緬甸Myittha水電站電氣一次設計

糜膺

摘 要：本文對緬甸Myittha水電站項目的電氣一次設計進行了簡要介紹。

關鍵詞：緬甸Myittha水電站 電氣一次設計 設備選擇

中圖分類號：TB47 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）09（a）-0051-02

1 工程概述

緬甸Myittha水電站工程位于緬甸馬圭省甘高市（Gangaw）的Myittha河上，北距甘高市大約30 km，為國內總承包EPC項目。

本工程的任務是灌溉及發電，灌溉面積約48 km2，電站裝機容量為40.63 MW。本工程為引水式電站，主要建筑物包括主壩、副壩、溢洪道、壓力管道，水電站廠房，尾水渠、機電設備及開關站，其中，中方（承包商為國內某總承包公司）承包范圍為除主壩、副壩和溢洪道外的全部引水發電系統的土建及設備采購和安裝。工程于2009年11月開工建設，計劃2015年3月第一臺機組試運行，同年4月第二臺機組試運行，并竣工移交給緬方。本工程電站廠房為壩后引水式半地下廠房，廠房內安裝2臺單機額定容量為20.315 MW的水輪發電機組，總裝機容量40.63 MW，額定水頭52.90 m，戶外開關站布置于廠區上游側，采用敞開式中型布置。

2 接入系統

根據緬方與總承包方簽訂的工程建設主合同（以下簡稱“主合同”），本工程采用3回66 kV架空線路接入系統。其中1回66 kV架空線路接入Gangaw變電站，該回線路長度16.09 km；余下2回66 kV架空線路接入Kyaw變電站，單回線路長度40.23 km。

3 電氣主接線

3.1 發電機與變壓器的連接

根據主合同要求，本工程水輪發電機與主變壓器的連接采用單元接線，即1臺容量為20.315 MW的水輪發電機組與一臺容量為24 MVA的66/11 kV升壓變壓器直接連接。水輪發電機出口額定電壓采用11 kV，在水輪發電機與主變壓器之間裝設發電機斷路器，以滿足機組頻繁啟停的需要，同時可提高廠用電供電可靠性。在每臺發電機的靠近主變側分別T接1臺11/ 0.4 kV、800 kVA的廠用變壓器。為限制過電壓，發電機出口和主變壓器低壓側各裝設1組避雷器。

根據當地系統運行要求，主變壓器中性點采用直接接地方式，不裝設避雷器和帶有放電間隙的隔離開關。發電機中性點采用經接地變壓器接小電阻的高電阻接地方式。

3.2 66 kV側接線

66 kV配電裝置采用戶外敞開式中型布置，采用單母線接線方式，接線簡單清晰，繼電保護配置簡單。主母線選用鋁合金軟母線，2回發-變組單元和3回66 kV出線分別接在母線上，在母線上配置1組電壓互感器和ZnO避雷器。

電氣主接線簡圖見圖1。

4 短路電流計算即主要設備選擇

4.1 短路電流計算

根據緬方業主咨詢工程師的意見，系統短路時提供的三相短路電流按不大于31.5kA選取。根據IEC60909（2001）“Short-circuit current in three-phase a.c. systems”標準，本工程短路電流計算結果見表1。

4.2 主要電氣設備選擇

4.2.1 水輪發電機

水輪發電機為立軸懸式結構，主要參數如下。

額定功率：20.315 MW

額定容量：23.9 MVA

額定電壓：11 kV

額定電流：1254.4 A

額定頻率：50 Hz

額定功率因數：0.85（滯后）

相數：三相

額定轉速：333.3 rpm

冷卻方式：空氣冷卻

效率：97.1%

4.2.2 主變壓器

型式：三相、雙繞組、自冷卻、銅線、無勵磁調壓升壓變壓器

額定容量：24 MVA

額定電壓比：66±2×2.5%/11 kV

阻抗電壓：9%

聯結組別：YN，d11

冷卻方式：ONAN

4.2.3 真空發電機斷路器主要參數

額定電壓：15 kV

額定電流：3000 A

額定頻率：50 Hz

額定短路開斷電流：50 kA

短路關合電流（峰值）：137 kA

直流分量開斷能力：75%

4.2.4 66 kV及11 kV配電裝置

66kV配電裝置采用戶外敞開式設備，額定電壓：72.5kV，額定電流：2000 A，額定短時開斷電流及持續時間：40 kA/3 s，額定峰值耐受電流：100 kA。

11 kV配電裝置采用金屬鎧裝中置式高壓開關柜，額定電壓：12 kV，主母線額定電流：2000 A，額定短時耐受電流（有效值）及額定持續時間：25 kA/3s，額定峰值耐受電流（峰值）：63 kA。

5 電氣設備布置

5.1 主廠房電氣設備布置

本電站主廠房長度為55.60 m（包括安裝場），寬度為21.00 m，機組間距為15.50 m，共分三層：發電機層，高程為251.20 m；水輪機層，高程為244.90 m；蝸殼層，高程為 237.64 m。在發電機層下游側，按機組段布置有機旁盤。在發電機層，發電機主引出線母線（封閉母線）從第二象限與+Y軸夾角為45°的方向引出至上游副廠房。發電機中性點從水輪機層第四象限與-X軸夾角45°的方向引出，并在風洞外布置中性點設備。

5.2 副廠房電氣設備布置

副廠房緊靠主廠房上游側布置，共分為五層。第一層高程為244.90 m，與主廠房水輪機層同高程。在該層布置有電工實驗室、消防器材室及工具間等。第二層高程為249.90 m。在該層布置有發電機電壓開關柜等。第三層高程為254.40 m，該層布置電纜層、勵磁變壓器。第四層高程為257.70 m，即地面層，布置有0.4 kV開關柜、蓄電池室及直流屏室等。第五層高程為262.20 m，布置有控制室、繼電保護室、通信室及計算機室等。endprint

5.3 66 kV開關站電氣設備布置

66 kV開關站位于主廠房西側，高程為278.00 m，布置有11/66 kV升壓變壓器、SF6斷路器、隔離開關、電流互感器、電壓互感器、避雷器等設備。

6 電站廠用電

本電站采用機組自用電與全廠公用電混合的供電方式。于2臺發電機出口處各引接1臺廠用變壓器，按單臺廠用變壓器容量能夠滿足全廠最大負荷條件計算，廠用變壓器型號選擇為SCB9-800/11kV，800 kVA，11±2×2.5%/0.4 kV，Ud=6%，Dyn11。由于當地沒有外來電源，根據主合同要求，經計算，選用1臺300 kW柴油發電機組作為廠用電冷備用電源，為電站提供緊急情況下的事故保安電源和機組黑啟動所需的啟動電源。廠用電0.4 kV系統采用單母線分段接線，2臺廠用變壓器低壓側分別接在兩段0.4 kV母線上，母線之間設置母聯分段斷路器。正常情況下，2臺廠用變分別運行，母聯分段斷路器分閘；當1臺廠用變失電時，該臺廠用變壓器低壓側框架斷路器分閘，母聯分段斷路器合閘，由1臺廠用變帶全廠用電負荷；當2臺廠用變壓器均失電時，接于兩段0.4kV母線上的非重要負荷由分勵脫扣器控制跳閘，接于II段母線上的柴油發電機進線斷路器合閘，柴油發電機投入運行，并為重要負荷提供電源。由于進水口距離廠房較遠，在進水口平臺上安裝1臺11/0.4 kV箱式變壓器，容量為160 kVA，為進水口用電設備提供電源，箱變高壓側電源引自廠房11 kV母線。

7 電站防雷與接地

本電站為大電流接地系統。接地計算按照IEEE80-2000 IEEE Guide for Safety in AC Substation Grounding及IEEE Std 665-1995 IEEE guide for generating station grounding標準進行設計，廠區內的接地采用統一的接地網，其總接地電阻按照不超過1Ω考慮。為有效降低接地電阻值，在設計上充分考慮利用自然接地體，同時在尾水渠及附近敷設水下接地網。在66kV開關站敷設水平均壓網，并在開關站外沿及避雷器、防雷引下線等處設置一定數量的垂直接地極。進水口距離廠區較遠，采用單獨接地網，不與廠區接地網連接。接地材料按照主合同要求全部采用銅制材料。為防止直擊雷損害設備及人身安全，在66kV開關站內設避雷線，在廠房及進水口建筑屋頂設置避雷帶，使站內設備和建筑物均在保護范圍內。

8 電站照明

全廠照明分工作照明和事故照明兩個系統。工作照明采用交流380/220V三相五線制。事故照明采用交、直流供電方式，直流220V經過逆變電源供電。事故照明接線采用單母線雙電源自動切換接線，正常情況下事故照明系工作照明的一部分，并由交流電源供電，當發生全廠停電事故時，由事故照明切換裝置自動切換到逆變電源供電。

9 結語

緬甸Myittha水電站工程目前正處在施工階段，本工程所有施工圖紙已得到業主及咨詢單位的認可通過。

參考文獻

[1] IEC60909（2001）Short-circuit current in three-phase a.c. systems[S].

[2] IEEE80-2000 IEEE Guide for Safety in AC Substation Grounding[S].

[3] IEEE Std 665-1995 IEEE guide for generating station grounding[S].endprint

5.3 66 kV開關站電氣設備布置

66 kV開關站位于主廠房西側，高程為278.00 m，布置有11/66 kV升壓變壓器、SF6斷路器、隔離開關、電流互感器、電壓互感器、避雷器等設備。

6 電站廠用電

本電站采用機組自用電與全廠公用電混合的供電方式。于2臺發電機出口處各引接1臺廠用變壓器，按單臺廠用變壓器容量能夠滿足全廠最大負荷條件計算，廠用變壓器型號選擇為SCB9-800/11kV，800 kVA，11±2×2.5%/0.4 kV，Ud=6%，Dyn11。由于當地沒有外來電源，根據主合同要求，經計算，選用1臺300 kW柴油發電機組作為廠用電冷備用電源，為電站提供緊急情況下的事故保安電源和機組黑啟動所需的啟動電源。廠用電0.4 kV系統采用單母線分段接線，2臺廠用變壓器低壓側分別接在兩段0.4 kV母線上，母線之間設置母聯分段斷路器。正常情況下，2臺廠用變分別運行，母聯分段斷路器分閘；當1臺廠用變失電時，該臺廠用變壓器低壓側框架斷路器分閘，母聯分段斷路器合閘，由1臺廠用變帶全廠用電負荷；當2臺廠用變壓器均失電時，接于兩段0.4kV母線上的非重要負荷由分勵脫扣器控制跳閘，接于II段母線上的柴油發電機進線斷路器合閘，柴油發電機投入運行，并為重要負荷提供電源。由于進水口距離廠房較遠，在進水口平臺上安裝1臺11/0.4 kV箱式變壓器，容量為160 kVA，為進水口用電設備提供電源，箱變高壓側電源引自廠房11 kV母線。

7 電站防雷與接地

本電站為大電流接地系統。接地計算按照IEEE80-2000 IEEE Guide for Safety in AC Substation Grounding及IEEE Std 665-1995 IEEE guide for generating station grounding標準進行設計，廠區內的接地采用統一的接地網，其總接地電阻按照不超過1Ω考慮。為有效降低接地電阻值，在設計上充分考慮利用自然接地體，同時在尾水渠及附近敷設水下接地網。在66kV開關站敷設水平均壓網，并在開關站外沿及避雷器、防雷引下線等處設置一定數量的垂直接地極。進水口距離廠區較遠，采用單獨接地網，不與廠區接地網連接。接地材料按照主合同要求全部采用銅制材料。為防止直擊雷損害設備及人身安全，在66kV開關站內設避雷線，在廠房及進水口建筑屋頂設置避雷帶，使站內設備和建筑物均在保護范圍內。

8 電站照明

全廠照明分工作照明和事故照明兩個系統。工作照明采用交流380/220V三相五線制。事故照明采用交、直流供電方式，直流220V經過逆變電源供電。事故照明接線采用單母線雙電源自動切換接線，正常情況下事故照明系工作照明的一部分，并由交流電源供電，當發生全廠停電事故時，由事故照明切換裝置自動切換到逆變電源供電。

9 結語

緬甸Myittha水電站工程目前正處在施工階段，本工程所有施工圖紙已得到業主及咨詢單位的認可通過。

參考文獻

[1] IEC60909（2001）Short-circuit current in three-phase a.c. systems[S].

[2] IEEE80-2000 IEEE Guide for Safety in AC Substation Grounding[S].

[3] IEEE Std 665-1995 IEEE guide for generating station grounding[S].endprint

5.3 66 kV開關站電氣設備布置

66 kV開關站位于主廠房西側，高程為278.00 m，布置有11/66 kV升壓變壓器、SF6斷路器、隔離開關、電流互感器、電壓互感器、避雷器等設備。

6 電站廠用電

本電站采用機組自用電與全廠公用電混合的供電方式。于2臺發電機出口處各引接1臺廠用變壓器，按單臺廠用變壓器容量能夠滿足全廠最大負荷條件計算，廠用變壓器型號選擇為SCB9-800/11kV，800 kVA，11±2×2.5%/0.4 kV，Ud=6%，Dyn11。由于當地沒有外來電源，根據主合同要求，經計算，選用1臺300 kW柴油發電機組作為廠用電冷備用電源，為電站提供緊急情況下的事故保安電源和機組黑啟動所需的啟動電源。廠用電0.4 kV系統采用單母線分段接線，2臺廠用變壓器低壓側分別接在兩段0.4 kV母線上，母線之間設置母聯分段斷路器。正常情況下，2臺廠用變分別運行，母聯分段斷路器分閘；當1臺廠用變失電時，該臺廠用變壓器低壓側框架斷路器分閘，母聯分段斷路器合閘，由1臺廠用變帶全廠用電負荷；當2臺廠用變壓器均失電時，接于兩段0.4kV母線上的非重要負荷由分勵脫扣器控制跳閘，接于II段母線上的柴油發電機進線斷路器合閘，柴油發電機投入運行，并為重要負荷提供電源。由于進水口距離廠房較遠，在進水口平臺上安裝1臺11/0.4 kV箱式變壓器，容量為160 kVA，為進水口用電設備提供電源，箱變高壓側電源引自廠房11 kV母線。

7 電站防雷與接地

本電站為大電流接地系統。接地計算按照IEEE80-2000 IEEE Guide for Safety in AC Substation Grounding及IEEE Std 665-1995 IEEE guide for generating station grounding標準進行設計，廠區內的接地采用統一的接地網，其總接地電阻按照不超過1Ω考慮。為有效降低接地電阻值，在設計上充分考慮利用自然接地體，同時在尾水渠及附近敷設水下接地網。在66kV開關站敷設水平均壓網，并在開關站外沿及避雷器、防雷引下線等處設置一定數量的垂直接地極。進水口距離廠區較遠，采用單獨接地網，不與廠區接地網連接。接地材料按照主合同要求全部采用銅制材料。為防止直擊雷損害設備及人身安全，在66kV開關站內設避雷線，在廠房及進水口建筑屋頂設置避雷帶，使站內設備和建筑物均在保護范圍內。

8 電站照明

全廠照明分工作照明和事故照明兩個系統。工作照明采用交流380/220V三相五線制。事故照明采用交、直流供電方式，直流220V經過逆變電源供電。事故照明接線采用單母線雙電源自動切換接線，正常情況下事故照明系工作照明的一部分，并由交流電源供電，當發生全廠停電事故時，由事故照明切換裝置自動切換到逆變電源供電。

9 結語

緬甸Myittha水電站工程目前正處在施工階段，本工程所有施工圖紙已得到業主及咨詢單位的認可通過。

參考文獻

[1] IEC60909（2001）Short-circuit current in three-phase a.c. systems[S].

[2] IEEE80-2000 IEEE Guide for Safety in AC Substation Grounding[S].

[3] IEEE Std 665-1995 IEEE guide for generating station grounding[S].endprint