置方式合理，可為電站的穩定運行打下良好的基礎。

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