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      敞開式組合電器在水電站的運(yùn)用

      2013-03-12 00:54:28羅新月
      中國(guó)科技縱橫 2013年1期
      關(guān)鍵詞:開關(guān)站

      羅新月

      【摘要】拉潭水電站廠房位于山谷之間,開關(guān)站布置在廠房附近比較困難,通過(guò)采用敞開式組合電器將設(shè)備布置在主廠房屋頂上,解決了開關(guān)站布置困難的問(wèn)題。

      【關(guān)鍵詞】開關(guān)站 設(shè)備布置 敞開式組合電器

      1工程概況

      拉潭河地處于云貴高原南緣,地勢(shì)較高,河流屬于山區(qū)性河流。拉潭二級(jí)水電站位于南丹縣吾隘鄉(xiāng)東南平累村西北側(cè)的拉潭河左岸,是一座引水式電站,電站總裝機(jī)為2×800kW;本電站的接入系統(tǒng),是將發(fā)電機(jī)電壓升壓至35kV后,就近T接于拉潭一級(jí)水電站~同貢水電站35kV線路上。

      電氣主接線的設(shè)計(jì)原則:

      (1)主接線簡(jiǎn)明清晰,運(yùn)行靈活,設(shè)備故障影響范圍小,經(jīng)濟(jì)合理。

      (2)主接線的設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合整個(gè)樞紐的特點(diǎn),以便于設(shè)備布置及運(yùn)行管理。

      根據(jù)電站的裝機(jī)臺(tái)數(shù)、容量,選定主接線方案如下:

      發(fā)電機(jī)電壓側(cè)采用2機(jī)1變的發(fā)電機(jī)-變壓器組擴(kuò)大單元接線,設(shè)1臺(tái)S9-2000/35主變壓器,35kV電壓側(cè)采用線路-變壓器組接線。

      電站廠房處于山谷之中,主廠房面積為11x15m2,高程234.4m,主廠房由主機(jī)間和安裝間組成的單層廠房,廠房?jī)?nèi)機(jī)電設(shè)備布置比較緊湊,無(wú)法將升壓站的電氣設(shè)備布置在廠房?jī)?nèi);廠房附近地勢(shì)較高(高程253m),關(guān)開站在廠房附近就地布置較困難。采用目前常規(guī)中型設(shè)備布置,土建開挖土方量很大,故考慮敞開式組合電器或全封閉組合電器。

      2敞開式組合電器的特點(diǎn)

      (1)敞開式組合電器將斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、電流互感器、電壓互感器、避雷器、母線等組成有機(jī)地組合在移動(dòng)小車及鋼結(jié)構(gòu)支架上,結(jié)構(gòu)緊湊。

      (2)敞開式組合電器設(shè)備占地面積是常規(guī)開關(guān)站布置的40%左右,具有節(jié)約用地,減少工程造價(jià)等顯著特點(diǎn)。

      (3)根據(jù)工程接線方式的不同,可對(duì)輸變電設(shè)備的各功能元件進(jìn)行合理的配置,整個(gè)間隔可在工廠預(yù)制,在出廠前完成裝配及所有的調(diào)試,并整體運(yùn)輸?shù)桨惭b現(xiàn)場(chǎng),極大地縮短安裝周期。

      (4)斷路器與隔離開關(guān)小車間、隔離小車與接地開關(guān)間不僅設(shè)置有電氣聯(lián)鎖,而且還設(shè)置了機(jī)械聯(lián)鎖,防止高誤操作能力更強(qiáng)。

      (5)敞開式組合電器采用新一代高性能的滅弧室、干式電壓互感器、復(fù)合絕緣子、避雷器等組成的一個(gè)整體,它們?cè)谡_\(yùn)行時(shí),無(wú)需維護(hù)、可靠性高。

      (6)敞開式組合電器與全封閉組合電器相比,價(jià)格低,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單,重量較輕,安裝方便,周期短,費(fèi)用低;操作簡(jiǎn)便,維護(hù)檢修方便。

      3方案比較

      3.1開關(guān)站布置方案比較

      方案一:常規(guī)中型布置電氣設(shè)備。開關(guān)站布置于主廠房上游側(cè),要求地面高程為234.4m,長(zhǎng)寬尺寸為17.0x8.0m2。而實(shí)際地面高程為253.0m,要滿足地面高程為234.4m,大約開挖土石方量為2400m3,開挖量很大。

      方案二:敞開式組合電器、主變壓器均布置在主廠房?jī)?nèi),需要增加一層廠房;均布置在主廠房屋頂,屋頂長(zhǎng)寬尺寸為11.0x5.0m2。能夠滿足電器布置要求。

      方案三:全封閉組合電器、主變壓器均布置在主廠房?jī)?nèi),需要增加一層廠房,均布置在主廠房屋頂,屋頂長(zhǎng)寬尺寸為11.0x5.0m2。能夠滿足電器布置要求。

      從以上三種布置方案看,敞開式組合電器和全封閉組合電器設(shè)備布置靈活,可將設(shè)備布置在屋外和屋內(nèi),而占用布置較少,從而能更有效地提高土地利用率。

      3.2技術(shù)比較

      方案一:開關(guān)站距離中控室較遠(yuǎn),給運(yùn)行維護(hù)管理帶來(lái)不便,升壓站占地面積大,安裝周期長(zhǎng),可靠性和防止誤操作能力稍差。

      方案二:設(shè)備布置緊湊,占地面積小,安裝簡(jiǎn)單快捷,可靠性高,防止誤操作能力強(qiáng),具備較好的互換性,維護(hù)管理方便。

      方案三:占地面積小、占用空間少、運(yùn)行可靠性高,維護(hù)工作量小、檢修周期長(zhǎng),不受外界環(huán)境條件的影響,無(wú)靜電感應(yīng)和電暈干擾,噪聲水平低,抗震性能好,適應(yīng)性強(qiáng)。

      從以上三種技術(shù)方案看,常規(guī)電器設(shè)備、敞開式組合電器設(shè)備、全封閉組合電器設(shè)備均能滿足技術(shù)要求。特別是小水電站技術(shù)要求不是很高,常規(guī)電器設(shè)備、敞開式組合電器設(shè)備就足夠了。

      3.3防雷、接地保護(hù)設(shè)計(jì)比較

      方案一:開關(guān)站布置在主廠房附近,需設(shè)計(jì)一基30m高的避雷針及接地網(wǎng)。

      方案二:(1)開關(guān)站布置在廠房?jī)?nèi),屋頂配置避雷帶即可。(2)開關(guān)站布置布置廠房屋頂上,需裝設(shè)兩基10m的避雷針,且采用加強(qiáng)分流、裝設(shè)集中接地裝置、設(shè)備的接地點(diǎn)盡量遠(yuǎn)離避雷針接地引下線的入地點(diǎn)、避雷針接地引下線盡量遠(yuǎn)離電氣設(shè)備等防止反擊的措施。

      方案三:同方案二。

      從以上三種防雷方案看,開關(guān)站布置在主廠房附近和廠房?jī)?nèi),防雷、接地設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單,施工也比較方便,比較容易滿足防雷、接地保護(hù)的要求。而開關(guān)站布置屋頂上,防雷、接地保護(hù)的要求比較高,施工難度也比較大。

      3.4經(jīng)濟(jì)比較

      方案一:開關(guān)站布置在廠房附近,土石方開挖及運(yùn)輸?shù)馁M(fèi)用,開關(guān)站土建費(fèi)用,旱地補(bǔ)償費(fèi),電氣設(shè)備費(fèi),避雷針及接地網(wǎng)的費(fèi)用。

      方案二:(1)開關(guān)站布置廠房?jī)?nèi)需增加土建投資(增加一層廠房),敞開式組合電器設(shè)備費(fèi)。(2)開關(guān)站布置在廠房屋頂上需增加避雷針的費(fèi)用,敞開式組合電器設(shè)備費(fèi)。

      方案三:(1)開關(guān)站布置廠房?jī)?nèi)需土建投資(增加一層廠房),全封閉組合電器設(shè)備費(fèi)。(2)開關(guān)站布置在廠房屋頂上需增加避雷針的費(fèi)用,全封閉組合電器設(shè)備費(fèi)。

      從以上三種方案的經(jīng)濟(jì)比較來(lái)看,方案一的土石方開挖及運(yùn)輸?shù)馁M(fèi)用大于方案二(三),方案一還加上以上所列的費(fèi)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于方案二(三)。方案二與方案三進(jìn)行比較,全封閉組合電器價(jià)格遠(yuǎn)高于敞開式組合電器,故方案三費(fèi)用大于方案二。方案二中的增加一層廠房投資遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于兩基8m避雷針。經(jīng)過(guò)以上費(fèi)用比較,得出開關(guān)站采用敞開式組合電器布置在廠房屋頂上的費(fèi)用最少。

      通過(guò)以上四個(gè)方面進(jìn)行比較,采用敞開式組合電器既能節(jié)省占地,又能滿足技術(shù)要求;布置在廠房屋頂上,既能節(jié)省投資,又能滿足防雷、接地保護(hù)的要求。

      就本工程所在地理位置及環(huán)境條件,開關(guān)站采用敞開式組合電器且布置在廠房屋頂上,能成功地解決開關(guān)站布置的問(wèn)題,而且能節(jié)省投資。

      4結(jié)語(yǔ)

      敞開式組合電器具有占地少,可靠性高、工程造價(jià)低等顯著特點(diǎn),特別適用于用地緊張,交通不便的山區(qū)的水電站。

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