贯流式水电站厂用电设计的介绍与分析

皇甫能达

【摘  要】根据贯流式水电站的特点，对厂用电系统电源的引接、负荷特征、厂用电设计的要求，以及厂用电的实际应用进行深入的研究，总结出一些有益的经验，对同类工程有一定的参考作用。

【关键词】贯流式水电站;厂用电;负荷分析;接线;运行方式

贯流式水电站厂用电是整个电站设计中非常重要的内容，若厂用电设计不合理，会对电站正常安全运行造成很大影响，甚至会损坏其他设备、水工建筑物，危及周边人员的人身安全。因此，厂用电科学合理设计，成为整个水电站设计中的重要环节。下面就贯流式水电站厂用电设计进行深入探讨，并提出了相关的建议和意见。

1厂用电特点及设计要求

1.1厂用电特点

1.1.1供电范围大  贯流式水电站建在浅丘地带，江面较宽，通常都设有航道，因此其枢纽比较庞大，一般包括电站、泄洪闸、船闸等建筑物。为了保障各建筑物的功能性和安全性，必须为其提供安全、可靠的电源。

1.1.2负荷种类多  厂用电主要负荷包括高、低压油泵、机组技术供水泵、机组冷却风机、调速器油压装置、机组尾水出水闸门启闭机等机组自用电设备;中、低空压机、送排风机、渗漏、检修排水泵、消防泵、配电装置等全厂共用设备;行车、进水口门机及清污机、油处理等检修设备;泄洪闸启闭机等季节性用电设备;船闸闸门启闭机设备;全站照明，坝区照明及其它用电没备。

1.1.3负荷特征  机组具有流量大、水头低的特点，因此机组转速低，定子直径大，转动部分重，导水机构复杂，调速器都具有双调功能，且要求高，相对同容量其他类型的机组来比较，机组自用电较多。由于机组尺寸大，重量重，起吊行车容量大，机修负荷占的比例较大，另外电站装机台数较多，厂用电最大负荷一般为一台机组检修、其余全部运行的工况。泄洪闸通常有几十台启闭机，虽然启闭机统计电机功率大，根据泄洪要求，一般同时操作启闭机台数不多，一般不大于4組，同时具有明显的季节性特点。船闸用电比较均衡，主要负荷为上下闸首人字门液压泵站，容量一般不大，但其可靠性要求较高，一旦失电，会影响正常的航运。

1.2厂用电设计要求

根据厂用电在水电站中承担的角色，厂用电设计应该具备供电的可靠性和不间断性。在设计中，可从如下几个方面综合考虑设计：

1.2.1厂用电源的数量及设置。厂用电源对于厂用电的可靠性有重要的影响。若选择厂用电源及对厂用电源进行设置时，没有深入分析水电站的实际情况，可能会造成一旦出现突发情况，厂用电源无法满足厂用电负荷要求，这对于厂用电的可靠性构成严重威胁。

设置原则为：根据NB/T 35044-2014《水力发电厂厂用电设计规程》规范中3.1条厂用电电源规定有关内容，厂用电源应满足各种运行方式下的厂用电负荷需要。由于贯流式水电站机组台数较多，厂用电源应有2个或2个以上独立的电源;考虑枢纽作为重要的防洪工程，需引接较为可靠的外来厂用电源，同时为确保供电可靠再配一套柴油发电机组作为备用电源。

1.2.2厂用电接线方式。厂用电接线方式是连接水电站用电设备以及各种负荷的配电方案，如果接线方式不合理、不科学，不仅会降低厂用电的可靠性，而且会造成后期的维护工作极为繁杂，这种情况应在水电站厂用电设计中充分注意。

1.2.3应满足电站自动化的要求。在水电站厂用电设计的中，应提高厂用电设备的自动化性能要求，达到厂用电系统运行满足电站无人值班或少人值班的要求。

2.厂用电设计

青田水利枢纽工程位于浙江省丽水市青田县境内，坝址位于瓯江干流与四都港汇合口下游约185m处，电站总装机容量3×16MW，机组接线采用一组二机一变和一组一机一变接线方式，发电机出线都设断路器;110kV侧以一回线路接入电网。主要建筑物：泄洪闸、河床式电站厂房、船闸上、下闸首等建筑物。

2.1 厂用电接线形式

工程厂用电采用400V电压等级，厂房和泄洪区各设一组单母线分段接线。厂房I段和II段母线分别从2台厂用变引来，其中II段母线进线开关设一把双切开关，一回从#2厂用变引，另一回从泄洪配电引来，二段母线设母联开关;泄洪闸I段从外来电源供电的1台坝区变引来，II段母线进线开关设一把双切开关，一回从厂用变I段引来，另一回从柴油发电机引来，二段母线设母联开关。厂用电接线图如图1所示。

2.3 厂用电运行方式

本工程厂用电系统主要有下列4种运行方式：

（1）在发电和电源及设备均正常情况下，电站和泄洪闸正常负荷全由厂房I段母线和II 段母线分别供电，母联开关为热备用。

（2）二组配电分裂运行，电站和泄洪闸负荷全由各自I段母线和II 段母线分别供电，母联开关为热备用，相互不关联。

（3）在未发电情况下，电站日常负荷和泄洪闸正常负荷全由泄洪区的外来电源供电的坝区变引来I段母线供电，母联开关为合闸状态。柴油机为备用。

（4）在未发电和外来电源全停电情况下，电站日常负荷和泄洪闸正常负荷全由泄洪区II段母线柴油机发电机组供电。

2.4 结束语

厂用电设计是整个贯流式电站总体设计中重要的环节，厂用电设计的优劣对于水电站的可靠、安全运行均有重要影响。青田水电站投运以来，厂用电系统运行正常，厂用电接线采用二组单母线分段接线，即满足各自安全运行，同时在不同运行工况下，满足电站和泄洪闸安全运行供电。

参考文献：

[1] 贯流式水电站厂用电特征及其设计[J].智勇鸣，陈永利.人民珠江.2009（06）

[2] NB/T 35044-2014 水力发电厂厂用电设计规程 [S]

[3] 水电站机电设计手册 电气一次[S].水电站机电设计手册编写组，水利电力出版社.1982

（作者单位：浙江省水利水电勘测设计院）