水电站电气主接线设计.doc

百龙滩水电站为低水头径流式水电站,无调节能力,只能按上游来水情况发电,电站在系统的基荷和腰荷区运行。
根据电力系统的要求,百龙滩水电站以220 kV和110 kV两级电压接入广西电网,220 kV出线三回,两回就近“π”接入大化至恶滩220 kV线路,一回备用;110 kV出线一回至都安。
2 灯泡贯流式机组的特点
与常规机组相比,灯泡贯流式机组的最大特点是整个机组横卧在流道中,由于受水力条件的限制,发电机的外径比较小,因而具有以下特点:
(1)机组单机容量小、电站机组台数多。灯泡贯流式机组的单机容量较小,目前世界上单机容量最大的灯泡贯流式机组仅为65 MW。在电站总装机容量一定的条件下,机组单机容量越小,电站机组台数越多。
(2)机组转动惯量小。由于发电机的外径小,定子铁心内径受限制,转动惯量相应减少,因而机组在甩负荷后速率上升很快,容易发生飞逸,运行稳定性较差。
(3)发电机功率因数高。发电机转子直径小,转子空间有限,机组转速低,因而发电机转子极距小,磁极铁心的高宽比大,使得铁心漏磁大,发电机的功率因数比常规机组高。
(4)机组自用电负荷大,对供电可靠性要求高。由于发电机的外径小,转子铁芯长度较长,机组转速低,使得发电机的通风冷却比常规机组要困难得多,发电机冷却风机容量较大;另一方面为了防止调速装置失灵时机组发生飞逸,机组调速环的一侧悬挂有重约40 t的重锤,机组导叶的开启,需克服重锤的重力,使得发电机调速装置主电机容量较大。机组自用电负荷对供电可靠性要求较高,没有厂用电机组无法启动;机组润滑油泵供电中断时间大于5 s时,保护装置将动作停机。
3 电气主接线设计
发电机电压接线
发电机电压接线分别比较过单元接线、两机一变和三机一变的扩大单元接线方案。单元接线方案接线简明清晰,变压器故障或检修不影响其他发电机的运行,但由于电站机组台数多,若采用单元接线,电站的主变压器以及发电机电压母线竖井的数量较多,不利于厂房电气设备布置;三机一变扩大单元接线方案主变台数最少,可减少相应的高压出线回路数,但主变压器故障或检修,3台机组出力受阻,另一方面, kA,发电机断路器选择困难;两机一变扩大单元接线方案主变容量大小适中,发电机出口短路电流较小( kA),所有发电机配电装置可选成套开关柜,大大简化电气设备布置,因而发电机电压接线采用两机一变的扩大单元接线方案。
220 kV侧接线
220 kV侧接线分别对单母线断路器分段和单母线断路器分段兼旁路两种不同的接线方案进行比较。由于本电站220 kV侧的穿越功率较大,如果不设旁路母线,一旦出线断路器故障或检修,将会影响大化电厂向恶滩方向送电。而增加旁路设施,%,%,因此,根据本电站的实际情况,220 kV侧采用单母线断路器分段兼旁路接线。
110 kV侧接线
110 kV出线仅一回,故110 kV侧选用接线简明清晰、设备少、继电保护比较简单的变压器——线路组接线。
110 kV与220 kV两级电压之间的联络
110 kV与220 kV两级电压之间的联络有升压自耦变、联络自耦变和普通三卷变等3种方案可供选择。为了有利于限制短路电流,减少变压器重复容量