某水电站电气设计探析
简析水电站电气改造设计
简析水电站电气改造设计摘要：本文结合对小型水电站增效扩容改造的电气设计进行分析。
小型水电站由于建设年代久远，受当时技术水平、经济条件的制约和多年运行、老化的影响，普遍存在机组容量偏小、水库调节能力不足、机组效率差、水能利用效率低等问题。
导致水库处于长期弃水状态，无法充分利用水资源，急需改造。
对已建小型水电站进行增效扩容改造是系统且复杂的工程，需要细致分析，综合考虑小型水电站整体效益的提升，尤其要重视优化电气设计，在增效扩容改造中解决电气设计问题。
基于此，文章对水电站电气设备改造要求、短路电流以及电气主接线以及水电站计算机监控系统等方面进行简要分析。
关键词：水电站；电气设备；改造要求；主接线；监控系统早期建成的很多小型水电站均无力凭借自身的积累落实改造升级工作，加上设备设施日益老化，导致能效逐年衰减。
针对这些老旧的小型水电站实施增效扩容改造，不但能提高利用水能资源的效率，帮助调整能源结构、实现节能减排，还能保护河流的自然生态环境，消除公共安全隐患。
在小型水电站增效扩容改造中，其电气系统不仅和水电站增效扩容改造之后的综合效益有关联，而且还对水电站今后的运行、设备以及人员安全有重要作用，因此做好水电站电气改造设计具有重要意义。
一、水电站电气设备改造要求的分析1、严格遵守电气设备改造原则。
相关部门及人员要严格按照国家所制定并实施的《农村水电增效扩容项目电气设备选用指导意见》的相关规定，秉持环保、节能的设计理念，以少人值守为目标，对小型水电站电气设备实施改造。
在改造时尽可能不改变水电站既有的主接线型式及其接入电力系统的具体方式，同时不改变既有的主副厂房总体布置，致力于通过新技术以及高效节能设备，更新高能耗、老旧设备作为改造重点，更新水电站的水轮发电机组、变电设备、交直流系统、综合自动化系统等，最终实现促进小型水电站安全运行、提高综合能效、淘汰落后设备与技术的目的。
2、科学改造水电站发电机。
针对小型水电站水轮发电机的最简单增效扩容方法就是以维持机座、转速不变以及不变动埋入部件为前提，依据全新设计整体更换所有的发电机部件，但需要一次性投入较多资金，改造成本增加。
某水电厂电气主接线设计
某水电厂电气主接线设计某水电厂电气主接线设计一、背景介绍水电站作为能够提供可再生能源的设施被广泛应用，而水电站的电气接线则是保障发电能力的关键。
在某水电厂中，电气主接线设计是整个电气系统的关键设计要素之一。
二、电气系统概述某水电厂电气系统主要由发电机组、主变压站、配电房、线路、负载等组成。
发电机组的输出电压在经过主变压站的升压、降压后，按照不同的电压等级进入配电房，经过总开关和控制设备，流向各个用电负载点。
三、电气主接线的设计（一）电缆通道设计电缆通道的设计板块包含了整个电气系统电缆运行的通道，是实现调试和维护的重要路径。
设计时需要考虑耐热、耐腐蚀、抗压等特性，确保通道能够保持压力平衡，防止漏电和火灾。
（二）电气系统的接合板设计针对主接线处，为了确保电能传输的安全性和稳定性，需要使用接合板将不同线径、电压等级的电缆连接在一起。
设计接合板时需要考虑电缆规格、连接方式、电缆走向等因素，确保接合牢靠。
（三）安全措施设计在设计电气主接线时，需要考虑电气设备的运行安全，以及人员和设备的安全。
这包括安装漏电保护器、过载保护器、短路保护器等安全装置，以及设计合理的安全加固措施和避雷措施，确保电气系统的安全稳定运行。
（四）电气设备的选择选择合适的电气设备，是保证电气系统安全和运行稳定的重要因素。
设计中，需要根据实际需要选择合适的开关、控制设备、电缆等设备，并根据不同型号和规格安排合理的装配和安装位置，确保电气系统的高效运行。
四、结论电气主接线设计是整个电气系统的关键设计要素之一，涉及到电缆通道设计、接合板设计、安全措施设计和设备选择等多个方面。
设计时需要注重电气安全，同时也需要考虑线路布置的合理性和设备的高效使用。
因此，在电气主接线设计中，需要综合考虑各个方面，达到设计目的，为电气系统的正常运行提供有力保障。
水电站电气设计中几个问题的分析
题 ．厂 变 低 压侧 最 大短 路 电 流折 算 到 高压 侧 的 值 对 应 的 Ｆ Ｕ
由 的熔 断时 间 ，应 大 于 低 压侧 １ 及 各 分 支 负 荷 的过 流 保 护 号 ， 运 行 人 员 处 理 。 近 些 年 国 内 新建 设 的水 电站 发 电机 中 ０ｋ Ｖ
维普资讯
中性 点接 地 方 式 、 车 保护 等 问 题 进行 了探 讨 ， 提 高 水 电站 流 折 算 到 高 压侧 的值 对 应 的 Ｆ 的熔 断 时 间 一 般取 ｌ 。 Ｆ 水 对 Ｕ Ｕ ｓ 运行 的可 靠 性将 会有 积 极 的作 用 。
的 时 间一电流 特 性 如 图 ｌ 。
维普资讯
《 湖南水利水电） Ｏ ７ ２ ０ 年第 ６ 期
刘建 军
（ 郴州 市水利 水 电勘 察设 计研 究院 郴州 市 ４ ４０ ） ２５０
【 摘
要 】 在 水 电站 电气设计 中 ， 电机 中性 点接 地 方 式的 选择 、 发 限制 厂 变 高压侧很 大的短 路 、 协
Ｉ３ Ｉ １ ． ５ ｅ （ ） Ａ Ｉ １ ｌ一一 一一｝ ＼ ｔ１ 一一 Ｊ
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电流／ Ａ
图 １ Ｆ 的 时 间一电流 特 性 曲线 Ｕ
在 水 电厂 生 产 运行 过 程 中 ． 果 发生 事 故 ， 要 的 任务 是 如 首
其设 计 思想 是为 了防止 间 歇 性单 相 接 地 故 障时 产 生 的 暂 态过 将 机 组 安 全 的停 下 来 ． 以防止 事 故 的 进一 步 扩 大 。 算 机 监控 计 电压 破 坏 发 电机 绝缘 ．单 相 接 地 故 障转 化 为 匝 问故 障 或 相 间 故 障 ． 免 对 发 电机 造 成更 大 的损 失 。 避 规 程 规 定 ．发 电机 Ｔ 频 耐 压试 验值 为 １ ． 发 电机 的 额 ５倍
关于水电站电气设计问题的探讨
４进水 口快 速 门落 门控 制 回路 现在大 型水 电站为 了机 组 安全， 机组 的机械 过速接 点和 予动落 门接点一 般 设计 有两 种通 道到 进水 口的快速 门落 门 电磁 阀， 一种 是常 规二 次 电缆通 道， 另 ＿ 水 电站监 控 系统 到大 坝 Ｌ Ｕ 的光 纤 。在 些 水 电站进 水 口到 厂房 距 种是 Ｃ 离较 远 ， 的从 机组 到进 水 口的 电缆长度 达２ ｋ ， 有 ｍ 通过 常规 二次 电缆 控制落 快 速 门电磁 阀， 则落快 速 门电磁 阀有 时动 作不 可靠 。 比如用 横截 面积 为 ２ ５ ｍ ． ｍ 的二 次 电缆 （Ｒ Ｋ ２ ， Ｚ — Ｖ Ｐ 电阻 率为 １ １／ｋ ） 又选用 线 圈 内阻为 ５ Ｑ 右的 ７ｆ ｍ， ０左 落快 速 门电磁 阀， 然落 快 速 门 电磁 阀动 作 不可 靠 。因 为 电缆 已分 压 约 ２ 显 ５ ％， 一般 电磁 阀工 作 电压波 动 范 要求 小于 ｌ ％。 电磁 阀线 圈 内阻 ‘ 为 而 ０ 殷 ２ ０Ｑ一 ４０ 我们 选用 落 快速 门 电磁 阀线 阁 时 一 要考 虑分 压 问题 。 能 ００Ｑ， 定 不 选用 线 圈内阻太 高的 电磁 阀， 因为 高内阻 的 电磁 阀的线径 过细 ， 运行 过程 中 在 容易 霉断 。对于 机组 到进 水 口的 电缆长 度达 ｌ ｍ以上 的， ｋ 电缆 电阻分压 按 ５ 考虑 比较 合理 。水 电站 进 水 口快速 门作为 机组 过速 保 护 的最后 道 防线 ， 动 作是 否 正确 ， 别 是如 何 防止 其拒 动 ， 特 是水 电站技 术 管理 的 一个 重 点。 ５计算 机监 控 系统 与 水车 保 护 计 算机监 控 系统在 水 电厂应 完成 的功 能有 三个， 即机 组安 全 （ 水车保 护） 、 监控 、顺 序控制 ， 一位 应该 是保 证机 组 的安 全 （ 车保 护） 其 次是监 控， 第 水 ， 再 次之才 是顺序 控制， 故机 组的安 全 （ 车保 护） 在计算 机监 控系统 设 计中应 重 水 是 点考虑 的 问题 。在 计算 机 监控 系统 中 的水 车保 护功 能 ， 散 是通 过 逻辑 判 断 来实 现 保 护 出 口的 推 力 、上 导 、 下 导 、水 导等 瓦 温，压 油 装 置 的 低 油压 、 低 油 位，电气过 速 、机 械过 速 的模 拟 量 的跳 闸 停机 越 限值 等 ： 他 Ｒ Ｄ 其 Ｔ 、液 位 、流 量 等信 号 只报 警 。在 水 电ｒ‘ 产 运 行 过程 中， 果发 生 事故 ， ￡ 如 首要 的 任 务 是将 机 组安 全 的停 下 来，以防 止事 故 的进 ‘ 大 。 步扩 《 水力 发 电厂 计 算机 监 控 系统 设计 规 定 》中， 力机 械保 护 （ 车保 护） 水 水 般 由另 设的专 门功能装 置 实现， 监控 系统 与之 交换 简单 的信 息， 水力机 械保 护， 与继 电保 护 、励磁 系 统 、调速 器 应 等 同对 待 。 为了进 一 提高 水 车保 护 步 的可 靠 性 并遵 照 水 车保 护 应 独 立 成 系统 的规定 我们 将 推 力瓦 温 、上导 瓦 温 、下 导瓦 温 、水 导 瓦 温 、压 油 装 置 的 低 油 压 、 低 油 位 、 电气 过 速 、机 械 过速几 个有 保护 出 口的重 要量， 过常规 硬接 线独 立于计算机 监控 系统组 成 通 单独 的水 车保 护屏 ， 开关 量 进行 逻辑 判 断来 实现 水车 保护 。计 算机 监控 系 用 统 通过模 拟量进 行逻 辑判 断实现 水车保 护， 与通 过开 关量进行 逻辑 判断实现 水 车 保 护 的常 规系 统 一起 优 势互 补 ， 而 实现 对 水车保 护 的冗余 。 从
某水电站电气一次设计分析
某水电站电气一次设计分析【摘要】：本文主要讨论高压限流熔断器组合保护装置、发电机中性点接地方式在水电站中的运用和实际效果。
并对出现的相关问题进行了讨论，解决这几个问题可以有效提高水电站运行的稳定性，提高经济效益。
【关键词】高压限流器熔断保护装置单相接地计算机监控0引言中小型水电站现在还是中西部地区的供电主力，我国西部目前的供电现状是以中小型的水电站为主。
这是由中西部的地理环境所决定的，由于西部地区海拔高、落差较大，而水量又比较丰沛，所以基本每条河流都会有水电站，而这些水电站的供应半径基本就是方圆几个村镇，下面我们就具体讨论中小型水电站的电气设计高压限流熔断器组合保护装置SP-JFUR高压限流熔断器组合保护装置是开发的高新技术产品。
JFUR适用于3～35KV电力系统中具有较大短路容量的线路和厂用变压器，励磁变压器的回路。
当系统发生短路时，可在1～2ms之内高压限流熔断器FU快速熔断，实现截流。
JFUR与负荷开关组合时，FU本身所带的撞击器直接动作负荷开关，使其跳闸，避免缺相运行。
JFUR与断路器组合时，由FU所带的微动开关接点项断路器发出联动命令。
高能氧化锌电阻R将熔断器中的电弧电流转移到自身并吸收磁能，导通弧压，把开断时的过电压限制在设备绝缘允许范围以内。
这个装置有以下特点：第一快速性：本装置可在短路电流上升到峰值之前2ms内快速截流，通常水电站的设计和改造中高压熔断器限制电流一般需要2.5ms左右。
3～4ms内切除故障，三相电流持续时间不超过6ms；第二限流性：截流值控制在最大短路冲击电流的20%，大大提高了系统和电力设备的动稳定余度。
同时由于I2t大大降低，使热稳定余度提高200倍以上，降低了设备投资费用，延长了设备使用寿命；最后分断能力强，可靠性高：开断电流可达160KA，高能氧化锌压敏电阻吸能容量大于1000KJ。
由于FU的熔断是由其物理特性决定，不存在拒动和误动现象，大大提高了设备的安全可靠性。
水电站电气设计问题的探讨
水电站电气设计问题的探讨摘要：水电厂电气设计直接影响水电厂运行的稳定性和可靠性，水电厂电气设计的应用可分为以下几个方面：结合使用高压限流保险丝来保护电力，接地方法，二次断开保护和供水回路控制。
本文主要讨论和分析上述问题，对这些问题进行全面分析将有助于提高水力发电厂的整体运营效率，并且是利用技术优势解决经济利益问题的有利途径。
关键词：水力发电厂；电气设计；保险丝一、保护装置在长期的实际操作实验中，高压限流熔断器被认为是最有效、最快的工厂使用的变压器，用于大短路容量的组件（例如变压器的分支），主要原因是其独特的性能，即强大的分断能力，较小的截止值，较短的运行时间和更快的动作。
这种高压会在限流熔断器中设置一个包含氧化锌的电阻，以保护电气设备免于断电状态。
通常，短路断开电流非常大，是整个场的发电量和系统电流的总和，因此该断路器不用于大型设备，进而电流问题会引起断路器的缺口。
发生短路时，分断电流小，不能使用断路器。
在实际应用水力发电厂的电气设计时，高压熔断器可以快速控制短路电流，在2.5ms内快速控制短路电流，并基于变压器的高压侧保护避免损坏发电机、主变压器和母线，进而能够将分断电流范围控制在短路电流的15％以内。
此外，为防止低压侧发生故障，限流熔断器会引起过多的水平跳闸并扩大事故范围，对于熔断时间大于变压器低压侧最大短路电流相应值的熔断器，就需要使用限流熔断器。
低压侧约为10 kV，每个分支上的负载大于电流容量的总和，因此需要充分考虑调整。
二、中性点接地方法最常用的中性点接地方法是接地变压器的接地方法，这也是许多水电厂的常用接地方法。
此方法的优点是，当发电机的接地故障为单向时，接地电容电流会大于允许值，因此必须适当处理跳闸发电机开关。
在以前的实际操作中，一般采用消弧线圈接地的方法，但该方法的使用较少。
如果发电机有单相接地故障，则可以避免发电机开关跳闸。
发送信号后，该信号可以由负责相关电气设备的操作和维护人员进行发送。
关于水电站电气设计常见问题及对策分析
关于水电站电气设计常见问题及对策分析关于水电站电气设计常见问题及对策分析[摘要]随着我国水利水电事业的不断开展，人们对于水电站的电气设计工作予以了更多的关注，如果能够保证设计质量，就能够从一定程度上控制水电站运行过程中电气故障的发生。
因此，笔者在此先对水电站电气设计存在的问题进行简要探讨，继而对电气设计故障的控制策略进行详细的论述，希望能够从设计环节促进我国水电事业的开展。
[关键词]水电站；电气设计；存在问题；标准性；解决对策中图分类号：TM02 文献标识码：A 文章编号：1009-914X41-0063-01引言作为一种非常重要的根底设施，水电站的设计质量直接决定了水电站的未来使用效果。
并且水电站具有多方面的功用，不仅可以在发电方面有所帮助，还在防洪、灌溉等方面对人们有所助益。
但是由于水电站对于环境有着巨大的影响，并且建造过程中需要消耗大量的人力和物力，因此我们必须在设计阶段进行全面考虑，根据水电站所处地域、环境等的不同进行针对性的电气设计工作，笔者结合个人多年来的设计经验，对设计环节存在的问题及对策进行详细的论述。
一、水电站电气设计环节存在的常见问题1 电气设计缺乏标准性设计环节必须遵守国家相关的设计标准，这不仅能够保证电气设计的平安性，还能够对电气设计的有效性提供一定帮助。
但是我国现阶段的水电站电气设计工作缺乏一定的标准性，主要表达在两个方面，分别是：首先是用电负荷计算缺乏标准性，作为电气设计中的重点环节，电气负荷计算是对用电情况的一中最主要评估方式，将评估数据结合到实际的电气设计中，能够更好地满足人们的用电需求，并且实现节约本钱的目的。
但是在实际的设计过程中，设计人员缺乏对用电负荷估算的重视程度，大多采用二项式的方法来进行计算，这就会导致计算的用电负荷与实际的用电负荷严重不符。
如果实际的用电负荷远远大于计算的用电负荷，最后的结果就是在水电站的实际应用过程中会由于设备的负荷较大经常烧毁线路，轻那么导致电路出现故障，重那么导致大规模的人员伤亡事故；如果实际的用电负荷远远小于计算的用电负荷，最后的结果就是造成大量的资源浪费。
水电站电气控制与设计分析
水电站电气控制与设计分析摘要：一般来说，水电站会采用设备比较先进、自动化程度较高的贯流式机组电站，以此来保障其运转的高效性。
对于水电站的电气控制而言，有很多方面的作用影响着它，同时它的设计在其中也占据着重要的意义，直接决定了水电站的质量问题。
本文基于此，首先介绍了有关水电站电气控制设备以及其中涉及的影响因素，然后具体分析了水电站电气控制的设计阶段和其中需要注意的问题，最后重点研究探讨了水电站电气控制的设计分析。
以期在水电站的运行中，避免其中的不足之处，提高水电站工作的质量保证。
关键词：水电站、电气控制、设计分析、变压器Abstract: generally speaking, the more advanced equipment will hydropower station, high degree of automation of tubular turbine units power station, so as to safeguard the operation of high efficiency. For hydropower station in the electrical control, there are many aspects of the impact of it, and its design in which also plays an important significance and will determine the quality problem of the hydropower station. This paper based on this, the first introduced on electrical control equipment and the hydropower station, including impact factors, and then analyses the electric control the design phase of the hydropower station and the need to pay attention to, the key research discusses the design analysis of the electrical control hydropower station. In order to in the operation of hydropower station, avoid the shortcomings in them, improve the quality of work that hydropower station.Keywords: hydropower station, the electrical control, design analysis, transformer自从我国实行西部大开发以来，特别是在西南地区，许多水电站都被建造起来，其中带动的相关行业的发展也具备了一定的规模。
小型水电站电气工程设计的实践与探析
小型水电站电气工程设计的实践与探析摘要：目前，我国的用电需求不断加大。
为了满足需求，建设小型水电站是一个很好的选择。
小型水电站的优势在于在建设过程中受地质地形的影响因素较少。
对于当地政府来说，建设小型水电站可以带动当地的就业以及经济发展。
小型水电站中的电气工程设计是重要项目，其相关设计水平高低直接影响到小型水电站的实际效益。
本文通过对以往的电气工程设计，对小型水电站的电气工程设计工程进行分析和探讨。
关键词：小型水电站；电气工程；设计初探在小型水电站中，电气工程是建设的重点，其好坏直接影响着水电站的收益。
而在实际中，因为小型水电站的投资较少，所以在电气工程的设计、建设上的问题还很突出。
如果要提升小型水电站的效率，则要对传统水电站的电气工程进行升级换代。
为了提高经济效益与百姓利益，因此对于小型水电站的电气设备升级工作十分有必要。
在进行电气工程建设和电气设备升级时，可以通过以下几个角度进行考虑。
一、加强电机增效扩容工作若想实现电站的高效率工作，增效扩容是必不可少的环节。
即使有关理念非常完善，但是在建设初期时技术以及资本都不充足，所以在当时建设过程中的相关设计就很可能出现问题。
此外经过多年的运行，设备也会出现老化。
所以针对发电机的扩容工作，我们要根据实际情况来进行。
第一步，对老化的设备进行更新升级。
常见的增效扩容办法就是以设备的更新来实现的。
但以实际情况看，若是对设备进行升级则需要大量资本的投入，这对于相关部门来讲，其短期效益无法达到目标。
所以在实际的改造过程中，该方案常常会被否决。
第二种方法主要是保证机组转速恒定。
此方法要对原有的定子绕组进行更换，来提升绕组电阻的发热功率，除此之外，对绕组电阻进行控制可以更好的实现该项目。
同时，还要加强绝缘工艺的不断提高，以此来增强自身的绝缘能力，通过对耐压材料的更新换代来提升线规的性能，从而保障水电站的效率和安全。
发电机的冷却系统是用来防止发电机的温度过高而设计的，对扩容工作的影响十分显著。
贡川水电站电气设计及探讨
干 式变压器 ，分 别接在 各单元 １ ． ｋ 发 电机 母线上 。正 常 ０５Ｖ 运 行时 ，两 台厂 用变压 器投 入，可互 为备用 。厂用 电低压侧 采 用单母 线分段 接线 ，电压为 ４ ０ ，分 段开关 能够 根据运行 ０Ｖ
福 建 水 力 发 电
视 系统，可 以及时获 得大量准 确 的信息 ，能极 大提高运行 管 理 效率 。贡 川水 电站 是灯泡 贯流式 机组 电站 ， 由于机组 安装 高程较 低 （ 中控室相 差 ２ 与 Ｏ多米 ） ，若 能配 置合适 的工业 电
视 系统 ， 可大 大 提 高运 行 维护 及 管 理水 平 。
１ 概
述
永安贡 川水 电站 位 于福建省 永安市境 内贡川镇 ，上游 距 永 安市 １ｋ ，贡 川水 电站 是 以发 电、航运 、过木相 结合综 合 ６ｉ ｎ 利用 的河床 式水 电站 ，总装 机容量 ４ Ｍ ，选 用 ２台灯 泡贯 流 ３Ｗ
式水轮 发 电机 组 ，单 机容量 ２ ． Ｍ ，保 证 出力 ７ ８ ｋ ，年 １５Ｗ ５９Ｗ 发 电量 １ ６ ． ８亿 ｋ ｈ ｗ ，装 机利用 小时数 ３ ８ ｈ ６ ８ 。根据 接入 系统
３ 若干 问题探讨
３ １ 主 厂房 操作 夹层 ．
由于 贡川 电站油压装 置油箱采 用悬挂式 ， 因此厂 房布 置 时设有操 作夹层 ，布 置水 轮机油 、气、水 管路 。在旌 工过 程 中， 由于 操作层 的支撑 柱布置在座 环二期混凝 土上 ，造成 操 作 层 楼板 的施 工 中必 须 等座 环安 装完 毕及 二 期 混凝 土 浇 注 完 成后方 可施工 ，这样严 重影响施 工的直 线进 度 ， 同时土 建 旌 工 队伍 在 操 作层 楼 板 的旌 工过程 中又影 响 了机 电安 装 工 作 面 ， 目前 ，有 些贯流式 机组 电站 已经取 消操 作夹层 ，从 而 加 快施工 进度 ，避免相 互干扰 ， 由于取消操 作夹层 ， 电缆及 管 路分别 在各 自通道 中布置 ，使 得 电缆及 管路布 置简洁 、清 晰 ， 电缆及 管 路互 不 干扰 。
大型水电厂电气设计剖析
大型水电厂电气设计剖析
首先，大型水电厂的电气设计需要考虑到水电站的发电能力和负荷需求。
首先，需要根据水电站的装机容量和水能资源的情况，确定水轮发电机组的数量和容量。
然后，根据负荷需求，确定发电机组的投运数量和投运方式，以保证满足电力系统的负荷需求。
其次，大型水电厂的电气设计需要考虑到电力系统的运行稳定性。
水电厂是一种间歇性发电方式，其发电能力和负荷需求之间存在不匹配的情况。
因此，在电气设计中需要考虑到发电机组的调度和运行控制系统的设计，以保证发电系统的稳定运行。
另外，大型水电厂的电气设计也需要考虑到发电系统的安全运行。
水电厂在发电过程中，存在一些特殊的安全风险，例如溢流闸门的打开、水轮机的启动和停止等。
因此，在电气设计中需要考虑到安全保护装置的设计和应急措施的制定，以保证水电厂的安全运行。
最后，大型水电厂的电气设计还需要考虑到发电成本的降低。
水电厂是一种相对低成本的发电方式，但在电气设计中仍然需要考虑到一些节能措施的实施，以降低发电成本。
例如，在发电机组的选择上，需要考虑到发电机组的效率和可靠性等因素，以提高发电效率。
综上所述，大型水电厂的电气设计是一个综合性的工程，需要考虑到发电能力、负荷需求、运行稳定性、安全运行和经济运行等方面。
只有在电气设计中合理考虑这些因素，才能保证水电厂的正常运行和发电效益的最大化。
水电站电气设计研究论文
水电站电气设计研究论文水电站电气设计研究论文近年来，水电站的电气设计一直是水电行业的一个重要研究领域。
一方面，电气设计直接关系到水电机组的性能和稳定性，对于水电站的安全运行和经济效益具有至关重要的作用；另一方面，随着新能源产业的不断发展和政策的支持，水电站也面临着更多挑战和机遇，需要进一步优化电气设计方案，提高水电站的综合效益。
本文旨在对当前水电站电气设计的主要问题、设计目标和方法进行详细的探讨和总结，以期为水电站电气设计提供一些启示和参考。
一、当前水电站电气设计存在的主要问题1. 电气系统耐受能力不足水电站电气设备常常受到复杂的自然环境和负荷波动的影响，因此需要具有较强的耐受能力。
然而，一些电气系统存在设计缺陷或操作不当等问题，导致设备容易受到电气干扰、过电压、短路等故障，给水电站的安全运行带来威胁。
2. 设备先进性和性能指标落后传统的水电站电气设备大多采用机械式调速等老旧技术，随着新能源技术的发展和水电站的运行方式变化，这些设备已经不能满足现代化要求，缺乏先进性和性能指标。
3. 控制系统稳定性和精确度不高水电站的控制系统如果不具有稳定性和精确度，无法满足调节水电机组的扬程、流量等参数，进而影响水电站的发电效率和稳定性。
目前一些水电站的控制系统存在误差较大和反应速度不敏感等问题，需要进一步改进。
二、水电站电气设计的目标1. 提高设备的运行可靠性和安全性水电站电气设计的主要目标是提高电气系统的运行可靠性和安全性。
为了实现这一目标，应考虑到水电站的场地环境、负荷能力、设备故障率等因素，合理设计电气系统的电缆线路、电动机、开关设备等，减少设备故障的发生，保证水电站的正常供电和运行。
2. 提升设备的性能和先进性通过优化电气设计方案，提升水电站电气设备的性能和先进性，能够有效提高水电站的发电效率和经济效益。
例如，采用数字化调速设备、变频器等技术替代机械式调速，实现水电机组自动化控制，能够提高水电站的发电效率和响应速度。
水电站电气系统设计实例剖析
例， 就 当前水 电站 电气系统设计进行 了介绍 。 关键 词 ： 电力 ； 水 电站 ； 电气系统 ； 河边 电站 ； 设计实例
中图分类号 ： Ｔ Ｖ ７ ３ ６ 文献标识码 ： Ｂ
Ｃａ ｓ ｅ Ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ｏ ｆ Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｆ ｏ ｒ Ｈｙ ｄ ｒ ｏ ｐ ｏ ｗｅ ｒ Ｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
Ｗ ＡＮＧ Ｍｉ ｎ
Ｎｏ ． ８ ． ２ ０４ １ ）
文章编号 ： １ ０ ０ ７ — ７ ５ ９ ６ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ８ － ０ ０ ６ ９一 ｏ ３
水 电站 电气 系统 设 计 实例 剖析
王 敏
（黔南州水利水 电勘测设计研 究院， 贵州 黔南州 ５ ５ ８ ０ ０ ）
Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ， Ｄ ｕ ｊ ｕ ｎ ５ ５ ８ ０ ０ ０ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｒ ｃ ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ｒ ｙ ｍｕ ｓ ｔ ｂ ｅ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｅ ｄ ａ ｈ ｅ ａ ｄ ｏ ｆ ｔ ｉ ｍｅ Ｓ Ｏ ａ ｓ ｔ ｏ ｍｅ ｅ ｔ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｑ ｕ ｉ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ｏ ｆ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｅ ｃ ｏ ｎ ｏ ｍｙ ． Ｔ ｈ ｉ ｓ ｉ ｓ ａ ｗ ｏ ｒ ｌ ｄ ｗｉ ｄ ｅ ｌ ａ ｗ ． Ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｆ ｏ ｒ ｅ ｉ ｔ ｉ ｓ ｖ ｅ ｙ ｒ ｉ ｍｐ ｏ ｒ ｔ ａ ｎ ｔ ｔ ｏ ｍａ ｋ ｅ ａ
水电站电气一次系统设计分析
水电站电气一次系统设计分析摘要：水电站作为水能发电在我国被广泛应用，本文从水电站一次系统设计的主接线及变压器和电气设备的分析选择，在获得主接线方案的基础上，对水电站的各项设备进行优选。
关键词：水电站一次系统设计引言电力已经成为国家的重要能源，随着国民经济的不断增长，各行各业对电力的需求不断加大。
利用水力发电是发电的一种常见重要方式。
水电站原理是利用水能转换为电能的综合工程设施，包括由挡水、泄水建筑物形成的水库和水电站引水系统等水电站的建设受地理位置的影响，投资大，工期长，发电效率高，运行成本低。
天然流量受水文、气象等自然条件的影响，利用水库调节径流可缩小洪水和枯水期的差别，满足不同调节的需求。
水电站是电力系统的重要组成。
水电站电气一次系统设计包括第一电气主接线设计，第二主变压器选择，第三短路电流的计算和第四主电气设备的选择。
1.水电站电气一次系统主接线设计电气主接线也称作电气一次接线，主接线设计根据电力系统资料及本电站在电力系统中的地位、作用、机组容量及运行方式，按照接线简单清新、技术先进、设备故障影响范围小且经济适用便捷的原则进行一次系统设计。
对于水电站的设计，为确保电能生产输送等全过程的电能质量，一般都是通过一次接线的方式，将电厂变压器、发电机及母线、隔离开关等器件按照某种事宜方式连接，最终实现提高电厂电能质量的目的。
所以，水电站一次系统设计要严格按照技术规定和依据的同时还要结合工程实际具体特点，准确掌握原始资料，保证方案设计的可靠性、灵活性和经济性。
1.1主接线设计步骤根据水电站的原始资料及设计任务书，在原始资料的基础上级各电压等级的拟定来确定主接线方案。
各主接线设计方案必须满足系统和用户对供电的可靠性，通过经济比较，最后确定最佳方案，并绘制电气主接线图，工程图采用新国际图形符号和文字代号，将所有设备的型号、主要参数及电缆截面等标注在图上。
1.2主接线设计要求主接线应满足可靠性、灵活性、经济性和拓展性这四个方面的要求。
浅析小型水电站电气设计
本页面为作品封面，下载文档后可自由编辑删除！（水利工程）工程设计单位：姓名：时间：浅析小型水电站电气设计摘要：小型水电站作为水力发电的重要组成部分，为我国电力事业的发展做出了不可磨灭的作用。
但是很多小型水电站电气设计仍存在较大的技术缺陷，这为小型水电站的安全运行带来潜在的威胁，本文主要对水电站电气一次设计和二次设计进行了分析，并总结了一些小型水电站电气设计过程中需要注意的问题。
关键词：小型水电站；电气设计；一次设计；二次设计引言小型水电站利用我国星罗棋布的河流，为我国电力实业的发展做出了重要的作用，并且水是可再生资源，利用水力发电，在倡导保护环境和人类与自然和谐相处的现代社会，小型水电站在很多地区有着不可替代的地位。
但是由于很多地区小型水电站建设于建国初期或改革开放前期，这些水电站电气设备已经开始损坏，并且导致水电站发电效率低下，因此对小型水电站电气的设计目前尤为重要。
小型水电站电气设计是一个十分复杂的过程，工程设计人员必须充分考虑各种技术环节，制定节约资金且发电效率高的设计方案。
小型水电站电气设计的种类小型水电站的电气设计中一般分为电气一次设计和电气二次设计两部分，电气一次设计主要是指对发电机和变压器等接线方式进行设计；电气二次设计主要是指对励磁系统，控制系统，测量系统，信号，操作电源，继电保护和水轮机组辅助设备等进行设计[1]。
小型水电站电气一次设计小型水电站一次设计是根据水电站电气系统的作用来进行设计的，要在充分考虑水电站所在地区的水文环境，建造规模等基础上对接入系统和布线方式进行合理设计。
小型水电站电气一次设计具有接线简单，回路少，离负载区较近等特点。
2.1 电气主接线小型水电站电气一次设计中的主接线设计是指设计人员设计的方案可以满足用户需求，供电安全且电力稳定等设计要求。
这就要求设计人员设计的不同接线线路能够容易辨别，保持适当的距离以防线路缠绕在一起。
线路之间距离较近会使线路上的电流相互干扰，影响传输电流的稳定性，会损坏发电机，并且会对检修带来困难。
浅谈水电站电气一次设计
浅谈水电站电气一次设计摘要水电站电气一次设计是水电站设计的核心内容，对于水电站建设也有重要的影响。
本文就针对水电站电气一次设计展开研究，主要探讨水电站电气一次设计的主要内容和原则。
并且结合设计案例对水电站电气一次设计具体实施要点进行总结，旨在推广应用水电站电气一次设计的新要求。
关键词：水电站；电气系统；一次设计水电站电气一次设计具体是指水电站建设过程中，对电力生产的一次电力系统进行设计。
在一次系统设计的过程中，一定要注重详细分析水电站的各项数据资料，根据水电站电气一次设计标准，进行水电站的电气一次设计，从而保证一次设计达到最佳效果。
另外，水电站进行电气一次设计，更应该遵循先进性原则，以现代化先进的电气设备为关键进行水电站电气一次设计。
1.水电站电气一次设计主要内容和原则1.1水电站电气一次设计主要内容水电站进行电气一次设计主要是根据水电站的工作特点和工作原理对电气一次系统进行全面设计，确保水电站能够实现电气一次功能。
如，通过长期的经验总结可以确定水电站的电气一次设计主要包括一次接入设计、一次用电负荷设计、电气设备选型设计、电气一次保护设计等内容。
①一次接入设计具体是指水电站建设过程中，要求对主线线路的接入方式进行设计，以确保生产的电力能够通过接入线路实现传输。
对电气一次系统进行接入设计的过程中，除了接入方式的设计，同时也包括接入参数的设计，综合设计，保证设计符合工作要求。
②水电站电气一次设计包括一次电气系统的用电负荷设计。
该设计主要是根据一次电气系统的工作运行原理，按照相应计算方式对水电站的一次设备工作负荷进行设计计算。
③水电站电气一次设计的关键是电气设备选型设计。
一次电气设备是完成一次电气功能的关键。
电气一次系统是由电气一次设备构成，电气一次设备连接以及各项工作的良好实施，对于水电站工作运行均有重要的影响。
④水电站电气一次设计包括对保护设计。
水电站在进行设计的过程中，势必要完成保护设计，才能够保证水电站电气一次设计应用的过程中，实现电气保护。
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某水电站电气设计探析
摘要：某水电站从水库库容和电站装机规模看，属中小型工程。
但是该电站建成后，将并入某地地区电网运行，可以大大缓解电网电力供应紧张局面，增加系统调峰电量，改善供电质量，为实现水电农村电气化县的电力发展目标提供保障，同时可以加快水能资源开发的速度。
关键词：电站监控系统；电流电压互感器配置；微机继电保护1、自动控制
1．1电站监控系统
根据国内水电站监控设备发展现状以及国家相关政策要求，某水电站采用全计算机监控系统，实现电站的控制、测量、信号及信息管理等功能。
并按照“无人值班（少人值守）”的管理模式进行总体设计。
系统由主控级（电站控制级）和现地控制级组成分布式系统，主控级和现地控制级采用交换式双以太网通信。
局域网按
ieee802．3设计，通信规约采用tcp/ip，网络的传输速率≥100mbps，通信介质为多模光纤。
1.1.1电站控制层
主控级由2套主机/操作员工作站、2套通信工作站、1套工程师/培训工作站、1套报表及语音报警工作站以及网络设备和电源设备等组成，是电站的实时监控中心，负责全站的自动化功能（开停机自动流程控制、agc、avc等），历史数据处理（事故分析处理，各
种运行报表、重要设备的运行档案、各种运行参数特征值等）及全站的人机对话（全站设备的运行监视、事故和故障报警，对运行设备的人工干预及监控系统各种参数的修改和设置等）。
1.2.2现地单元层
现地单元层共设置7套现地控制单元（发电机lcu5套，升压站及公用lcu1套，泄洪闸门lcu1套）。
发电机lcu主要完成数据采集处理、机组监控及保护、调速器和励磁装置的调节、同步操作等功能。
升压站及公用lcu主要完成升压站设备的数据采集处理、断路器操作及监视、同步操作、主变及线路保护等功能以及电站公用设备（如直流电源系统、空压机系统、技术供水泵、水力监测系统等）的监视及数据采集处理、备用电源自投操作等功能。
坝区lcu分别通过现场总线与各闸门启闭机电气控制装置通信，完成闸门的集中控制、闸门的成组顺序控制、闸门的开度及位置信号和故障信号的采集处理和现地显示；坝区lcu通过光纤通道接入电站计算机监控系统局域网，与电厂控制级进行通信，并按电厂控制级的命令完成对所有被控对象的监视和控制。
1．2机组励磁系统
发电机励磁方式采用自并激静止可控硅整流励磁。
励磁调节器采用微机型双通道双容错励磁调节器，强励顶值倍数为1.8倍。
起励电源采用残压起励及以直流220v作为备用的方式。
可控硅功率柜
采用三相全控桥接线。
励磁调节器具备与电站计算机监控系统机组lcu的通信接口，以实现监控系统对发电机励磁的监控和调节功能。
2、继电保护
2．1继电保护方案
某水电站电力设备和出线按照《水利水电工程继电保护设计规范》（sl455—2010）的要求配置了相应保护和系统安全自动装置，并全部采用微机型装置。
1）发电机配置的保护：纵联差动保护，复合电压起动的过电流保护（记忆），失磁保护，定时限过负荷保护，过电压保护，定子单相接地保护，转子一点接地保护。
2）主变压器配置的保护：纵联差动保护，复合电压起动的过电流保护，轻、重瓦斯保护，零序电流保护，温度升高保护。
3）35kv线路配置的保护：光纤纵差距离保护，电流速断保护，三段式相间距离保护，四段式过电流保护，三相一次重合闸。
4）厂用变配置的保护：电流速断保护，过电流保护，温度保护。
2.2安全自动装置配置
某水电站配置了低周低压振荡解列装置、备用电源自投装置以及检同期、检无压三相一次自动重合闸装置等，以满足电力系统安全运行的要求。
3、二次接线
3.1二次接线系统设计方案
电站机组调速器油压装置、低压空压机、机组检修排水泵、厂房渗漏排水泵等，原则上就地控制，自成体系，与电站监控系统仅有信息交换，不纳入监控系统集中监控。
3.2电流电压互感器的配置
电流、电压互感器的配置按满足电站保护、监测、测量的原则配置。
测量与电站计算机监控系统统一考虑设置。
根据《电测量及电能计量装置设计技术规程》（dl/t5137—2001）有关规定，除现地保留少量必要的常测仪表作为现场调试和备用监视表计外，需要集中监测和远传的电气量，均通过各现地lcu的智能交流采样装置进行采集、处理，并送主控级记录、显示和打印。
3.3同期系统
同期装置与电站计算机监控系统统一考虑设置。
发电机出口断路器、主变高压侧断路器和线路出口断路器均设为同期点。
发电机出口断路器采用（单对象）自动准同期方式，另设手动准同期方式作为备用。
主变高压侧断路器和线路出口断路器采用（多对象）自动准同期方式。
3.4信号系统
某电站不设常规中央音响信号系统，电站事故及故障信号均由计算机监控系统语音报警装置和操作员工作站显示器进行报警和显示。
现地控制保护设备配置信号灯或显示装置以提供现地信号，现
地设备信号以继电器无源接点或计算机通信方式上送计算机监控
系统。
3.5控制电源
全厂二次控制系统电源分为交流和直流两种。
电站设置220v交流逆变电源屏一面，逆变电源由电站220v直流系统和厂用380v交流系统双电源供电。
作为计算机监控（上位）系统以及励磁、调速、保护等的交流工作电源。
电站监控系统现地单元为交、直流双电源供电，电压均为220v。
电站另设一套200ah/220v高频开关直流电源，作为控制、保护、事故照明、灭磁开关和断路器操作的工作电源。
蓄电池按照浮充电方式运行，采用微机监控仪完成充、放电控制，母线绝缘监测、各馈电支路绝缘监测、电池容量监测等，以rs485接口与公用lcu相接，上送直流系统有关参数。
4、工业电视系统
为满足电站集中监控的需要，作为全厂综合自动化系统的重要配套设施之一，某水电站设置了一套由前端设备、控制设备和传输设备及线缆等部分组成的工业电视监控系统。
该系统可对全厂各重要生产部位进行直观的实时画面监控，亦可和厂内火灾监控系统联网，当发生突发事故时直接调出事故现场画面。
根据某水电站工程建筑物布置特点，电视监控系统采用分层式网络结构，整个系统分为控制级和现地级。
系统按监控点设备布置位
置划分为电站和大坝两个分区。
其中电站分区包含15个监视站点，大坝分区包含13个监视站点。
布置在电站和大坝两个分区内的各个摄像机的视频和控制信号
利用电缆各自分别传输至电站计算机室和泄水闸集控室的现地级
设备（嵌入式数字硬盘录像机），通过各自分区内的数字硬盘录像机实现图象视频的矩阵切换、录像、画面分割处理、编码和压缩等，各分区图象视频通过100m以太网路由接口传输至电站中控室控制级设备（视频工作站），实现图像监控和管理。
控制级与现地级的数字传输，采用高速以太网，通过交换式以太网交换机相连接，网络传输速率为100mbps，采用tcp/ip协议。
控制级与电站现地级传输介质为双绞线；控制级与大坝现地级传输介质为光纤。
5结束语
综上所述；本文根据某工程的功能特性和特殊地位，论述了某水电站在设计时，采用了当前国内最先进的技术和设计理念，选用了目前市场主流的、先进且成熟的计算机监控、微机继电保护以及工业电视等设备，使该电站完全具备实现“无人值班（少人值守）”的条件，大大提高了电站的综合自动化水平，使电站运行更加安全可靠、经济高效，在地区电力市场中的竞争力大为提高。
参考文献：
［1］中国水电顾问集团北京勘测设计研究院．水电水利规划设
计总院．dl/t5065—2009水力发电厂计算机监控系统设计规范［s］．北京：中国电力出版社，2009．
［2］电力工业部．水利部北京勘测设计研究院．dl/t5081—1997水力发电厂自动化设计技术规定［s］．北京：中国电力出版社，1997．。