天荒坪抽水蓄能电站电气设计的若干问题

天荒坪抽水蓄能电站电气设计的若干问题

余国铨

（华东勘测设计研究院杭州310014）

摘要本文介绍了天荒坪抽水蓄能电站电气主接线、SFC的配置等，并就抽水蓄能电

站的

调压方式、发电电动机通风冷却等问题提出了建议。

关键词水电站电气设计天荒坪抽水蓄能电站

I 500kV侧的接线方式

天荒坪抽水蓄能电站500kV侧，为什么采用不完全单母线二分段接线（所谓“不完全”是指有一回进线未装设断路器）。参见图1天荒坪抽水蓄能电站电气主

接线图。之所以采用这种接线方式，县有个演变过程。

图1天荒坪电站电气王摄线圈

由于电站的设计进度比系统接人设计进度提前，故天荒坪电站初设要完成

时，电站接人系统方案尚未能审定。系统设计部门提供7个方案，其中可能性较大有2个方案：即电站以二回500kV输电线接入瓶窑变电站或以三回500kV输电线二回接人瓶窑变电所，一回接人苏南斗山变电所。

为满足1989年底完成初步设计的要求，我院只能先假定一个接入系统方案进行设计。考虑到天荒坪电站是华东三省一市与国家共同集资兴建的项目，影响接入系统的因素很多，初设为了留有余地，我院决定暂按三回500kV出线的方案进

行设计。至于发变组合，经过技术经济比较，选定与联合单元接线。这样电站 6 台300MW机组共组成三个联合单元，也即500kV有三回进线。

初设时为节约工程投资，500kV配电装置的位置选择在上水库东南侧850m 高程比较开阔的地方，并选用敞开式设备。主接线经过多方案比较和可靠性计算，由于

三回路出线使电站环入华东500kV主网，对500kV接线要求严格，故选定为1 个半断路器接线。

初设审查期间（1990年5月），为了选定主接线方案，要求系统接入设计的方

案必须先审定。故会议期间临时召开了系统接人设计讨论会，暂定为二回500kV

出线的方案（系统接人设计审查会直至1991年3月才召开，正式决定采用二回出线

的方案）。审查会上电站建设部门认为开关站布置在上水库离厂房太远，主张改用

进口GIS,将开关站布置在下水库附近。由于这些变化，且二回出线均接人同一变电

所，电站不环入主网，同时又采用可靠性高的GIS，故接线可简化，审查时选定双

内桥接线方案。鉴于500kV隔离开关无法切除空载变压器，为避免切除空载变压器

而断开桥开关，所以还决定参照英国迪诺威克抽水蓄能电站（也是6台300MW机

组），在三回进线回路上各加装1台负荷开关，以便利用它来切除空载变压器，而

不影响双桥形接线，参见图2天荒坪招标阶段500kV侧接线图。1992年天荒坪电站

主机招标时就附上这接线方式。

1,2号机号捉5出号机

除合单元呱合单元联合单元

图2天荒坪招标阶段500kV侧接线图

当采用上述的接线方式时，我院即提出，世界上制造500kV GIS的厂家，均

不生产500kV负荷开关，采用这样的接线不落实。但因时间关系，决定暂按该接线

进行主机招标，同时抓紧与外商联系，落实500k v负荷开关的制造，最终待在

500kV设备招标时再决定接线方式。

经过技术交流，外商均不同意专门生产500kV负荷开关，所以决定对500kV 主

接线进行修改。

在修编初设概算时，500kV负荷开关系按断路器价格2/3估算的。修改主接线

方案时，我们需考虑尽可能不影响概算；同时主机标已签合同，发变组的继电保

护已定，也应考虑接线方式尽可能不要有大的变动。因此我们决定将1#、2#机和

5#、6#机二个联合单元进线的负荷开关改为断路器，而将3#、4#机联合单元进线

的负荷开关取消。这样修改的主接线既没有大变动，且概算也基本不变，只是在

切除3#、4#机联合单元回路时得断开二台分段断路器，但另二单元回路则有了独立的断路器，运行更灵活简单。考虑到抽水蓄能电站要在系统中承担调峰填谷、事故备用等功能，主变压器一般不切除（正因此，我们在变压器招标时，对空载损耗规定了较低数值），实际上只有3#、铲机联合单元回路有故障或需要停机检修时才会断开二台分段断路器，这种概率是很低的，应该说这样的变动影响并不大。从上述说明可以看出，选用这种接线不单是技术问题，还有一个演变的过程促成的。

2 500kV 快速接地开关的配置

天荒坪抽水蓄能电站为何要在500kV出线线路侧及500kV进线电缆终端一侧均配置快速接地开关?

众所周知，线路侧上的接地开关，若线路两侧都有电源，如果接地开关误合时，将通过相应的断路器的关合电流；另外考虑到平行的架空线路尤其是同杆架设的线路，其电磁感应和静电感应电流较大，所以接地开关须具备切、合上述感应电流的能力。天荒坪电站二回出线均接入瓶窑变电所，属二侧都有电源的平行架空线，接地开关应具备切合电流的能力，也即宜装设快速接地开关。

至于500kV进线电缆回路，贝U因超高压电缆的电容要比架空线路大得多，天荒坪500kV XLPE电缆的电容为0.14卩F/km,所以该回路的接地开关也应具备切、合电容电流的能力，以便在检修时释放以上的充电电流，故在电缆回路GIS侧装设快速接地开关。经了解，广蓄一期充油电缆也要求在一端加装快速接地开关，但实际合闸时间约为1s，并未达到快速接地开关要求合闸时间小于0.1S的要求，与检修用接地开关并无差别。运行几年来，虽经几次切合，并未发生问题。这主要是电缆线路长度较短，电容量不够大的缘故。GIS厂家说明=B只建议大电容电缆线路宜用快速接地开关，没有具体的规定。今后应在技术交流中要求对GIS进行试验，规定具体数据。

广蓄一期采用充油电缆，线路长度约600m，电缆电容为0.209卩F/km，如以该工程为例推算，再加上留有裕度，每回电缆线路电容量如在0.1卩F/km以下，

采用检修接地开关是没有问题，这样还可能节约投资。根据广蓄二期合同，快速