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      貫流式水電站廠用電設計的介紹與分析

      2019-10-21 09:00:38皇甫能達
      科學導報·科學工程與電力 2019年22期
      關鍵詞:運行方式廠用電接線

      皇甫能達

      【摘 ?要】根據(jù)貫流式水電站的特點,對廠用電系統(tǒng)電源的引接、負荷特征、廠用電設計的要求,以及廠用電的實際應用進行深入的研究,總結出一些有益的經驗,對同類工程有一定的參考作用。

      【關鍵詞】貫流式水電站;廠用電;負荷分析;接線;運行方式

      貫流式水電站廠用電是整個電站設計中非常重要的內容,若廠用電設計不合理,會對電站正常安全運行造成很大影響,甚至會損壞其他設備、水工建筑物,危及周邊人員的人身安全。因此,廠用電科學合理設計,成為整個水電站設計中的重要環(huán)節(jié)。下面就貫流式水電站廠用電設計進行深入探討,并提出了相關的建議和意見。

      1廠用電特點及設計要求

      1.1廠用電特點

      1.1.1供電范圍大 ?貫流式水電站建在淺丘地帶,江面較寬,通常都設有航道,因此其樞紐比較龐大,一般包括電站、泄洪閘、船閘等建筑物。為了保障各建筑物的功能性和安全性,必須為其提供安全、可靠的電源。

      1.1.2負荷種類多 ?廠用電主要負荷包括高、低壓油泵、機組技術供水泵、機組冷卻風機、調速器油壓裝置、機組尾水出水閘門啟閉機等機組自用電設備;中、低空壓機、送排風機、滲漏、檢修排水泵、消防泵、配電裝置等全廠共用設備;行車、進水口門機及清污機、油處理等檢修設備;泄洪閘啟閉機等季節(jié)性用電設備;船閘閘門啟閉機設備;全站照明,壩區(qū)照明及其它用電沒備。

      1.1.3負荷特征 ?機組具有流量大、水頭低的特點,因此機組轉速低,定子直徑大,轉動部分重,導水機構復雜,調速器都具有雙調功能,且要求高,相對同容量其他類型的機組來比較,機組自用電較多。由于機組尺寸大,重量重,起吊行車容量大,機修負荷占的比例較大,另外電站裝機臺數(shù)較多,廠用電最大負荷一般為一臺機組檢修、其余全部運行的工況。泄洪閘通常有幾十臺啟閉機,雖然啟閉機統(tǒng)計電機功率大,根據(jù)泄洪要求,一般同時操作啟閉機臺數(shù)不多,一般不大于4組,同時具有明顯的季節(jié)性特點。船閘用電比較均衡,主要負荷為上下閘首人字門液壓泵站,容量一般不大,但其可靠性要求較高,一旦失電,會影響正常的航運。

      1.2廠用電設計要求

      根據(jù)廠用電在水電站中承擔的角色,廠用電設計應該具備供電的可靠性和不間斷性。在設計中,可從如下幾個方面綜合考慮設計:

      1.2.1廠用電源的數(shù)量及設置。廠用電源對于廠用電的可靠性有重要的影響。若選擇廠用電源及對廠用電源進行設置時,沒有深入分析水電站的實際情況,可能會造成一旦出現(xiàn)突發(fā)情況,廠用電源無法滿足廠用電負荷要求,這對于廠用電的可靠性構成嚴重威脅。

      設置原則為:根據(jù)NB/T 35044-2014《水力發(fā)電廠廠用電設計規(guī)程》規(guī)范中3.1條廠用電電源規(guī)定有關內容,廠用電源應滿足各種運行方式下的廠用電負荷需要。由于貫流式水電站機組臺數(shù)較多,廠用電源應有2個或2個以上獨立的電源;考慮樞紐作為重要的防洪工程,需引接較為可靠的外來廠用電源,同時為確保供電可靠再配一套柴油發(fā)電機組作為備用電源。

      1.2.2廠用電接線方式。廠用電接線方式是連接水電站用電設備以及各種負荷的配電方案,如果接線方式不合理、不科學,不僅會降低廠用電的可靠性,而且會造成后期的維護工作極為繁雜,這種情況應在水電站廠用電設計中充分注意。

      1.2.3應滿足電站自動化的要求。在水電站廠用電設計的中,應提高廠用電設備的自動化性能要求,達到廠用電系統(tǒng)運行滿足電站無人值班或少人值班的要求。

      2.廠用電設計

      青田水利樞紐工程位于浙江省麗水市青田縣境內,壩址位于甌江干流與四都港匯合口下游約185m處,電站總裝機容量3×16MW,機組接線采用一組二機一變和一組一機一變接線方式,發(fā)電機出線都設斷路器;110kV側以一回線路接入電網(wǎng)。主要建筑物:泄洪閘、河床式電站廠房、船閘上、下閘首等建筑物。

      2.1 廠用電接線形式

      工程廠用電采用400V電壓等級,廠房和泄洪區(qū)各設一組單母線分段接線。廠房I段和II段母線分別從2臺廠用變引來,其中II段母線進線開關設一把雙切開關,一回從#2廠用變引,另一回從泄洪配電引來,二段母線設母聯(lián)開關;泄洪閘I段從外來電源供電的1臺壩區(qū)變引來,II段母線進線開關設一把雙切開關,一回從廠用變I段引來,另一回從柴油發(fā)電機引來,二段母線設母聯(lián)開關。廠用電接線圖如圖1所示。

      2.3 廠用電運行方式

      本工程廠用電系統(tǒng)主要有下列4種運行方式:

      (1)在發(fā)電和電源及設備均正常情況下,電站和泄洪閘正常負荷全由廠房I段母線和II 段母線分別供電,母聯(lián)開關為熱備用。

      (2)二組配電分裂運行,電站和泄洪閘負荷全由各自I段母線和II 段母線分別供電,母聯(lián)開關為熱備用,相互不關聯(lián)。

      (3)在未發(fā)電情況下,電站日常負荷和泄洪閘正常負荷全由泄洪區(qū)的外來電源供電的壩區(qū)變引來I段母線供電,母聯(lián)開關為合閘狀態(tài)。柴油機為備用。

      (4)在未發(fā)電和外來電源全停電情況下,電站日常負荷和泄洪閘正常負荷全由泄洪區(qū)II段母線柴油機發(fā)電機組供電。

      2.4 結束語

      廠用電設計是整個貫流式電站總體設計中重要的環(huán)節(jié),廠用電設計的優(yōu)劣對于水電站的可靠、安全運行均有重要影響。青田水電站投運以來,廠用電系統(tǒng)運行正常,廠用電接線采用二組單母線分段接線,即滿足各自安全運行,同時在不同運行工況下,滿足電站和泄洪閘安全運行供電。

      參考文獻:

      [1] 貫流式水電站廠用電特征及其設計[J].智勇鳴,陳永利.人民珠江.2009(06)

      [2] NB/T 35044-2014 水力發(fā)電廠廠用電設計規(guī)程 [S]

      [3] 水電站機電設計手冊 電氣一次[S].水電站機電設計手冊編寫組,水利電力出版社.1982

      (作者單位:浙江省水利水電勘測設計院)

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