测·控领域专业互动媒体平台
推动测试测量,检测诊断,传感物联,遥测自控智能化发展
当前位置:CK365中国测控网 > 论文 > 设计技术 >

构皮滩水电站厂用电系统设计及其特点

人民长江 2013-02-10 17:24:38

[导读] 摘要:构皮滩水电站属大型调峰电站,机组开、停机比较频繁,要求厂用电系统具有较高可靠性和灵活性。结合构皮滩水电站厂用电系统的设计,对大中型水电站厂用电系统的电源引接、接线方式、变压器容量选择、电源切换等方面的问题进行了研究。经研究,构皮滩水电站采用了技术供水方案,减少了机组自用电负荷及高压厂用变压器容量,并充分利用了技术供水机组电源,使厂用电系统得到了弃分合理利用

 

中国分类号:TV734 文献标识码:A

1 概述

构皮滩水电站位于贵州省的乌江干流上,厂房为地下引水式。水电站地下厂房内安装5台单机额定容量为600MW的混合式水轮发电机组,年发电量为96.67亿kW?h。在主厂房上游的3号施工支洞内,安装有5台额定功率为1MW的技术供水机组,其尾水汇合后,集中给地下电站5台600MW机组及其配套的主变压器提供冷却水。

构皮滩水电站发电机端电压为18kV,电站以500kV电压等级接入电力系统。对该水电站采用了“无人值班(少人值守)”的运行方式设计,通过计算机监控系统,对电站、泄洪大坝等重要设施进行监视和控制,电站及各功能设施的运行自动化水平很高,相应地,对厂用系统的运行自动化水平也提出了更高的要求。

坝区供电点的电气距离均在600m以上,采用两级电压供电才能保证电能质量。一级供电电压采用10kV、二级供电电压采用0.4kV。

2 厂用电电源

2.1 设置原则

无论是全部机组运行还是1台机组运行,必须保证不少于3个独立的电源。当全部机组停止运行时,必须保证至少有2个独立的电源

2.2 厂用电源的获取

构皮滩水电站属大型调峰电站,机组开停机比较频繁,要求厂用电系统具有较高的可靠性和灵活性。根据该水电站的具体情况,其厂用电电源的获取采用以下方式。

(1)由于构皮滩水电站发电机出口装设有发电机断路,厂用电源可从发电机断路器和主要变压器间引接。厂用变压器可以从发电机组获得电源;当机组停运时,可从500kV电力系统倒送电源电源供电可靠,操作简单,调度方便,可节省投资和运行费用。但是,在倒送电力系统电源时,会增加主变电压器的空载损耗。

(2)从技术供水机组引接厂用电源。地下水电站机组的技术供水,原采用从水电站尾水取水,这样就会大大增加厂用负荷,同时供水系统也较复杂。后来改为设置5台1MW的技术供水机组,供水从机组的尾水箱取得,通过减压阀向发电机组和主变压器提供冷却水。因而,可以从技术供水机组引接厂用电源

(3)从施工变电站(永久变电站)引接厂用电源,将其作为备用电源

(4)设置柴油发电机组,作为保安电源

水电站初期运行时,机组发电作为第1电源,从系统倒送和从施工变电站引接作为第2电源,柴油发电机组作为保安电源。在水电站终期运行时,技术供水发电机组作为第1电源,从机组发电作为第2电源,从系统倒送和从施工变电站引接作为第3电源,柴油发电机组作为保安电源

3 厂用电电源接线

3.1 10kV电源接线

(1)地下水电站的10kV系统分为4段母线,电源分别从1、2、4、5号机组18kV高压厂用变压器引接,母线被依次编号为1LM-4LM。将4段母线分为两组,1LM、2LM段母线为一组,3LM、4LMIV段母线为一组。每组的两段母线之间设有备用电源自动投入装置。从技术供水机组引接的二回电源分别接在1LM和4LM母线上;从施工变电站引接的二回电源分别接在2LM和3LM母线上。这样,每段母线都有两回独立的电源。每组母线都有4个独立电源(包括500kV系统倒送电),这样可以保证提高供电的可靠性。

(2)5台技术供水机组容量为1000kW,其额定电压为6.3kV,5台机组分别接入两段母线,通过两台变压器升至10kV,两段10kV母线各有2回出线,每段母线有1回出线分别引至厂用母线1LM、4LM,2回出线则作为备用。

(3)大坝设有独立的10kV厂用电源系统:分别从地下水电站的厂用母线1LM、3LM各引1回10kV电源至大坝的5LM、6LM母线,两段母线之间互为备用。另外,从施工变电站引1回电源接入6LM母线,作为备用。大坝10kV系统接线共有3个独立的电源

10kV厂用电源接线简图见图1。

图1 10kV厂用电源接线示意

3.2 10kV负荷侧接线

所有厂区和坝区的供电均采用双电源供电(除箱式变电站外)。双电源供电回路分别引至不同组别的10kV母线段上,将机组自用电接至各机组的母线段上,尽量使各母线段上的负荷均匀。

(1)厂房内分别设置了机组自用电系统、公用电系统、检修用电系统和照明用电系统。每个系统设置一个供电点。

(2)大坝表孔、大坝中孔、泄洪孔工作门、泄洪洞检修门和水垫塘泵房分别设有1个10/0.4kV变电站(或箱式变电站),电源引自大坝10kV系统。

4 18/10kV变压厂用变压器的选择

4.1 厂用变压器型式选择

为了更地满足水电站的布置、防火及节能要求,构皮滩水电站18kV高压厂用变压器选用环氧树脂浇注干式变压器。干式变压器具有阻燃、防潮、局放小、损耗低、绝缘水平高、过载能力强、体积小、安装方便、维护费用低等优点,更适合于在水电站中采用。

高压厂用变压器高压侧与发电机离相封闭母线连接,为防止发电机发生机端相间短路,机端均采用单相设备。18kV变压器选用单相干式无励磁调压变压器组,接线组则分别为Y/Δ接线

4.2 厂用变压器容量选择

厂用变压器容是选择是根据负荷统计法,它不仅与各种系统辅助设备的容量有关,而且也与辅助设备不同时期、不同运行工况、不同运行方式有关,对构皮滩调峰电站负荷波动变化较大。构皮滩水电站厂用变压器容量选择遵循的原则是:

(1)分析各种不同运行工况、不同运行方式;

(2)满足在各种运行方式下,可能出现的最大负荷;

(3)1台高压厂用变压器的容量能够承担厂内最大负荷的50%。

变压器的容量由总计算负荷容量确定。厂用电总计算负荷按“机组全部运行”和“一台机组检修,其余机组运行”两种工况统计。厂区及坝区的总计算负荷见表1。

表1 厂区及坝区总计算负荷

 

机端引接4组高压厂用变压器分4段母线运行,将4段母线分为2组,每组母线的2台变压器互为备用。每组母线中的两台高压厂用变压器能承担厂内最大负荷,所以每个变压器的容量按大于等于50%的最大计算负荷考虑。根据负荷统计法计算,18kV高压厂用变压器选择的容量应为3837kVA或3×1280kVA,大于3×1250kVA。故18kV高压厂用变压器选择的容量应为3×1600kVA,共4台。

5 厂用电电源的切换

厂用电电源共有8个电源回路(4台厂用变压器4回、施工变电站2回、技术供水机组2回),分别接入地下厂房的4段10kV母线上,将4段母线分两组,每组母线设有备用电源自动投入装置。正常运行时,4段母线分段运行,当某段母线失去电源时,由另一电源自动投入供电。4段母线电源的运行方式为:

(1)当2回技术供水机组电源正常投入时,1LM、2LM母线和3LM、4LM母线分别合母运行,4段母线变为两段母线运行,厂用高压变压器处于备用状态。

(2)当1回技术供水机组电源正常时,未供电的那一组母线应分段运行,接入的两台厂用高压器投入运行。而另一组母线仍合母运行,并且不投入厂用高压器,母线变为3段母线运行。

(3)当技术供水机组电源不供电时,4段母线均分母运行,4台厂用高压变压器均投入运行。

(4)当某组母线(两段母线)的技术供水机组和两台厂用高压变压器均不供电时,自动投入施工变电站电源。由以上引接电源运行方式可知,厂用电源具有较高的可靠性和灵活性。

6 特点

由于构皮滩水电站采用了技术供水机组尾水箱减压供水方案,减少了机组自用电负荷,相应地也减小了高压厂用变压器容量,并且在厂用电电源设计中,充分利用了技术供水机组电源,使厂用电系统得到了弃分合理的利用。

构皮滩水电站厂用电系统的总体方案,充分考虑了水电站的自身特点,从电源获取、接线方式、电源切换等几个方面实现了供电的可靠性和灵活性,为构皮滩水电站的安全运行奠定了基础。

作者简介:程黎,女,长江水利委员会设计院机电处,高级工程师。

[整理编辑:中国测控网]
标签:  厂用电系统[3]    电源[56]    接线[9]    构皮滩[10]    水电站[21]
 
[ 论文搜索 ]  [ ]  [ 好友分享 ]  [ 打印本文 ]  [ 关闭窗口 ]  [ 返回顶部 ]

版权与免责声明:

①凡本网注明"来源:中国测控网"的所有作品,版权均属于中国测控网,转载请必须注明中国测控网 www.ck365.cn。违反者本网将追究相关法律责任。
②本网转载并注明自其它来源的作品,目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性,不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。如其他媒体、网站或个人从本网下载使用,必须保留本网注明的"稿件来源",并自负版权等法律责任。
③如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起一周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。

注册成为中国测控网会员

可以无需任何费用浏览专业技术文章

 
 
注册中国测控网会员以便浏览全文