湖北某110KV水力發電廠電氣一次部分設計

程兵

摘 要 針對110KV水電站電氣部分，探究水電站主接線的設計，短路電流，電氣設備選擇，電氣設備模型和參數的確定等。

關鍵詞 電氣主接線 短路電流 電氣一次設備

中圖分類號：TM645 文獻標識碼：A

1課題的研究背景和設計目的

中小型水電站主接線設計，設備配置等， 應結合實際整體分析原則，依據其在電力系統中的地位和作用、負荷特征、出線回路數、設備特點、周圍環境及電站預期容量等具體情況，既滿足供電可靠性、功能性，又具有一定靈活性、擴建前景等，在此前提下盡量選擇經濟優質、結構簡單實用的電氣主接線以及設備配置。

湖北某水電站裝機容量為4？000KW，年利用小時數為 TMAX=5000h，電站裝機容量只占系統總容量的0.85%；為中、小型水力發電站，在電網總格局中作用和地位的占比偏中，因此該廠主接線設計應更多從經濟指標和靈活特性考量。根據上述資料，設計出一個在確保重要用戶的供電可靠性得到保證同時又可以把剩余的電能輸入電網的主接線方案，使系統負荷得到合理分配利用，從而充分規劃利用水資源。

2電氣主接線設計及變壓器選擇

2.1電氣主接線概述

發電廠的主接線圖是由發電機、變壓器、斷路器、隔離開關、互感器、母線、電纜等構成表示電能生產的流程電氣圖。從電氣主接線可看出各種電氣設備的規范、數量、連接方式和作用，以及各電力回路的相互關系和運行條件，它是電力系統構成的重要環節。電氣主接線選擇對電氣設備選擇、配置裝置的布置、運行的可靠性、靈活性和經濟性等都有重要影響。

2.2廠內各電壓等級電氣主接線設計

本電廠110KV母線只有2條進線和1條出線，因此110KV側選用單母線接線，6.3KV側是發電機機端母線，采用單母線分段，在母線中增設母聯斷路器與隔離開關，不但保持了單母線接線接線簡單，操作方便，投資成本低等優點，而且在一定程度上提高系統供電可靠性。

2.3變壓器的選擇

1T 、2T為主變，高壓側為110KV，低壓側為6.3KV，接于匯流主母線上的主變，其容量接近總容量近區負荷的最小值，而油浸式變壓器有30%的過載能力，選用型號為SF11-31500/110可達要求。3T為廠用變，高壓側為6.3KV，低壓側為0.4KV，小型電站自用電只占總容量的0.5%-2.9%，選型為SZ9-800/6.3可實現預期目標。

3短路電流計算結果表

4電氣一次設備的選擇

4.1母線的選擇

母線由傳輸性佳、損耗低的銅質或鋁質等材料制成，用以傳輸、分配發電機或者變壓器發出的電能，具有匯集和分配電能的作用，通過母線，可將發電機或者變壓器發出的電能運送到附近各個用戶以及大型負荷。因各地域電壓等級差異，使用母線材料有所不同，常用母線為裸露式，對于裸露母線，一般按照材料、橫截面積、熱穩定性等進行校驗選擇。由于電壓等級與要求不同，導致使用導體類型較多。考慮到水電站廠房空間小，在機械強度足夠的前提下，站內所有母線選鋁母線--LMY。最終選擇母線如下：

4.2斷路器、隔離開關的選擇

高壓斷路器是系統電網中用來通斷和保護設備的重要器件，他擁有良好的滅弧能力，可以切除故障狀態引起的負荷電流，斷開故障線路，有時候還做繼電保護裝置的作用，用來保障非故障線路的正常運行不被干擾。擬選擇斷路器：6—10KV側選用高壓真空斷路器，110KV側選用GIS組合裝置。

4.3互感器的選擇

為了測量和保護線路和電氣設備，發電廠和變電站的每個回路中等都裝設型號不同的互感器，它是用來連接一次部分和二次部分的接洽器件，跟電力變壓器性質差不多。電壓電流互感器的一次側加裝熔斷器以及二次側應可靠接地然后保障電力設備和維護工作人身的安全。

5結論

本文對湖北某110KV水電站展開探究與分析，設計出水電廠高低兩級電壓電氣主接線的擬訂方案，提出不同電壓等級主要配電裝置的選擇參考，得出電氣接線方案滿足電力資源配備優越性的特點，電氣設備的優化選擇符合主接線運行要求，整體設計為中小型水電站建造和合理選擇研究提供一定理論依據。

參考文獻

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[2] 苗世洪，朱永利.發電廠電氣部分（第五版）[M].中國水利水電出版社，2012.

[3] 卓樂友.電力工程電氣設計手冊電氣一次部分[M].中國電力出版社，2010.