SL水電站主變壓器選型與布置應用設計

陳丹燕

（中國電建集團貴陽勘測設計研究院有限公司，貴州 貴陽550081）

1 電站概況

SL水電站位于貴州省東北部思南縣SL鄉境內的烏江上，是烏江梯級電站中規模較大的電站，上游89 km接構皮灘電站，下游115 km接沙坨電站。SL水電站距貴陽市約317 km。工程以發電為主，兼顧航運和防洪、灌溉。本電站廠房為引水式地下廠房，引水發電系統為“一洞一機”布置形式，整個系統不設調壓井。水庫為季調節，但為留出防洪庫容，多按日調節運行。電站主要任務是發電，并在電力系統中承擔調頻、調峰和事故備用的作用。其次是航運、防洪和灌溉。

2 電氣主接線方案

電站裝機容量為4×262.5 MW，接入系統方案為：電站出線電壓等級采用220 kV一級電壓，出線三回接入思南220 kV變電站，每回線路長度約20 km。電氣主接線方案為：發電機電壓側接線采用單元接線，220 kV升高電壓側采用雙母線接線方案。工程電氣主接線圖見下頁圖1。

3 主變壓器選型設計

3.1 交通運輸情況

電站距思南縣城水路23 km，公路18 km，距貴陽328 km。距電站較近的鐵路有川黔線、湘黔線和渝懷線3條鐵路干線，壩址至長江重鎮—涪陵為通航河段，左、右岸公路分別與省道S304和S203相接。

3.1.1 鐵路

距壩址較近的鐵路有川黔線、渝懷線和湘黔線。川黔線上的遵義站距工地232 km；湘黔線上的鎮遠站距工地143 km，馬場坪站距工地247 km；渝懷線的孟溪站距工地163 km。

3.1.2 水路

壩址位于大烏江鎮至涪陵（455 km）的五級通航河道上，SL至涪陵的航運里程為368 km。貴州省境內龔灘至大烏江河段尺寸為1.6 m×22 m×210 m，可通行100～180 t貨輪（汛期可通行300 t級貨輪）。本工程施工期間，受下游電站施工的影響，下游河道不能跨越壩址通航，如考慮大件水路運輸方案，需修建相應噸位的轉運碼頭。

3.1.3 公路

左岸（北岸）交通線路：為壩址——思南——煎茶——遵義，全長234 km。其中，壩址——思南（18 km）為本工程新建的專線公路，三級公路；思南——煎茶（50 km）為縣道，四級公路；煎茶——遵義（164 km）為G326國道，三級公路。

右岸（南岸）交通線路有2條。

（1）壩址——塘頭——香樹園——鎮遠全長143 km。其中，壩址——塘頭（11 km）為本工程改建的專線公路，三級公路；塘頭——鎮遠為S203省道，四級公路。

（2）壩址——塘頭——香樹園——甕安——馬場坪全長247 km。其中，香樹園——甕安（145 km）為S305省道，四級公路；甕安——馬場坪（61 km）為S205省道，三級公路。另外，由香樹園——甕安線上的草塘鎮或龍溪鎮，還可到達構皮灘電站。

3.1.4 兩岸交通

距壩址較近的跨越烏江的大橋有2座，分別是構皮灘烏江大橋和思南烏江大橋。

構皮灘烏江大橋是構皮灘水電站建設的專用大橋，其主要任務是溝通兩岸交通和電站的重大件運輸。該橋橋型為三跨連續鋼構梁橋，寬12.5 m，行車道寬9 m，荷載標準按汽超-20設計，掛-200校核。

S304省道上的思南烏江大橋位于思南縣城，橋型為四跨連續鋼構梁橋，寬11 m，行車道寬8 m，荷載標準為汽掛-20設計。

對外方案為：運距最長約307 km，由遵義至構皮灘電站南岸為構皮灘電站重大件運輸線路，所經過的烏江構皮灘大橋，橋長347 m，荷載標準為汽超-20設計，掛-200校核。由構皮灘電站至SL電站約180 km，沿途道路和橋梁的改造規模較小，主要的道路改造路段是構皮灘電站至龍溪的四級公路約30 km，另需加固改造中、小型橋梁8座，新建大橋1座，為余慶縣的印河大橋，橋長約150 m。

圖1 電氣主接線圖

3.2 主變壓器選型

3.2.1 主變壓器選型比較

電站發電機容量為291.7 MVA，220 kV主變壓器容量選擇與之相匹配。經計算其容量為318 MVA。根據電站的地理位置和交通情況，陸路運輸重量極限為120 t，主變壓器的選型主要受運輸條件的限制。若采用普通三相變壓器運輸重約為180 t，采用單相變壓器組或三相組合式變壓器運輸重約為83 t，采用分解運輸式（ASA）變壓器運輸重約為35 t。各種型式變壓器技術經濟比較見表1。

表1 各種型式變壓器技術經濟比較表 投資：萬元

3.2.2 主變壓器性能參數

SL水電站主變壓器容量為318 MVA，陸路運輸重量極限為120 t。根據廠家資料，如選用三相雙圈變壓器，其運輸重量約為180 t，超過運輸限制。而對于單相變壓器來說，由于受到廠房布置的限制亦不能采用。因此本電站主變壓器只能采用三相組合式變壓器（表2），其運輸重量僅為83 t。

表2 三相組合式變壓器性能參數表

3.3 主變壓器布置

本電站為右岸地下廠房，根據“烏江SL水電站可行性研究修編報告”審查意見，將開關站及中控樓布置在地面。現階段初步選定開關站及中控樓布置在大壩右岸452.0 m高程平臺。主變壓器仍布置在右岸地下廠房主變洞內，主變壓器與地面開關站SF6全封閉組合電器采用高壓電纜連接。高壓電纜經垂直段電纜豎井，水平段電纜廊道引至地面開關站電纜夾層內。

主變洞位于主廠房洞下游側，主變室與主廠房發電機層同高程為375.80 m，主變運輸道設在主變洞內右側，寬8.0 m。主變洞為二層結構，長120 m，寬16.3 m。電纜夾層高程為387.80 m，主變高程為375.80 m，電纜廊道高程為370.0 m。主變室的高度為12 m，主要考慮洞內布置的各設備的安裝檢修及正常運行維護。主變低壓側與離相封閉母線直接連接。由于地下廠房散熱比較困難，主變采用了水冷變壓器，冷卻器安裝在主變左側室內。在1號和3號主變下部分別設置一個事故油池。

4 結語

SL水電站在主變壓器選型及布置的設計過程中，根據工程特點、在電網中的作用及其接入系統方案，結合工程施工要求及樞紐布置，對電氣主接線方案、主變壓器選型及其布置進行了詳細的技術經濟比較，選出了最優設計方案，工程投產至今運行狀況良好，可供同行在同等規模國內外工程中借鑒參考。