西昌市安宁河哇垴水电站发电机电压等级的选择

西昌市洼垴水电站工程发电机电压等级的选择

李宏刚

（成都市水利电力勘测设计院，四川成都610031）

摘要：简要介绍了洼垴水电站工程发电机额定电压的选择，就如何选择发电机额定电压做了较为详尽的分析比较并得出一个较为合理的结论，供大家探讨。

关键词：发电机；额定电压；选择

1 工程概况

洼垴水电站位于四川省凉山彝族自治州西昌市安宁河中游黄水乡六合村至洼垴村，为安宁河流域水资源开发中干流规划20个梯级电站中的第8级电站，也是西昌市境内安宁河规划的最末一级电站，为引水式电站，总装机3×8MW。平均年发电量13562.2万kW•h，年利用小时数5651小时。电站厂址北距西昌市区约42km，南距德昌县城约20km。对外交通极为便利。

2 发电机额定电压等级选择

根据国内的有关规定，发电机额定电压是取用现行的标准电压。结合洼垴电站的装机容量情况，发电机额定电压采用6.3kV或10.5kV比较合适，现对两种发电机额定电压进行分析比较。

2.1发电机额定电压采用6.3kV的优缺点

2.1.1优点

采用较低的6.3kV作为发电机的额定电压可以减少发电机的制造难度，降低制造成本，有利于厂家制造出性能价格比较高的发电机。

2.1.2缺点

洼垴电站装机容量3×8MW，额定电压采用6.3kV，则发电机回路及主变低压侧回路工作电流较大（单台发电机回路工作电流916.5A，扩大单元主变低压侧电流1832.9A）。发电机回路如果选用电缆作导体，则需要截面积为400mm2的6kV铜芯（单芯）电缆两根并联使用，安装困难，检修不便，可靠性差。发电机回路、主变低压侧回路导体需采用共箱母线。由于采用了共箱母线连接方式，相应地也增大了土建投资。

2.2发电机额定电压采用10.5kV的优缺点

2.2.1优点

如果额定电压采用10.5kV，发电机回路工作电流较小（550A），采用电缆即可满足要求，发电机回路如果选用电缆作导体，则需要2根截面积为300mm2的10kV铜芯（三芯）电缆即可。相应地也减少了土建投资。扩大单元主变低压回路电流1100A，采用共箱母线。

2.2.2缺点

电机制造成本主要是绝缘成本增加，制造难度加大，所用材料增加，相应机组的造价也增加。

2.3国内部分小型水电站额定电压一览（见表1）

表1

从表1中可以看出，容量在10MW以下的水轮发电机大部分都选用了U N=6.3kV，而没有选用10.5kV的。笔者认为，从技术角度讲发电机额定电压选择6.3kV或10.5kV目前都是很成熟的，只有在经过详细的经济指标分析比较后才能得出究竟选用哪一种额定电压等级更为合适。从而选出技术成熟，安全、可靠、经济性优越的机组。

2.4发电机采用不同额定电压时主要设备费用比较（见表7-2）

从表2可以看出，洼垴水电站采用不同U N时主要设备费用的差价主要有3项，即机组造价、发电机回路导体、主变低压侧回路导体。通过分析比较，总计采用10.5kV比6.3kV节约了118.2万元。

表2

注:①发电机回路平均长度按50m计。主变低压回路平均长度按40m计；②表中所有设备的单价均为厂家提供的参考价。

3 结论

经过技术经济分析比较，采用6.3kV比10.5kV虽然能降低发电机制造难度和成本，但同时增加了发电机回路、主变低压侧回路导体投资，由于采用共箱母线相应也增加了土建投资。所以本工程发电机额定电压采用10.5kV较为合适。

参考文献：

【1】李宏刚.凉山彝族自治州西昌市安宁河洼垴水电站初步设计报告[R].成都：中国水电顾问集团成都勘测设计研究院，2007

【2】DL/T 5222-2005,导体和电器选择设计技术规定[S]。

【3】GB 50217-94,电力工程电缆设计规范[S]。

作者简介：

李宏刚（1979-），男，陕西宝鸡人，成都市水利电力勘测设计院助理工程师，现从事中、小型水电站电气工程的规划、设计工作。

Email: fengzhizi200479@