卡普斯浪二級(jí)水電站主接線的設(shè)計(jì)

摘要：文章從主接線的接線方案的技術(shù)比較開(kāi)始論述，結(jié)合經(jīng)濟(jì)比較，對(duì)卡普斯浪二級(jí)水電站主接線進(jìn)行了設(shè)計(jì)，并在滿足供電可靠、運(yùn)行靈活、檢修方便、接線簡(jiǎn)單的技術(shù)要求的基礎(chǔ)上，結(jié)合了各方案的經(jīng)濟(jì)投資的比較，確定了合理、經(jīng)濟(jì)的主接線方案。

關(guān)鍵詞：卡普斯浪；二級(jí)水電站；主接線設(shè)計(jì)；接線方案

中圖分類(lèi)號(hào)：TV731 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2013）16-0019-02

1 電站概況

卡普斯浪二級(jí)水電站位于卡普斯浪河中游，是卡普斯浪河梯級(jí)水電開(kāi)發(fā)方案的第二個(gè)梯級(jí)，為引水式電站。電站裝機(jī)容量18MW，多年平均有效年發(fā)電量0.473億kW·h，裝機(jī)利用小時(shí)數(shù)2628h。電站建成后承擔(dān)系統(tǒng)

基荷。

2 發(fā)電機(jī)電壓側(cè)接線方式

電站裝機(jī)容量為2×8MW+1×2MW。根據(jù)電站的機(jī)組臺(tái)數(shù)及裝機(jī)容量，機(jī)端電壓確定為10.5kV，通過(guò)對(duì)以下三個(gè)接線方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較：方案一：?jiǎn)文妇€接線；方案二：擴(kuò)大單元接線；方案三：?jiǎn)卧泳€。

技術(shù)比較：

方案一：?jiǎn)文妇€接線。接線簡(jiǎn)單、清晰，繼電保護(hù)簡(jiǎn)單，電站單機(jī)容量較小，3臺(tái)機(jī)組均接至同一條電壓母線上，電能由2臺(tái)主變壓器集中送出，配合較為靈活。但母線檢修或故障造成全廠停電，運(yùn)行可靠性較低。一臺(tái)機(jī)組運(yùn)行時(shí)，變壓器損耗較大，設(shè)備投資較高。

方案二：擴(kuò)大單元接線。接線簡(jiǎn)單、清晰，與單元接線相比，主變及高壓側(cè)進(jìn)線間隔有所減少，有利于高壓側(cè)進(jìn)線布置和簡(jiǎn)化高壓側(cè)接線形式，減少主變壓器布置場(chǎng)地；任何一臺(tái)機(jī)組停機(jī)，不影響廠用電源供電；擴(kuò)大單元主變壓器或其相應(yīng)高壓側(cè)設(shè)備故障、檢修，兩臺(tái)機(jī)組容量受阻。本電站在系統(tǒng)中所占比重較小，擴(kuò)大單元機(jī)組停機(jī)對(duì)系統(tǒng)沖擊很小。擴(kuò)大單元接線可靠性、靈活性高于方案一。設(shè)備投資較低。

方案三：?jiǎn)卧泳€。每臺(tái)發(fā)電機(jī)與變壓器采用單元接線，機(jī)變組一一對(duì)應(yīng)，接線最簡(jiǎn)明、清晰，運(yùn)行靈活可靠，繼電保護(hù)簡(jiǎn)單，單一元件故障影響范圍小。采用單元接線主變與高壓側(cè)進(jìn)線回路較多，不利于高壓側(cè)進(jìn)線布置。設(shè)備投資最高。

3 35kV側(cè)接線方式

35kV側(cè)兩回主變進(jìn)線，兩回出線，35kV設(shè)備推薦采用戶內(nèi)開(kāi)關(guān)柜，以下按單母線接線、內(nèi)橋接線、單母線分段接線三種方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。

技術(shù)比較：

方案一：?jiǎn)文妇€接線。單母線接線最為簡(jiǎn)單清晰、采用設(shè)備最少、造價(jià)最低、繼電保護(hù)簡(jiǎn)單，但是當(dāng)母線及相連接件故障時(shí)全廠電能無(wú)法送出。戶內(nèi)開(kāi)關(guān)柜母線故障率相對(duì)較低，其可靠性較高。

方案二：內(nèi)橋接線。內(nèi)橋接線在設(shè)備為戶外布置時(shí)經(jīng)常采用，對(duì)于戶內(nèi)布置的開(kāi)關(guān)柜，其母排接線較復(fù)雜，不宜采用。線路故障時(shí)，只退出故障線路，全廠尚能正常運(yùn)行。回路內(nèi)斷路器故障，使全廠一半停電，橋斷路器故障，全廠出力受阻，經(jīng)操作能恢復(fù)正常運(yùn)行。

方案三：?jiǎn)文妇€分段接線。單母線分段接線簡(jiǎn)單、清晰，母線及所連接設(shè)備檢修或故障，只影響一段母線供電。相對(duì)單母線接線而言，可靠性、靈活性高；但比單母線接線增加了兩個(gè)高壓開(kāi)關(guān)柜的設(shè)備，相應(yīng)投資增加。當(dāng)分段斷路器故障時(shí)，全廠需暫時(shí)停電。

經(jīng)濟(jì)比較：?jiǎn)文妇€接線主要設(shè)備投資為115萬(wàn)元，內(nèi)橋接線105萬(wàn)元，單母線分段接線155萬(wàn)元。

綜上所述，考慮到本電站35kV側(cè)進(jìn)出線回路數(shù)不多，在系統(tǒng)中所占比重不大，35kV出線側(cè)設(shè)備采用單母線接線完全滿足電站安全穩(wěn)定的運(yùn)行要求。故本階段35kV側(cè)推薦采用單母線接線。

4 廠用電及前池用電

為保證供電可靠性，兩回廠用電源分別取自發(fā)電機(jī)10kV母線，經(jīng)廠用變壓器降壓至0.4kV，0.4kV側(cè)采用單母線分段接線，分別由2臺(tái)容量為250kVA的10/0.4kV廠用變壓器接入。兩段0.4kV母線之間要求實(shí)現(xiàn)備用電源自投。

渠首距離廠房約為2.6km，渠首閘房建筑物附近設(shè)一臺(tái)箱式變電站給渠首各閘門(mén)供電；生活區(qū)距離廠房約500m，預(yù)留一個(gè)10kV間隔用于給生活區(qū)供電；前池距離廠房約200m，前池各閘門(mén)用電由廠房?jī)?nèi)的0.4kV配電盤(pán)供給。由發(fā)電機(jī)出口母線引接兩回10kV線路，一回10kV線路至渠首箱變，另一回10kV線路至生活區(qū)。為保證各閘房可靠用電，另外在渠首閘房附近處設(shè)置1臺(tái)100kW柴油發(fā)電機(jī)作為備用保安電源。

5 結(jié)語(yǔ)

本電站電氣主接線的設(shè)計(jì)先從技術(shù)方面進(jìn)行論述，對(duì)各技術(shù)方案的優(yōu)劣性進(jìn)行了分析，并在滿足供電可靠、運(yùn)行靈活、檢修方便、接線簡(jiǎn)單的技術(shù)要求的基礎(chǔ)上，結(jié)合了各方案的經(jīng)濟(jì)投資的比較，確定了合理、經(jīng)濟(jì)的主接線方案。

參考文獻(xiàn)

[1] 水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：水利電力出版社.

作者簡(jiǎn)介：馬威鋒（1984—），男，河南人，新疆水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院助理工程師，研究方向：電氣設(shè)計(jì)。