淺談水利樞紐電站電氣設(shè)計特點范文

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摘要：本文重點針對我國某水利樞紐電站當中的電氣設(shè)計工作展開的分析，相關(guān)設(shè)計工作人員依照該水利樞紐電站的具體結(jié)構(gòu)特點，針對實際的工作狀況進行分析，有效確定了水利樞紐電站的電氣設(shè)計主接線設(shè)計以及變電站監(jiān)控系統(tǒng)的具體方法，以此來有效提高整個樞紐電站的電氣工作質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：電站電氣設(shè)計；水利樞紐；接入系統(tǒng)

通過對該水電站的裝機容量大小進行了分析，通過實地調(diào)查分析之后可以得出，在該水電站內(nèi)部的總裝機容量方面，容量大小為14萬kW，同時每年的總發(fā)電量上達到了5.55億kW•h，該電站內(nèi)部屬于徑流式發(fā)電站，在日常工作當中具有良好的日調(diào)節(jié)功能，在每年4月~8月之間，該水電站處于汛期季節(jié)，整個水電站所承擔的負荷大小有著明顯的上升。在枯水期，通常情況下在9月~3月之間，所承擔的系統(tǒng)為基流系統(tǒng)和系統(tǒng)調(diào)峰。在水電站內(nèi)部重點的供電范圍為周邊的市區(qū)和郊區(qū)，盡管該水電站位于我國某省市的復(fù)合中心點，但是在整個裝機容量上相對較小，在整個電力系統(tǒng)內(nèi)部所占的比重較低，占到了整個設(shè)計水平的7%。因此，如何保證電站電氣設(shè)計工作可以充分滿足用電的安全性和穩(wěn)定性，還可以有效節(jié)省資金投入，不斷縮短工程施工周期，這也是本文研究的重點工作內(nèi)容。

1電站接人系統(tǒng)的設(shè)計

該水電站內(nèi)部接入系統(tǒng)的設(shè)計工作，主要依照的是某電力學(xué)院設(shè)計結(jié)果來加以分析，其中該水電站內(nèi)部的接入系統(tǒng)在設(shè)計工作當中，對多種方案進行了有效的對比和分析，其中重點分為三個不同的工作方案：方案一為220kV的線路出現(xiàn)方案；方案二為110kV的出線方案；方案三為線路混合出線方案。在整個接入系統(tǒng)的形式上相對比較獨立，同時具有較高的靈活性，可以充分滿足電站內(nèi)部各個不同工作環(huán)節(jié)的運行工作情況，同時還可以將電站內(nèi)部的電力資源，準確的輸入到供電系統(tǒng)當中。通過對該電站電氣主接線的合理優(yōu)化，可以對系統(tǒng)內(nèi)部的設(shè)置工作以及運行工作方式來加以保障，有效節(jié)省了大量的電力資源，并且降低了整個經(jīng)濟投入，有利于電力工程的安全穩(wěn)定工作和發(fā)展。在施工當中運用110kV線路，可以實現(xiàn)遠期和近期的有效結(jié)合，前期工作為施工供電而后期工作為水電站向系統(tǒng)內(nèi)部進行輸電。該施工變電站已正式轉(zhuǎn)變成為永久性變電站，可以有效解決附近區(qū)域的供電質(zhì)量較低的問題，并且作為電站廠用電的備用電源來加以使用。通過上述的分析和研究，從中可以看出盡管所采取的不同方案存在兩個不同的電壓等級，在整個電氣設(shè)計的特點上相對比較復(fù)雜，但是通過上述幾個特性的分析，從中有存在眾多的設(shè)計優(yōu)勢，總體上來講屬于利多弊少因此可以進行采納和運用。

2電氣主結(jié)構(gòu)設(shè)計

依照電站內(nèi)部接入系統(tǒng)的具體條件以及環(huán)境工作要求，依照水利樞紐電站的整體設(shè)施情況，其中共設(shè)定了4個不同的電氣主接線設(shè)施方案，通過綜合對比分析可以看出，采用一臺220kV的自耦變壓器和一臺110kV的雙卷變壓器。在整個動電效率上相對較高，同時也比較穩(wěn)定，通過低壓側(cè)和三臺工作機組，有效擴大系統(tǒng)內(nèi)部的單元接線范圍。220kV內(nèi)部采用了變壓器組接線的方法，針對110kV兩側(cè)回路接線的方式，在另外一條回路當中實現(xiàn)了整個施工變電站的回合用電，在整個電器的主接線的性能上表現(xiàn)非常良好。在選擇主系統(tǒng)構(gòu)成單元接線工作當中，可以有效減少設(shè)備臺數(shù)以及高壓測量的距離，有利于變電站整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)置以及降低電梯設(shè)備的資金投入量。在工作過程中需要選擇主結(jié)構(gòu)線路比較簡單、運行工作靈活，并且可以充分滿足變電站各種運行方式和設(shè)計方法，同時在選用電器主接線過程當中，所占電器總線路長度的0.7%，輸電距離縮短了20~35km。在此條件之下，可以將變電站內(nèi)部的電力資源完全輸送出去，同時還可以滿足整個系統(tǒng)的電力交換以及附近區(qū)域的用電發(fā)展需求。變電站內(nèi)部采用了一列式設(shè)置方法，可以在狹長的水平臺上來進行運行管理以及維護工作，通過運用限制性機組在短路電流當中，以降壓結(jié)構(gòu)的方式來提高整個發(fā)電機的工作效率，使得機組的出口去開關(guān)工作性能得到有效的保障。通常情況下在開關(guān)設(shè)備類型上選擇的是國產(chǎn)設(shè)備，有效降低了系統(tǒng)設(shè)備當中的資金投入量，通過對該接線方案的選擇，在整個經(jīng)濟投入量上相對較少，同時在每一年的能耗上所形成的費用也相對較低。在該界接線系統(tǒng)當中通過兩個擴大單元的工作基礎(chǔ)來進行工作，同時備用電源通過臨時使用轉(zhuǎn)變成為永久使用，系統(tǒng)內(nèi)部220kV或者是110kV供電線路，相互之間配合應(yīng)用，以此來保證整個電廠內(nèi)部溢流壩閘門供電的安全性和穩(wěn)定性。整體上來講所運用的主接線方案在整個設(shè)置特點上，不但可以滿足整體的供電穩(wěn)定性，同時還需要充分符合該變電站內(nèi)部樞紐的整體設(shè)施情況，屬于一個最佳的線路接線方案。

3變電站設(shè)計

在該水利樞紐電站當中針對變電站分布升壓站的開關(guān)共存在兩個共同部分，為了有效降低母線的實際長度，在升壓站內(nèi)部設(shè)置出了廠房頂部的工作平臺，但是由于電站內(nèi)部靠左岸方向上被船只所阻隔，造成了左岸和右岸之間的距離相對較遠，經(jīng)過測量大約為1.2~1.8km，在方案一當中開關(guān)站的設(shè)置主要位于溢流壩的軸線區(qū)域大約300m的范圍之內(nèi)，同時在整個測量高程上為18m。方案一的設(shè)置過程當中，主要選用的是比較典型的中式設(shè)置方式，該設(shè)計方案主要特點是在于整個設(shè)施結(jié)構(gòu)相對比較簡單，施工當中的外部干擾因素較少，但是占地面積較大以及資金投入量較大，在后續(xù)的工作運行管理工作當中存在諸多不便。方案二主要是在開關(guān)站內(nèi)部設(shè)置尾水工作平臺和變電設(shè)備之間進行有效的銜接，采用排列是中央設(shè)置方法來進行設(shè)計。通過實際的對比分析可以看出采用方案二的設(shè)計方法，主變設(shè)備分別設(shè)置在1~2號和4~5號機組內(nèi)部。為了有效方便主變器的運輸和檢修工作，在實際的設(shè)計工作當中，橫向運輸航道和縱向運輸航道可以實現(xiàn)共用，同時在橫向軌道設(shè)置過程當中，控制站臺在看到的左側(cè)同時和水庫壩頂區(qū)域范圍內(nèi)進行銜接，運用水庫壩頂?shù)目刂平Y(jié)構(gòu)，可以實現(xiàn)和主變調(diào)進廠房的運輸井之間進行配合工作，然后將設(shè)備直接運輸?shù)桨惭b現(xiàn)場來進行檢修和處理。220kV和110kV的輸出線路可以設(shè)置在廠房中下游區(qū)域，并且通過后轉(zhuǎn)向向左岸方向上來進行設(shè)計。在主變發(fā)電機開關(guān)是內(nèi)部的線路距離最短，母線當中的有色金屬材料和電能的消耗量相對較低，并在內(nèi)部的控制站和副廠房之間的間距最小，同時對各種電纜材料的使用量最少。在工作過程當中的交通和材料運輸管理工作非常方便，主便可進入主廠房檢修，有效完善了檢修工作條件。在該方案的設(shè)計工作當中實地占地面積相對較小，同時在資金的投入量以及每年的運行費用上相對較低，主變電站內(nèi)部的出現(xiàn)設(shè)置跨越量較大，同時整個工程量相對較低。通過上述分析可以看出變電站的設(shè)計工作盡管采用了一列式的設(shè)計方式，在整個清晰度上相對較差，并且施工過程當中也存在一定的干擾，但是自身所具有的優(yōu)勢性也比較明顯，因此針對特殊的施工環(huán)境下也可以進行運用。

4結(jié)束語

通過對水利樞紐電站的電氣設(shè)計特點的分析和研究，從中可以總結(jié)出在現(xiàn)階段我國水利工程的電氣設(shè)計工作當中，需要針對系統(tǒng)內(nèi)部的接線設(shè)計工作加以充分重視，保證電力設(shè)計方案的科學(xué)性和合理性，對水電站后續(xù)的建設(shè)發(fā)展質(zhì)量打下了良好的工作保障，同時在經(jīng)濟效益和社會效益方面有著明顯的提升。

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作者：韋選華 單位：天峨縣水利電業(yè)有限公司