缅甸Myittha水电站电气一次设计

糜膺

摘 要：本文对缅甸Myittha水电站项目的电气一次设计进行了简要介绍。

关键词：缅甸Myittha水电站 电气一次设计 设备选择

中图分类号：TB47 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）09（a）-0051-02

1 工程概述

缅甸Myittha水电站工程位于缅甸马圭省甘高市（Gangaw）的Myittha河上，北距甘高市大约30 km，为国内总承包EPC项目。

本工程的任务是灌溉及发电，灌溉面积约48 km2，电站装机容量为40.63 MW。本工程为引水式电站，主要建筑物包括主坝、副坝、溢洪道、压力管道，水电站厂房，尾水渠、机电设备及开关站，其中，中方（承包商为国内某总承包公司）承包范围为除主坝、副坝和溢洪道外的全部引水发电系统的土建及设备采购和安装。工程于2009年11月开工建设，计划2015年3月第一台机组试运行，同年4月第二台机组试运行，并竣工移交给缅方。本工程电站厂房为坝后引水式半地下厂房，厂房内安装2台单机额定容量为20.315 MW的水轮发电机组，总装机容量40.63 MW，额定水头52.90 m，户外开关站布置于厂区上游侧，采用敞开式中型布置。

2 接入系统

根据缅方与总承包方签订的工程建设主合同（以下简称“主合同”），本工程采用3回66 kV架空线路接入系统。其中1回66 kV架空线路接入Gangaw变电站，该回线路长度16.09 km；余下2回66 kV架空线路接入Kyaw变电站，单回线路长度40.23 km。

3 电气主接线

3.1 发电机与变压器的连接

根据主合同要求，本工程水轮发电机与主变压器的连接采用单元接线，即1台容量为20.315 MW的水轮发电机组与一台容量为24 MVA的66/11 kV升压变压器直接连接。水轮发电机出口额定电压采用11 kV，在水轮发电机与主变压器之间装设发电机断路器，以满足机组频繁启停的需要，同时可提高厂用电供电可靠性。在每台发电机的靠近主变侧分别T接1台11/ 0.4 kV、800 kVA的厂用变压器。为限制过电压，发电机出口和主变压器低压侧各装设1组避雷器。

根据当地系统运行要求，主变压器中性点采用直接接地方式，不装设避雷器和带有放电间隙的隔离开关。发电机中性点采用经接地变压器接小电阻的高电阻接地方式。

3.2 66 kV侧接线

66 kV配电装置采用户外敞开式中型布置，采用单母线接线方式，接线简单清晰，继电保护配置简单。主母线选用铝合金软母线，2回发-变组单元和3回66 kV出线分别接在母线上，在母线上配置1组电压互感器和ZnO避雷器。

电气主接线简图见图1。

4 短路电流计算即主要设备选择

4.1 短路电流计算

根据缅方业主咨询工程师的意见，系统短路时提供的三相短路电流按不大于31.5kA选取。根据IEC60909（2001）“Short-circuit current in three-phase a.c. systems”标准，本工程短路电流计算结果见表1。

4.2 主要电气设备选择

4.2.1 水轮发电机

水轮发电机为立轴悬式结构，主要参数如下。

额定功率：20.315 MW

额定容量：23.9 MVA

额定电压：11 kV

额定电流：1254.4 A

额定频率：50 Hz

额定功率因数：0.85（滞后）

相数：三相

额定转速：333.3 rpm

冷却方式：空气冷却

效率：97.1%

4.2.2 主变压器

型式：三相、双绕组、自冷却、铜线、无励磁调压升压变压器

额定容量：24 MVA

额定电压比：66±2×2.5%/11 kV

阻抗电压：9%

联结组别：YN，d11

冷却方式：ONAN

4.2.3 真空发电机断路器主要参数

额定电压：15 kV

额定电流：3000 A

额定频率：50 Hz

额定短路开断电流：50 kA

短路关合电流（峰值）：137 kA

直流分量开断能力：75%

4.2.4 66 kV及11 kV配电装置

66kV配电装置采用户外敞开式设备，额定电压：72.5kV，额定电流：2000 A，额定短时开断电流及持续时间：40 kA/3 s，额定峰值耐受电流：100 kA。

11 kV配电装置采用金属铠装中置式高压开关柜，额定电压：12 kV，主母线额定电流：2000 A，额定短时耐受电流（有效值）及额定持续时间：25 kA/3s，额定峰值耐受电流（峰值）：63 kA。

5 电气设备布置

5.1 主厂房电气设备布置

本电站主厂房长度为55.60 m（包括安装场），宽度为21.00 m，机组间距为15.50 m，共分三层：发电机层，高程为251.20 m；水轮机层，高程为244.90 m；蜗壳层，高程为 237.64 m。在发电机层下游侧，按机组段布置有机旁盘。在发电机层，发电机主引出线母线（封闭母线）从第二象限与+Y轴夹角为45°的方向引出至上游副厂房。发电机中性点从水轮机层第四象限与-X轴夹角45°的方向引出，并在风洞外布置中性点设备。

5.2 副厂房电气设备布置

副厂房紧靠主厂房上游侧布置，共分为五层。第一层高程为244.90 m，与主厂房水轮机层同高程。在该层布置有电工实验室、消防器材室及工具间等。第二层高程为249.90 m。在该层布置有发电机电压开关柜等。第三层高程为254.40 m，该层布置电缆层、励磁变压器。第四层高程为257.70 m，即地面层，布置有0.4 kV开关柜、蓄电池室及直流屏室等。第五层高程为262.20 m，布置有控制室、继电保护室、通信室及计算机室等。endprint

5.3 66 kV开关站电气设备布置

66 kV开关站位于主厂房西侧，高程为278.00 m，布置有11/66 kV升压变压器、SF6断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、避雷器等设备。

6 电站厂用电

本电站采用机组自用电与全厂公用电混合的供电方式。于2台发电机出口处各引接1台厂用变压器，按单台厂用变压器容量能够满足全厂最大负荷条件计算，厂用变压器型号选择为SCB9-800/11kV，800 kVA，11±2×2.5%/0.4 kV，Ud=6%，Dyn11。由于当地没有外来电源，根据主合同要求，经计算，选用1台300 kW柴油发电机组作为厂用电冷备用电源，为电站提供紧急情况下的事故保安电源和机组黑启动所需的启动电源。厂用电0.4 kV系统采用单母线分段接线，2台厂用变压器低压侧分别接在两段0.4 kV母线上，母线之间设置母联分段断路器。正常情况下，2台厂用变分别运行，母联分段断路器分闸；当1台厂用变失电时，该台厂用变压器低压侧框架断路器分闸，母联分段断路器合闸，由1台厂用变带全厂用电负荷；当2台厂用变压器均失电时，接于两段0.4kV母线上的非重要负荷由分励脱扣器控制跳闸，接于II段母线上的柴油发电机进线断路器合闸，柴油发电机投入运行，并为重要负荷提供电源。由于进水口距离厂房较远，在进水口平台上安装1台11/0.4 kV箱式变压器，容量为160 kVA，为进水口用电设备提供电源，箱变高压侧电源引自厂房11 kV母线。

7 电站防雷与接地

本电站为大电流接地系统。接地计算按照IEEE80-2000 IEEE Guide for Safety in AC Substation Grounding及IEEE Std 665-1995 IEEE guide for generating station grounding标准进行设计，厂区内的接地采用统一的接地网，其总接地电阻按照不超过1Ω考虑。为有效降低接地电阻值，在设计上充分考虑利用自然接地体，同时在尾水渠及附近敷设水下接地网。在66kV开关站敷设水平均压网，并在开关站外沿及避雷器、防雷引下线等处设置一定数量的垂直接地极。进水口距离厂区较远，采用单独接地网，不与厂区接地网连接。接地材料按照主合同要求全部采用铜制材料。为防止直击雷损害设备及人身安全，在66kV开关站内设避雷线，在厂房及进水口建筑屋顶设置避雷带，使站内设备和建筑物均在保护范围内。

8 电站照明

全厂照明分工作照明和事故照明两个系统。工作照明采用交流380/220V三相五线制。事故照明采用交、直流供电方式，直流220V经过逆变电源供电。事故照明接线采用单母线双电源自动切换接线，正常情况下事故照明系工作照明的一部分，并由交流电源供电，当发生全厂停电事故时，由事故照明切换装置自动切换到逆变电源供电。

9 结语

缅甸Myittha水电站工程目前正处在施工阶段，本工程所有施工图纸已得到业主及咨询单位的认可通过。

参考文献

[1] IEC60909（2001）Short-circuit current in three-phase a.c. systems[S].

[2] IEEE80-2000 IEEE Guide for Safety in AC Substation Grounding[S].

[3] IEEE Std 665-1995 IEEE guide for generating station grounding[S].endprint

5.3 66 kV开关站电气设备布置

66 kV开关站位于主厂房西侧，高程为278.00 m，布置有11/66 kV升压变压器、SF6断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、避雷器等设备。

6 电站厂用电

本电站采用机组自用电与全厂公用电混合的供电方式。于2台发电机出口处各引接1台厂用变压器，按单台厂用变压器容量能够满足全厂最大负荷条件计算，厂用变压器型号选择为SCB9-800/11kV，800 kVA，11±2×2.5%/0.4 kV，Ud=6%，Dyn11。由于当地没有外来电源，根据主合同要求，经计算，选用1台300 kW柴油发电机组作为厂用电冷备用电源，为电站提供紧急情况下的事故保安电源和机组黑启动所需的启动电源。厂用电0.4 kV系统采用单母线分段接线，2台厂用变压器低压侧分别接在两段0.4 kV母线上，母线之间设置母联分段断路器。正常情况下，2台厂用变分别运行，母联分段断路器分闸；当1台厂用变失电时，该台厂用变压器低压侧框架断路器分闸，母联分段断路器合闸，由1台厂用变带全厂用电负荷；当2台厂用变压器均失电时，接于两段0.4kV母线上的非重要负荷由分励脱扣器控制跳闸，接于II段母线上的柴油发电机进线断路器合闸，柴油发电机投入运行，并为重要负荷提供电源。由于进水口距离厂房较远，在进水口平台上安装1台11/0.4 kV箱式变压器，容量为160 kVA，为进水口用电设备提供电源，箱变高压侧电源引自厂房11 kV母线。

7 电站防雷与接地

本电站为大电流接地系统。接地计算按照IEEE80-2000 IEEE Guide for Safety in AC Substation Grounding及IEEE Std 665-1995 IEEE guide for generating station grounding标准进行设计，厂区内的接地采用统一的接地网，其总接地电阻按照不超过1Ω考虑。为有效降低接地电阻值，在设计上充分考虑利用自然接地体，同时在尾水渠及附近敷设水下接地网。在66kV开关站敷设水平均压网，并在开关站外沿及避雷器、防雷引下线等处设置一定数量的垂直接地极。进水口距离厂区较远，采用单独接地网，不与厂区接地网连接。接地材料按照主合同要求全部采用铜制材料。为防止直击雷损害设备及人身安全，在66kV开关站内设避雷线，在厂房及进水口建筑屋顶设置避雷带，使站内设备和建筑物均在保护范围内。

8 电站照明

全厂照明分工作照明和事故照明两个系统。工作照明采用交流380/220V三相五线制。事故照明采用交、直流供电方式，直流220V经过逆变电源供电。事故照明接线采用单母线双电源自动切换接线，正常情况下事故照明系工作照明的一部分，并由交流电源供电，当发生全厂停电事故时，由事故照明切换装置自动切换到逆变电源供电。

9 结语

缅甸Myittha水电站工程目前正处在施工阶段，本工程所有施工图纸已得到业主及咨询单位的认可通过。

参考文献

[1] IEC60909（2001）Short-circuit current in three-phase a.c. systems[S].

[2] IEEE80-2000 IEEE Guide for Safety in AC Substation Grounding[S].

[3] IEEE Std 665-1995 IEEE guide for generating station grounding[S].endprint

5.3 66 kV开关站电气设备布置

66 kV开关站位于主厂房西侧，高程为278.00 m，布置有11/66 kV升压变压器、SF6断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、避雷器等设备。

6 电站厂用电

本电站采用机组自用电与全厂公用电混合的供电方式。于2台发电机出口处各引接1台厂用变压器，按单台厂用变压器容量能够满足全厂最大负荷条件计算，厂用变压器型号选择为SCB9-800/11kV，800 kVA，11±2×2.5%/0.4 kV，Ud=6%，Dyn11。由于当地没有外来电源，根据主合同要求，经计算，选用1台300 kW柴油发电机组作为厂用电冷备用电源，为电站提供紧急情况下的事故保安电源和机组黑启动所需的启动电源。厂用电0.4 kV系统采用单母线分段接线，2台厂用变压器低压侧分别接在两段0.4 kV母线上，母线之间设置母联分段断路器。正常情况下，2台厂用变分别运行，母联分段断路器分闸；当1台厂用变失电时，该台厂用变压器低压侧框架断路器分闸，母联分段断路器合闸，由1台厂用变带全厂用电负荷；当2台厂用变压器均失电时，接于两段0.4kV母线上的非重要负荷由分励脱扣器控制跳闸，接于II段母线上的柴油发电机进线断路器合闸，柴油发电机投入运行，并为重要负荷提供电源。由于进水口距离厂房较远，在进水口平台上安装1台11/0.4 kV箱式变压器，容量为160 kVA，为进水口用电设备提供电源，箱变高压侧电源引自厂房11 kV母线。

7 电站防雷与接地

本电站为大电流接地系统。接地计算按照IEEE80-2000 IEEE Guide for Safety in AC Substation Grounding及IEEE Std 665-1995 IEEE guide for generating station grounding标准进行设计，厂区内的接地采用统一的接地网，其总接地电阻按照不超过1Ω考虑。为有效降低接地电阻值，在设计上充分考虑利用自然接地体，同时在尾水渠及附近敷设水下接地网。在66kV开关站敷设水平均压网，并在开关站外沿及避雷器、防雷引下线等处设置一定数量的垂直接地极。进水口距离厂区较远，采用单独接地网，不与厂区接地网连接。接地材料按照主合同要求全部采用铜制材料。为防止直击雷损害设备及人身安全，在66kV开关站内设避雷线，在厂房及进水口建筑屋顶设置避雷带，使站内设备和建筑物均在保护范围内。

8 电站照明

全厂照明分工作照明和事故照明两个系统。工作照明采用交流380/220V三相五线制。事故照明采用交、直流供电方式，直流220V经过逆变电源供电。事故照明接线采用单母线双电源自动切换接线，正常情况下事故照明系工作照明的一部分，并由交流电源供电，当发生全厂停电事故时，由事故照明切换装置自动切换到逆变电源供电。

9 结语

缅甸Myittha水电站工程目前正处在施工阶段，本工程所有施工图纸已得到业主及咨询单位的认可通过。

参考文献

[1] IEC60909（2001）Short-circuit current in three-phase a.c. systems[S].

[2] IEEE80-2000 IEEE Guide for Safety in AC Substation Grounding[S].

[3] IEEE Std 665-1995 IEEE guide for generating station grounding[S].endprint