首页 >  水利工程 >  水电站电气一次改造设计研究

【摘 要】在水电站电气设备的实际工作中,会涉及许多的问题,水电站电气更好的设计,能够促进水电站的长久发展,对水电站电气一次改造设计研究是是本文分析的主要内容。 

  【关键词】水电站;电气;一次改造 

  1.前言 

  把水能转化为电能是水电站的主要任务。挡水、泄水是水库的主要功能,水库内的水进入水电站的引水系统内,经机组的不断运作,变水能为电能,在经电网为工业以及民用提供电力。 

  2.相关概念论述 

  2.1水电站电气接线 

  电气接线可以分为一次接线和二次接线。发电厂主接线就是指发电机、断路器、变压器、隔离开关、电流互感器、母线、线路之间的相互连接,保证电的生产、变换、输送的顺利完成。一次接线是发电厂的主体,它直接影响发电厂的经济指标、技术指标,其设计原则是水电站电气系统所起到的作用,综合考虑动能的特性、水文气象、构建的规模、地质地形的运输条件、接入系统的设计与布线等因素。 

  2.2接线形式 

  电气一次接线要根据水电站以及电力系统的具体情况来确定。10~110kV的接线形式主要有无汇流母线的接线形式和有汇流母线的接线形式,前者包括多角形接线、变压器一线路单元接线、以及桥形接线等,后者包括单母线、中母线分段、增设旁路母线、双母线、以及旁路隔离开关等。 

  2.3主变压器和发电机 

  通常发电机和主变压器的合理连接方式有:单元接线(一台机组接一台主变压器)、扩大单元接线(两台或两台以上机组接一台变压器)、联合单元接线(两组单元接线联合)三种方式,为了保证发电机联接线出口的安全,安装断路器在发电机出口接线上。为了使得发电机不被强电烧坏,采用变压器接地进行发电机接地,中间通过离相封闭母线等连接发电机和变压器。 

  3.水电站电气改造的条件 

  当水电站使用了一段时间后,电气设备及其附属设备陈旧、老化,发电效益和安全发电以及供电的可靠性不能得到保证,因此需要进行水电站电气改造,进行水电站电气改造的必要性主要表现为以下几个方面: 

  第一,有些发电站分期建成,投入的主变压器的型号、容量以及性能存在较大的差异,不能满足运行要求。 

  第二,通常选用油断路器为断路器,随着使用年限的增长、短路使其出现老化、变形、较多漏油点等问题,与之配套的操作机构为电磁式,具有较差的可靠性、配件落伍、不易购买等缺点。 

  第三,母线工作时为满载流量或者过载流量,可靠性较差,稳定性不足。 

  第四,通常采用单母线接线的形式进行主变高、低压侧接线,断路器并没有在主变低压进线安装,可靠性较低且操作不灵活,具有较大的电能损耗。 

  第五,配电装置型号混乱,浪费了连接电缆等,为运行和维护造成不便。 

  总之,进行水电站电气改造的目的是改变设备老化的现状,使得水电站发电的可靠性得到提高,增加水电站的效益,提高水库的调控能力等。 

  4.水电站电气一次改造的原则 

  水电站电气改造的依据是相关的规程规范,充分考虑水电站的具体情况,达到以缩短工程工期,以最低的工程成本获得较高的经济效益的目的。 

  4.1可行性原则 

  对水电站进行电气改造通常受到不可变更或者不宜变更的制约,对其改造应该结合原水电站的具体情况,合理的进行设计,同时设计方案应该符合国家有关的标准规范。 

  4.2科学性原则 

  在可行性的基础上,运用新的技术、新设备、新材料弥补原水电站的不足之处。 

  4.3经济性原则 

  对于一次性投资的设备如断路器、隔离开关应该节省设置,力求主接线简单;主变型式的选择应该经济合理,电能损失不建议增加,保证系统安全运行的可靠性,使得年发电量增加,经济效益提高,同时特殊问题特殊处理。 

  5.水电站电气一次改造的内容 

  水电站电气一次改造部分的设计包括以下几个方面:论证和修改原有的主接线方案;厂用电引接、接线方式的调整依据是新设计的主接线方案;计算短路电流,通常小型水电站的技改基本不发生太大的变化;新型的替代产品的选择应该符合原有电气设备的具体情况;高压开关柜的配置接线图进行改造设计;改造设计屋内外配电装置布置图。与此同时,与之相应的电气二次、通信及相关的照明、暖通、土建、给排水、防雷接地等进行改造设计,但是除了电气二次外,不易做太多的改造。 

  5.1电气主接线改造后的优越性 

转载请注明:中国土木工程网 » 水电站电气一次改造设计研究