湖北某110KV水力发电厂电气一次部分设计

程兵

摘 要 针对110KV水电站电气部分，探究水电站主接线的设计，短路电流，电气设备选择，电气设备模型和参数的确定等。

关键词 电气主接线 短路电流 电气一次设备

中图分类号：TM645 文献标识码：A

1课题的研究背景和设计目的

中小型水电站主接线设计，设备配置等， 应结合实际整体分析原则，依据其在电力系统中的地位和作用、负荷特征、出线回路数、设备特点、周围环境及电站预期容量等具体情况，既满足供电可靠性、功能性，又具有一定灵活性、扩建前景等，在此前提下尽量选择经济优质、结构简单实用的电气主接线以及设备配置。

湖北某水电站装机容量为4？000KW，年利用小时数为 TMAX=5000h，电站装机容量只占系统总容量的0.85%；为中、小型水力发电站，在电网总格局中作用和地位的占比偏中，因此该厂主接线设计应更多从经济指标和灵活特性考量。根据上述资料，设计出一个在确保重要用户的供电可靠性得到保证同时又可以把剩余的电能输入电网的主接线方案，使系统负荷得到合理分配利用，从而充分规划利用水资源。

2电气主接线设计及变压器选择

2.1电气主接线概述

发电厂的主接线图是由发电机、变压器、断路器、隔离开关、互感器、母线、电缆等构成表示电能生产的流程电气图。从电气主接线可看出各种电气设备的规范、数量、连接方式和作用，以及各电力回路的相互关系和運行条件，它是电力系统构成的重要环节。电气主接线选择对电气设备选择、配置装置的布置、运行的可靠性、灵活性和经济性等都有重要影响。

2.2厂内各电压等级电气主接线设计

本电厂110KV母线只有2条进线和1条出线，因此110KV侧选用单母线接线，6.3KV侧是发电机机端母线，采用单母线分段，在母线中增设母联断路器与隔离开关，不但保持了单母线接线接线简单，操作方便，投资成本低等优点，而且在一定程度上提高系统供电可靠性。

2.3变压器的选择

1T 、2T为主变，高压侧为110KV，低压侧为6.3KV，接于汇流主母线上的主变，其容量接近总容量近区负荷的最小值，而油浸式变压器有30%的过载能力，选用型号为SF11-31500/110可达要求。3T为厂用变，高压侧为6.3KV，低压侧为0.4KV，小型电站自用电只占总容量的0.5%-2.9%，选型为SZ9-800/6.3可实现预期目标。

3短路电流计算结果表

4电气一次设备的选择

4.1母线的选择

母线由传输性佳、损耗低的铜质或铝质等材料制成，用以传输、分配发电机或者变压器发出的电能，具有汇集和分配电能的作用，通过母线，可将发电机或者变压器发出的电能运送到附近各个用户以及大型负荷。因各地域电压等级差异，使用母线材料有所不同，常用母线为裸露式，对于裸露母线，一般按照材料、横截面积、热稳定性等进行校验选择。由于电压等级与要求不同，导致使用导体类型较多。考虑到水电站厂房空间小，在机械强度足够的前提下，站内所有母线选铝母线--LMY。最终选择母线如下：

4.2断路器、隔离开关的选择

高压断路器是系统电网中用来通断和保护设备的重要器件，他拥有良好的灭弧能力，可以切除故障状态引起的负荷电流，断开故障线路，有时候还做继电保护装置的作用，用来保障非故障线路的正常运行不被干扰。拟选择断路器：6—10KV侧选用高压真空断路器，110KV侧选用GIS组合装置。

4.3互感器的选择

为了测量和保护线路和电气设备，发电厂和变电站的每个回路中等都装设型号不同的互感器，它是用来连接一次部分和二次部分的接洽器件，跟电力变压器性质差不多。电压电流互感器的一次侧加装熔断器以及二次侧应可靠接地然后保障电力设备和维护工作人身的安全。

5结论

本文对湖北某110KV水电站展开探究与分析，设计出水电厂高低两级电压电气主接线的拟订方案，提出不同电压等级主要配电装置的选择参考，得出电气接线方案满足电力资源配备优越性的特点，电气设备的优化选择符合主接线运行要求，整体设计为中小型水电站建造和合理选择研究提供一定理论依据。

参考文献

[1] 刘继春，发电厂电气设计与CAD应用[D].成都：四川大学，2008.

[2] 苗世洪，朱永利.发电厂电气部分（第五版）[M].中国水利水电出版社，2012.

[3] 卓乐友.电力工程电气设计手册电气一次部分[M].中国电力出版社，2010.