某水电站电气一次系统设计分析

目前按照 电压输送等 级为１ １ ０ ｋ Ｖ、 两 回１ １ ０ ｋ Ｖ 输 电线路 上 网考虑 ， 其中一 回为备 用 出线 ； 另 一 回接 至１ １ ０ ｋ Ｖ变 电站 上 网， 输送距 离 约 １ ５ ｋ ｍ。 该水 电站属 于 坝后 式 小 型水 电 站， 其 主要功能 为发 电 ， 电站采 用 “ 无人 值班 ， 少 人值 守 ”
用电 ， 两 回厂用 电分 别通 过 一 台１ Ｏ ． ５ ｋ Ｖ变 压 器 降压 为 ０ ． ４ ｋ Ｖ 后引至低压配 电屏 ， 从厂用 电低压侧分别引一 回供
坝区防洪 、 照 明用 电 ， 并引一 回１ ０ ｋ Ｖ ＃ ｂ 来 电源作为 厂用 电
备用 电源 ， 配 置一 台柴油发 电机作为坝区用 电备用 电源 。
运行方式 。
２ 水 电站 电气 一 次 系统 设 计
２ ． １ 一接线 ， 也称 一次接 线 ， 与二次 接线 同为水 电站 电气一 次系统的电气接 线两种 主要 的接线方 式 。对 于水 电站 电厂而 言 ， 为充 分确保 电能生产 至输 送等 全过 程 的 电能质量 ， 通 常通 过一 次接 线 方式 ， 将 电厂 变压 器 、 发 电 机 以及母线 、 隔离开关 等 以某 种方 式进行 连接 ， 从 而实现
负荷区 ， 所有 发电全部上 网， 送 入系统最大容量为３ ０ ＭＷ 。
线引出 ， １ １ ０ ｋ Ｖ 侧开关站采用组合 电器 即 Ｇ Ｉ Ｓ方式 。发 电 机为高压机组 ， 出 口电压为１ ０ ． ５ ｋ Ｖ， 两 台发 电机通过 出 口 开关柜后共用一 回１ ０ ． ５ ｋ Ｖ 母线 ， 由１ ０ ． ５ ｋ Ｖ 母 线引一 回出 线通过一台１ １ ０ ｋ Ｖ变压器升压后引入１ １ ０ ｋ Ｖ 侧组 合电器 。 在１ ０ ． ５ ｋ Ｖ 母线上另引 出一 回出线作 为厂用 电 ， 厂用 电通 过一 台１ ０ ． ５ ／ ０ ． ４ ｋ Ｖ降 压 变 压 器 引 至 低 压 配 电屏 ， 并 引 一
析 该 水 电站 电 气一 次 系统设 计 。 ［ 关键词］ 水 电站 ； 电气设备 ； 一 次接 线
［ 中图分 类号］ Ｔ Ｖ ７ ４ ［ 文献标 识码 ］ Ｂ ［ 文章编 号］ １ ０ ０ ６— ７ １ ７ ５ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ８— ０ １ ０ ３～ ０ ３
考 虑两 回１ １ ０ ｋ Ｖ出线 ， 选择两个接线方案进行 比较 ：
根 据 两 种 方 案 比较 见 表 ｌ 。 经 过 技 术 经 济 比较 ， 两方 案均 能满足技 术要求 ， 接 线
方案 １ ： 两 台发 电机 出 口侧 由 一 台 １ １ ０ ｋ Ｖ 主 变压器升 压后， 引入 １ １ ０ ｋ Ｖ 单母 线 ， 两 回１ １ ０ ｋ Ｖ出 线 由 ｌ １ ０ ｋ Ｖ单 母
１ 水 电 站 概 况
某 中小型水 电站装 机容量为 ２×１ ５ ＭＷ， 电站 无 自供
线 间 隔 均 采 用 组 合 电器 方 式 。 发 电 机 为 高 压 机 组 ， 出口 电压为１ ０ ． ５ ｋ Ｖ， 分 别 由发 电 机 出 口侧 引 两 回 出 线 作 为 厂
活 可靠 性 ， 一次接线设 计是 一次 系统设计 中的主体 内容 ，
在 设计 中 ， 应 设 计 最 符 合 水 电 站 电气 系统 实 际 的接 线 形 式， 优 选 最 佳 的 接 线 设 计 方 案 。在 一 次 接 线 设 计 中 ， 各 电 压 等级 的母 线情况 以及各 个 电压等级 的 出线 方 向则是一
第２ ０卷第 ８期
２ ０ １ ４年 ８月
水 利 科 技 与 经 济
Ｗａ ｔ ｅ ｒ Ｃｏ ｎｓ ｅ ｒ ｖ ａ ｎｃ ｙ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔｅ ｃ ｈｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ａ ｎ ｄ Ｅｃ ｏ ｎ ｏ ｍｙ
Ｖｏ １ ． ２ ０ Ｎｏ ． ８
提 升电厂电能 质量 的 目的。由此 可见 ， 水 电站 电气 一次 系统主接线方式直接决 定着供 电 的经 济性及 其运 行 的灵
回１ ０ ｋ Ｖ 外来 电源 作为厂用 备用 电源 ， 供 电站用 电， 两回厂
用 电互 为 备 用 ； 由厂 用 变 低 压 侧 引 一 回０ ． ４ ｋ Ｖ出线 供 坝 区 防洪 、 照明用 电。 方案２ ： 两 台 发 电机 分 别 与 两 台 １ １ ０ ｋ Ｖ变 压 器 组 成 发
电机 一变压 器组 单元接 线 ， 高压侧 为１ １ ０ ｋ Ｖ单母 线接 线 ，
两变压器高 压侧 共用一 回１ １ ０ ｋ Ｖ 单母线 ， 两 回１ １ ０ ｋ Ｖ出线
分别 由１ １ ０ ｋ Ｖ 单母线 引出 ， 其中一 回为备用 出线 。两台 主 变 高压侧 断路器间隔 、 １ １ ０ ｋ Ｖ 母线 Ｐ Ｔ间隔 、 两条１ １ ０ ｋ Ｖ出
Ａｕ ｇ ．， ２ ０１ ４
某 水 电 站 电 气 一 次 系 统 设 计 分 析
黎 红 毅
（ 遵义水 利水 电勘测设计研究 院 ， 贵州 遵义 ５ ６ ３ ０ ０ ２ ）
［ 摘 要］ 水 力发 电 因其 具有 发 电成本 低 、 效 率 高、 对 环境 冲击 小等 优 势 ， 在我 国 电力 能 源结构 中占有重要 的 地位 。一 次 系统是 电力 系统 的主体 ， 一 次接 线设 计 、 电气设 备等 的 选择 等 直接 关 系着 一 次 系统 的功 能发 挥 。 以某水 电站 工程 为 实例 ， 比较 分析 各 电气一 次接 线 方案 ， 在 获得 最 佳 主 接 线设计 方 案的基 础 上 ， 通 过 短路 电 流计 算 ， 对该 水 电站 主要 电气设 备 进 行 选 择 ， 探 讨 分