湖北某110KV水力發(fā)電廠電氣一次部分設(shè)計

程兵

摘 要 針對110KV水電站電氣部分，探究水電站主接線的設(shè)計，短路電流，電氣設(shè)備選擇，電氣設(shè)備模型和參數(shù)的確定等。

關(guān)鍵詞 電氣主接線 短路電流 電氣一次設(shè)備

中圖分類號：TM645 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1課題的研究背景和設(shè)計目的

中小型水電站主接線設(shè)計，設(shè)備配置等， 應(yīng)結(jié)合實際整體分析原則，依據(jù)其在電力系統(tǒng)中的地位和作用、負(fù)荷特征、出線回路數(shù)、設(shè)備特點(diǎn)、周圍環(huán)境及電站預(yù)期容量等具體情況，既滿足供電可靠性、功能性，又具有一定靈活性、擴(kuò)建前景等，在此前提下盡量選擇經(jīng)濟(jì)優(yōu)質(zhì)、結(jié)構(gòu)簡單實用的電氣主接線以及設(shè)備配置。

湖北某水電站裝機(jī)容量為4？000KW，年利用小時數(shù)為 TMAX=5000h，電站裝機(jī)容量只占系統(tǒng)總?cè)萘康?.85%；為中、小型水力發(fā)電站，在電網(wǎng)總格局中作用和地位的占比偏中，因此該廠主接線設(shè)計應(yīng)更多從經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和靈活特性考量。根據(jù)上述資料，設(shè)計出一個在確保重要用戶的供電可靠性得到保證同時又可以把剩余的電能輸入電網(wǎng)的主接線方案，使系統(tǒng)負(fù)荷得到合理分配利用，從而充分規(guī)劃利用水資源。

2電氣主接線設(shè)計及變壓器選擇

2.1電氣主接線概述

發(fā)電廠的主接線圖是由發(fā)電機(jī)、變壓器、斷路器、隔離開關(guān)、互感器、母線、電纜等構(gòu)成表示電能生產(chǎn)的流程電氣圖。從電氣主接線可看出各種電氣設(shè)備的規(guī)范、數(shù)量、連接方式和作用，以及各電力回路的相互關(guān)系和運(yùn)行條件，它是電力系統(tǒng)構(gòu)成的重要環(huán)節(jié)。電氣主接線選擇對電氣設(shè)備選擇、配置裝置的布置、運(yùn)行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性等都有重要影響。

2.2廠內(nèi)各電壓等級電氣主接線設(shè)計

本電廠110KV母線只有2條進(jìn)線和1條出線，因此110KV側(cè)選用單母線接線，6.3KV側(cè)是發(fā)電機(jī)機(jī)端母線，采用單母線分段，在母線中增設(shè)母聯(lián)斷路器與隔離開關(guān)，不但保持了單母線接線接線簡單，操作方便，投資成本低等優(yōu)點(diǎn)，而且在一定程度上提高系統(tǒng)供電可靠性。

2.3變壓器的選擇

1T 、2T為主變，高壓側(cè)為110KV，低壓側(cè)為6.3KV，接于匯流主母線上的主變，其容量接近總?cè)萘拷鼌^(qū)負(fù)荷的最小值，而油浸式變壓器有30%的過載能力，選用型號為SF11-31500/110可達(dá)要求。3T為廠用變，高壓側(cè)為6.3KV，低壓側(cè)為0.4KV，小型電站自用電只占總?cè)萘康?.5%-2.9%，選型為SZ9-800/6.3可實現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)。

3短路電流計算結(jié)果表

4電氣一次設(shè)備的選擇

4.1母線的選擇

母線由傳輸性佳、損耗低的銅質(zhì)或鋁質(zhì)等材料制成，用以傳輸、分配發(fā)電機(jī)或者變壓器發(fā)出的電能，具有匯集和分配電能的作用，通過母線，可將發(fā)電機(jī)或者變壓器發(fā)出的電能運(yùn)送到附近各個用戶以及大型負(fù)荷。因各地域電壓等級差異，使用母線材料有所不同，常用母線為裸露式，對于裸露母線，一般按照材料、橫截面積、熱穩(wěn)定性等進(jìn)行校驗選擇。由于電壓等級與要求不同，導(dǎo)致使用導(dǎo)體類型較多。考慮到水電站廠房空間小，在機(jī)械強(qiáng)度足夠的前提下，站內(nèi)所有母線選鋁母線--LMY。最終選擇母線如下：

4.2斷路器、隔離開關(guān)的選擇

高壓斷路器是系統(tǒng)電網(wǎng)中用來通斷和保護(hù)設(shè)備的重要器件，他擁有良好的滅弧能力，可以切除故障狀態(tài)引起的負(fù)荷電流，斷開故障線路，有時候還做繼電保護(hù)裝置的作用，用來保障非故障線路的正常運(yùn)行不被干擾。擬選擇斷路器：6—10KV側(cè)選用高壓真空斷路器，110KV側(cè)選用GIS組合裝置。

4.3互感器的選擇

為了測量和保護(hù)線路和電氣設(shè)備，發(fā)電廠和變電站的每個回路中等都裝設(shè)型號不同的互感器，它是用來連接一次部分和二次部分的接洽器件，跟電力變壓器性質(zhì)差不多。電壓電流互感器的一次側(cè)加裝熔斷器以及二次側(cè)應(yīng)可靠接地然后保障電力設(shè)備和維護(hù)工作人身的安全。

5結(jié)論

本文對湖北某110KV水電站展開探究與分析，設(shè)計出水電廠高低兩級電壓電氣主接線的擬訂方案，提出不同電壓等級主要配電裝置的選擇參考，得出電氣接線方案滿足電力資源配備優(yōu)越性的特點(diǎn)，電氣設(shè)備的優(yōu)化選擇符合主接線運(yùn)行要求，整體設(shè)計為中小型水電站建造和合理選擇研究提供一定理論依據(jù)。

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