水利建設工程電氣主接線優選要點探究

黃濤

（中國水利水電第十六工程局有限公司，福建南平354200）

水利建設工程電氣主接線優選要點探究

黃濤

（中國水利水電第十六工程局有限公司，福建南平354200）

通過對某水利綜合樞紐工程的電氣主接線設計與實施方案進行探究，通過對案例綜合技術進行詳盡分析，為中國今后的水利建設工程電氣主接線優選提供合理化參考。

水利建設；電氣主接線；優選要點

引言

該水利建設工程是一座以發電和灌溉為主的綜合性大型水利樞紐工程，并且兼顧城市供水與防洪等重要工作，對于周邊城市的經濟建設與生態環境具有極其重要的價值。在工程建設的過程中，施工人員需要嚴格控制建設工程所需的電氣設備及相關用電線路，切實保證線路設備的安全性，使各個環節的用電設備能夠實現高效化運轉，幫助企業有效提高經濟效益。

1　電氣主接線的安裝與設計原則

在本次的案例探究過程中，該水利綜合樞紐工程裝機4臺，每臺電機的容量均為40 MW，水電站總裝機容量約為160 MW，該水電站的總裝機容量約占地區年總裝機容量的15%，在地區電力系統當中具有舉足輕重的作用。考慮到該水利綜合樞紐工程的特殊性，在工程電氣主接線的選擇與設計過程中，安裝人員與設計人員應切實考慮到線路的運行靈活性與合理性，切實保證線路在實際使用過程中的安全可靠性。因此，在本次工程建設的實際操作環節，線路安裝人員應根據水電站裝機的數量與電機容量，擬定出更加合理化的電氣主接線實施方案［1］。

2　變壓器與發電機的組合應用方式

方案1：在該水利建設工程的電氣主接線路設計過程中，采用一機一變單元接線模式，利用發電機與主變壓器組成相互連接的單元形式，在整個水電站區域構建2組接線單元。這種設計方案具有簡單清晰的應用優點，故障影響的范圍較小，運行起來簡單、靈活，能夠有效滿足繼電保護的相關要求，但是，在方案的開展過程中，主變壓器的臺數與高壓側電路設備的數量難以控制，致使大量設備占用了水電站的場地，為今后的維修與系統安裝工作帶來了不小的難度，并且還會極大的提高水電站的運營成本，年運行費用較高。

方案2：在該水利建設工程的電氣主接線路設計過程中，采用兩機一變擴大接線單元的方式，使發電機與主變壓器組成一個完整的接線單元，充分發揮變壓器與發電機的實際作用。這種設計方案具有清晰、簡單的應用特點，運行過程中維護簡單，能夠有效滿足繼電保護的實際要求。該方案與其它方案相比較主變臺數較小，共使用2臺變壓器設備，極大的簡化了高壓側接線的安裝與布置，提高了水電站的場地利用率，減小了用電設備的占地面積，年運行費用大大降低，節約了工程建設的成本。但是，該方案在具體實施過程中，往往會造成主變壓器與用電設備的故障，致使變壓器設備的檢修與運行工作受到影響。通過對案例情況進行研究，這種設計方案的問題情況發生概率較低，檢修工作可以安排在適當的時間，以此滿足機組的正常運轉，其實保證了水電站的穩定運行。

方案3：在該水利建設工程的電氣主接線路設計過程中，采用一機一變的聯合單元接線形式，使發電機阿玉主變壓器組成一個聯合的接線單元，以此提高用電設備的使用效率。該設計方案與其它兩種設計方案相比，減少了高壓側進線的回路數，有效提高了高壓進線的利用率。但是，該設計方案所需要使用的高壓側電路設備與主變壓器數量較多，極大的增加了水電站的檢修維護與場地布置的工作量，并且在經濟上給企業帶來了一定的負擔，極大地增加了企業的投資預算，使水電站的年運行費用增高。

3220　kV側接線方案

3.1變壓器設備的選擇

在本次水利建設工程的實際案例當中，應根據系統對主變壓器與機組的相應要求，適當調整電氣主接線的設計與安裝情況。為了提高水電站運行的安全性與可靠性，在電氣主接線的設計過程中，工作人員應采用2臺高壓側電壓器，功率為220 kV以及2臺三相雙線圈的自然油循環風冷變壓器功率為220 kV，容量為100 MVA，以此滿足水電站的實際供電要求，保證電站運行的穩定性與靈活性［2］。

3.2220kV高壓側設備的選用方案比較

根據水電站的實際供電要求，在主接線的設計過程中應按照接入系統資料與用電設備的設計標準，在電站的初期運營階段選擇2回進線2回出線的方法，在預留線路的設計過程中選擇2回出線接入的方法，2回出線連接至變壓器當中，在水電站的穩定運營階段確保進出的電氣主線達到8回，根據水電站的運行特性與電力系統的實際需要，擬定出3種接線方案如下：

方案1：在正常情況下可以通過兩條母線進行分段運行，提高了電氣主接線路的使用效率，當支路斷路器出現故障情況后，可以通過切除兩個機組的方式保證供電線路正常運轉。同時，采用這種接線方式，線路與變壓器的回路短路故障只會影響設備線路自身，往往不會影響到機組的實際供電情況；方案2：正常情況下可以實現三段式母線環路運行，當支路斷路器出現故障情況時，只需要切除一臺主變機組，對系統所造成的影響較小；方案3：這種接線方式沒有母線，各個進出的回路都彼此相連，在正常情況相對穩定，可靠性較高，但投資預算及實施的經濟成本較高；通過對三種方案的優缺點進行比較，參考三種方案的實施成本及投資預算情況，優先選擇經濟性與實用性較好的方案1，以此提高企業的整體經濟效益。

4　結語

在水利建設工程電氣主接線的選擇與設計過程中，安裝人員與設計人員應切實考慮到線路的運行靈活性與合理性，根據水電站裝機的數量與電機容量，擬定出更加合理化的電氣主接線實施方案，切實保證線路在實際使用過程中的安全可靠性。

［1］周芳金.高壓輸電線路電氣設計分析［J］.技術與市場，2011（9）: 23-24.

［2］陳顯濤.高壓輸電線路電氣設計探討［J］.中國新技術新產品，2015（7）:23-25.

（編輯：王慧芳）

Research on the Optimization of Electrical Main Connection of Water Conservancy Construction Project

Huang Tao
（No.16 Engineering Bureau of the China Water Conservancy and Hydropower Co.，Ltd.，Nanping Fujian 354200）

This article through to a water conservancy project in the electrical main wiring design and implementation of the program to explore，through the case of comprehensive analysis of the comprehensive technology，for the future of China's water conservancy construction electrical main wiring optimization to provide reasonable reference.

water conservancy construction；electrical main wiring；optimization

TV734

A

2095-0748（2015）21-0051-02

10.16525/j.cnki.14-1362/n.2015.21.23

2015-10-10

黃濤（1986—），男，福建南平人，本科，助理工程師，研究方向：工程水利發電站建設安裝。