水利建設(shè)工程電氣主接線探究范文

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該水利建設(shè)工程是一座以發(fā)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(jīng)濟建設(shè)與生態(tài)環(huán)境具有極其重要的價值。在工程建設(shè)的過程中，施工人員需要嚴(yán)格控制建設(shè)工程所需的電氣設(shè)備及相關(guān)用電線路，切實保證線路設(shè)備的安全性，使各個環(huán)節(jié)的用電設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)高效化運轉(zhuǎn)，幫助企業(yè)有效提高經(jīng)濟效益。

1電氣主接線的安裝與設(shè)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40MW，水電站總裝機容量約為160MW，該水電站的總裝機容量約占地區(qū)年總裝機容量的15%，在地區(qū)電力系統(tǒng)當(dāng)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(shè)計過程中，安裝人員與設(shè)計人員應(yīng)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(shè)的實際操作環(huán)節(jié)，線路安裝人員應(yīng)根據(jù)水電站裝機的數(shù)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(fā)電機的組合應(yīng)用方式

方案1：在該水利建設(shè)工程的電氣主接線路設(shè)計過程中，采用一機一變單元接線模式，利用發(fā)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(qū)域構(gòu)建2組接線單元。這種設(shè)計方案具有簡單清晰的應(yīng)用優(yōu)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(guān)要求，但是，在方案的開展過程中，主變壓器的臺數(shù)與高壓側(cè)電路設(shè)備的數(shù)量難以控制，致使大量設(shè)備占用了水電站的場地，為今后的維修與系統(tǒng)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(shè)工程的電氣主接線路設(shè)計過程中，采用兩機一變擴大接線單元的方式，使發(fā)電機與主變壓器組成一個完整的接線單元，充分發(fā)揮變壓器與發(fā)電機的實際作用。這種設(shè)計方案具有清晰、簡單的應(yīng)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(shù)較小，共使用2臺變壓器設(shè)備，極大的簡化了高壓側(cè)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(shè)備的占地面積，年運行費用大大降低，節(jié)約了工程建設(shè)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(shè)備的故障，致使變壓器設(shè)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(shè)計方案的問題情況發(fā)生概率較低，檢修工作可以安排在適當(dāng)?shù)臅r間，以此滿足機組的正常運轉(zhuǎn)，其實保證了水電站的穩(wěn)定運行。

方案3：在該水利建設(shè)工程的電氣主接線路設(shè)計過程中，采用一機一變的聯(lián)合單元接線形式，使發(fā)電機阿玉主變壓器組成一個聯(lián)合的接線單元，以此提高用電設(shè)備的使用效率。該設(shè)計方案與其它兩種設(shè)計方案相比，減少了高壓側(cè)進線的回路數(shù)，有效提高了高壓進線的利用率。但是，該設(shè)計方案所需要使用的高壓側(cè)電路設(shè)備與主變壓器數(shù)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(jīng)濟上給企業(yè)帶來了一定的負擔(dān)，極大地增加了企業(yè)的投資預(yù)算，使水電站的年運行費用增高。

3220kV側(cè)接線方案

3.1變壓器設(shè)備的選擇在本次水利建設(shè)工程的實際案例當(dāng)中，應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)對主變壓器與機組的相應(yīng)要求，適當(dāng)調(diào)整電氣主接線的設(shè)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(shè)計過程中，工作人員應(yīng)采用2臺高壓側(cè)電壓器，功率為220kV以及2臺三相雙線圈的自然油循環(huán)風(fēng)冷變壓器功率為220kV，容量為100MVA，以此滿足水電站的實際供電要求，保證電站運行的穩(wěn)定性與靈活性[2]。

3.2220kV高壓側(cè)設(shè)備的選用方案比較根據(jù)水電站的實際供電要求，在主接線的設(shè)計過程中應(yīng)按照接入系統(tǒng)資料與用電設(shè)備的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，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(yù)留線路的設(shè)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(dāng)中，在水電站的穩(wěn)定運營階段確保進出的電氣主線達到8回，根據(jù)水電站的運行特性與電力系統(tǒng)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(dāng)支路斷路器出現(xiàn)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(zhuǎn)。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(shè)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(xiàn)三段式母線環(huán)路運行，當(dāng)支路斷路器出現(xiàn)故障情況時，只需要切除一臺主變機組，對系統(tǒng)所造成的影響較小；方案3：這種接線方式?jīng)]有母線，各個進出的回路都彼此相連，在正常情況相對穩(wěn)定，可靠性較高，但投資預(yù)算及實施的經(jīng)濟成本較高；通過對三種方案的優(yōu)缺點進行比較，參考三種方案的實施成本及投資預(yù)算情況，優(yōu)先選擇經(jīng)濟性與實用性較好的方案1，以此提高企業(yè)的整體經(jīng)濟效益。

4結(jié)語

在水利建設(shè)工程電氣主接線的選擇與設(shè)計過程中，安裝人員與設(shè)計人員應(yīng)切實考慮到線路的運行靈活性與合理性，根據(jù)水電站裝機的數(shù)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。

作者：黃濤 單位：中國水利水電第十六工程局有限公司