筱溪水电站电气一次设计

ｋＡ
额定电流：６０００Ａ 额定短路开断电流（有效值）：６３
线母联断路器断开，各自带相应负荷运行，如任一台厂变故障 或检修则合上断开的母联断路器由另一台变压器带全厂负 荷。当机组停机时，则可通过主变压器从系统倒送厂用电。当 两台厂变故障时。由柴油发电机组带ＩＩＩ段母线上的厂区排 水、渗漏排水、消防供水、事故照明等保安负荷。 厂用屏选用Ｍ璐型低压抽出式开关柜，该柜回路容量 大．设备可靠，运行维护方便。 ３．４其它主要电气设备的特点及参数 （１）主变压器的参数。 由于受场地限制，主变布置于室内，为半敞开式布置。受 通风散热条件的影响。主变压器选用两台低噪音、低损耗的高
１２１±２×２．５％，１０．５ ｋＶ ￡，ｄ％＝１１
ｙⅣ．ｄ１１
（２）变压器中性点设备参数。 避雷器：Ｙ１．５Ｗ１—７３，１８６ 隔离开关：ＧＷｌ３—６３／６３０ 放电间隙：１１０～１３０ｍｍ可调。
置的接地》Ｄ坍６２１一１９９７和《水力发电厂接地设计技术导
则》ＤＬ，Ｉ＇５０９１—１９９９标准执行。经计算，电站的最大入地短路 电流值为４．８ ｋＡ．接地电阻要求达到Ｏ．４２ Ｑ以下。 整个电站的接地网的设计由厂房接地网、前池、尾水接地 网、主变压器场、大坝接地网及升船机接地网等几部分连接组 成。接地系统采用一５０ｘ５的热镀锌扁钢焊接而成，并充分利用 自然接地体。经过接地计算．整个电站的设计接地电阻值可达 ０．２８Ｑ，ｌ’机运行前实测接地电阻为０．３８Ｑ。满足接地规程的 要求。 在接地设计时。还校验了接地装置的热稳定。根据接地 计算．流过接地线的短路电流按４．８ ｋＡ计。短路的等效时间按
ｋＶＡ主变压器组成一组扩大单元接线形式。≯机组和
３。机组共用Ⅱ段１０．５ ｋＶ母线与另一台１０００００ ｋＶＡ变压器 相连组成另一组扩大单元接线形式：Ｉ段１０．５ ｋＶ母线上接近 区变压器。主变高压侧１１０ ｋＶ电压等级接线为两进两出，单 母线接线，采用户内ＧＩＳ设备。
设备名称短轰僦漉亲主蓉鬣鲁曩霍，
７９
万方数据
。：
效节能强油循环水冷电力变压器，通过冷却水降低主变压器的 运行温度，其特点是本体体积小，占地少。其型号规格分别为：
ＳＳＰｌ０—７５０００，１１０；ＳＳＰｌ０一１０００００，１ｌＯ
。，．
直击雷冲击，避雷带直接下引与尾水接地网相连接。 为了防止雷电波沿１１０ｋＶ线路入侵，沿１１０ ｋＶ线路全 线架设避雷线，在１１０ ｋＶ母线及每回出线处设置了ＹｌＯｗｌ— １００忆６０型金属氧化物避雷器。在每台变压器中性点设置了 Ｙ１．５Ｗｌ一７３，１８６金属氧化物避雷器和放电间隙。在发电机电 压开关柜内设置了ＨＹ５ＷＺ一１７，４５金属氧化物避雷器进行保 护．并在每台真空断路器柜内装设操作过电压保护装置。在低 压配电柜内设置了浪涌保护器进行保护。 本电站属于大电流接地系统。接地设计按照《交流电气装
７结语
本电站的单机容量与总装机规模及系统条件决定了其设 计参数的特殊性，即大电流、高开断的特性。从而决定了其电 气设备的选择与一般电站的不同。从而增加了设备选择的难 度，和对合理性、经济性、可靠性提出不一般的要求，我们结合 国内外一流的设备供应商。通过对不同方案的比选。确定了比 较合理的方案。涉及１０ｋＶ开关柜、断路器、封闭母线及隔离 开关等的选择和参数配合。在本工程设计过程中，充分利用了 市场上较为成熟的解决方案。通过对各设计参数的综合考虑， 选用了发电机专用出口断路器、大电流共箱封闭母线、固定式 金属封闭开关柜、大电流隔离开关及ＦＵＲ组合装置加普通断 路器的解决方案。使得本电站的各种特殊参数要求下的电气 设备能以经济适用与性能可靠的方式实现。筱溪水电站的成 功发电证明其设计是合理的。
型号：ＧＮ２２—１０Ｑ，６０００—６３ 额定电压：１２ｋＶ
６００舯。
母线上取得，且分别接入低压厂用Ｉ段和ＩＩＩ段母线。同时设 置一台容量为３５０ｋＶＡ的柴油发电机组作保安电源接人ｌＩ
段低压母线。厂用母线电压采用枷／２３０ Ｖ三相四线制系统，
中性点直接接地。两台厂变运行方式为暗备用。正常情况下两 台同时工作．Ｉ段和Ⅱ段母线母联断路器合上，Ｉｌ及ＩＩＩ段母
１工程简介
筱溪水电站工程位于资水干流中游湖南省邵阳市新邵县 筱溪村境内，电站是一个以发电为主，兼顾航运、灌溉、养殖、 防洪等功能的综合性水利枢纽工程．工程的正常蓄水位１９８ ｍ．额定水头１９ ｍ。加权平均水头２０．４ ｍ。电站安装４台轴流 式水轮发电机组。总装机１３５ ＭＷ，其中１’一３。机组每台机组 的额定容量为４０ ＭＷ。矿机组额定容量为１５ ＭＷ。发电机出 口的额定电压为１０．５ ｋＶ。额定功率因数为０．８５。额定频率为
从Ｉ段１０．５ ｋＶ发电机电压母线及ＩＩ段１０．５ ｋＶ发电机电压
低压侧的母线。一种是从发电机电压开关柜到１００ ０００ ｋＶＡ 主变压器低压侧的母线。三种母线的详细规格如下：
型号：ＧＦＭ—ｌ ０１０ｋＶ
额定电流：３０００Ａ、４ ５００Ａ、６０００Ａ
额定电压：１０．５ ｋＶ
该母线不但额定电流较大，且短路开断电流也较大，设备 采购时对封闭母线制造厂提出了比较严格的技术要求。 （３）主变低压侧１０ ｋＶ开关柜内选用ＧＮ２２型隔离开 关，该开关能满足本电站的参数要求，但因为体积较大。安装 在固定柜内所占的位置较大，柜体宽度达１ 主变低压侧电动隔离开关技术参数：
５０
阻抗小．根据接入电力系统报告。电力系统归算到筱溪电站
１１０ ｋＶ母线的远景短路阻抗为ｚｌ＝Ｚ２＝ｏ．０５５９２、五Ｆ＝ｏ．０６６０３（取
华１００ＭＶＡ，“＝％）；加上本工程由于发电机纵轴次暂态电抗
较小，机组厂家提供的发电机组纵轴次暂态电抗Ｏ号机Ｘ，＝ Ｏ．２３，１。机组一３。机组Ｘ，＝０．１６５４；同时采用的是两机一变的 扩大单元接线形式．因此１０．５ｋＶ发电机电压母线短路电流较 大．具体短路计算参数见表ｌ：
０００ ｋＶＡ主变压器
ＺＦ７—１１０Ｂ型ＧＩＳ断路器配弹簧操动机构，能远方和现地 操作，其间有闭锁，断路器能三相联动，并能进行三相自动重 合闸操作。 对其１１０ ｋＶＧＩＳ设备的布置．采用比较典型的布置方 案，即ｌｌＯ ｋＶ开关室位于主变压器的正上方，外设布置户外 设备的出线平台。对ｌｌＯ ｋＶＧＩＳ设备与主变压器的连接方式 考虑可采用ＳＦ６，油气套管直接与主变连接，该方式可降低 ＧＩＳ楼高度，但检修维护不方便；也可采用ＳＦ６，空气套管倒装 与主变压器通过钢芯铝绞线连接，运行维护方便，经技术经济 比较后决定采用ＳＦ６，空气套管倒装与主变压器通过钢芯铝 绞线连接的方案。 ３．３厂用电接线及其电气设备的选择 为了确保厂用电的安全及可靠性。厂用电低压母线分三 段，均通过联络断路器连接，三段母线设置备用电源自投装 置．全厂设置两台ＳＣＢｌｏ－１０００／１０型降压变压器，其电源分别
Ｈｚ。电站年发电量为５．０３５亿ｋＷ・ｈ，年利用小时数为３ ６４６
ｈ。电站采用１１０ ｋＶ出线二回送锑都变，送电距离约１４ ｋｍ。
２电气主接线
筱溪水电站属低水头径流式水电站。电站设置两台升 压型双卷变压器．主变压器的容量分别为７５
１００ ０００ ７５ ０００ ０００
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１１０ ｋＶ
额定电压：１２
ｋＶ
额定电流：３ １５０Ａ
ＧＩＳ设备型号为ＺＦ６－１２６（１ ６９５），额定电流为１
２５０
额定短路开断电流（有效值）：５０
ｋＡ ６３ ｋＡ
Ａ，额定电压为１２１ ｋＶ，额定频率为５０ Ｈｚ，短路耐受电流３１．５
ｋＡ（３Ｓ）。
（２）发电机与发电机电压配电装置、发电机电压配电装 置与主变低压侧之间的连接采用封闭母线。按额定电流，可以 选择共箱封闭母线和离相封闭母线两种方式。但由于离相封 闭母线占用场地大，布置困难，与开关柜连接不便，同时造价 高．而共箱封闭母线能满足本工程的要求，因此经技术经济比 较后决定最终选用共箱封闭母线方案。本工程采用的共箱母 线共有三种规格。一种是从发电机出口到发电机电压开关柜 的母线，一种是从发电机电压开关柜到７５
彭
浩
长沙市４１０００７）
（湖南省水利水电勘测设计研究总院
பைடு நூலகம்
【摘要】 【关键词】
筱溪水电站由于工程装机容量和规模决定了其设计参数的特殊性，因此一些设备的选择受设
计参数的制约较为明显。设备选择时在满足参数要求的前提下尽量采用成熟、经济、可靠的方案。 瞬态恢复电压上升率非对称开断能力 直流分量开断能力 ＦＩ瓜组合装置大电流接地系统
３．２升压站设备的选择及布置特点
（１）发电机电压配电装置在选择过程中考虑了采用固定 式金属封闭开关柜和移开式金属封闭开关柜两种柜型，由于 短路电流及额定电流都较大．断路器比较大，经与业主和多个 生产厂家进行技术交流。最终选择采用比较成熟的固定式金 属封闭开关柜。发电机出口断路器采用西门子发电机出口专 用断路器．该断路器具有额定电流大、短路电流大、瞬态恢复 电压上升率大、非对称开断能力大、直流分量开断能力强的特 点．具体选用参数如下： 发电机出口专用断路器技术参数：
型号：３ＡＨ３８１７—７、３ＡＨ３８１８—７
筱溪水电站坝址选择在两山之间的一个狭窄地段。厂房 布置在右岸。厂房右侧是一座高山，升压站型式和位置的选择 受地形的制约很明显，如果采用户外布置，不但要征用整个右 山体，而且需开挖整个山头，工程开挖量大，水土保持工作难 度大，对生态破坏严重，经充分的技术经济比较，最终决定采 用户内ＧＩＳ方案，该方案不但占地少，不需大量征地，不破坏 生态环境，同时组合式设备安全可靠，运行维护方便，且简化 了１１０ｋＶ母线的接线方式。
层（１８３．８ ｍ高层）下游侧布置机旁屏。ｏ．机组由于机组较小，
ｓ计，一５０×５的热镀锌接地扁钢的截面为２５０ ｍｍ２，满足规
程要求。
其发电机层与１．￣３。机组水轮机层同高层。 下游副厂房共分四层。从底层起分别为廊道层、水机副厂 房、电缆母线室及高低压开关室等。 上游副厂房共４层。紧邻安装场。由下往上分别为电缆 室、保护室和蓄电池室、计算机室和监控室及顶部的会议室和 通信室等。 主变场布置在安装场右侧，布置有２台升压变压器及其 中性点设备。