浅谈水利枢纽电站电气设计特点范文

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摘要：本文重点针对我国某水利枢纽电站当中的电气设计工作展开的分析，相关设计工作人员依照该水利枢纽电站的具体结构特点，针对实际的工作状况进行分析，有效确定了水利枢纽电站的电气设计主接线设计以及变电站监控系统的具体方法，以此来有效提高整个枢纽电站的电气工作质量。

关键词：电站电气设计；水利枢纽；接入系统

通过对该水电站的装机容量大小进行了分析，通过实地调查分析之后可以得出，在该水电站内部的总装机容量方面，容量大小为14万kW，同时每年的总发电量上达到了5.55亿kW•h，该电站内部属于径流式发电站，在日常工作当中具有良好的日调节功能，在每年4月~8月之间，该水电站处于汛期季节，整个水电站所承担的负荷大小有着明显的上升。在枯水期，通常情况下在9月~3月之间，所承担的系统为基流系统和系统调峰。在水电站内部重点的供电范围为周边的市区和郊区，尽管该水电站位于我国某省市的复合中心点，但是在整个装机容量上相对较小，在整个电力系统内部所占的比重较低，占到了整个设计水平的7%。因此，如何保证电站电气设计工作可以充分满足用电的安全性和稳定性，还可以有效节省资金投入，不断缩短工程施工周期，这也是本文研究的重点工作内容。

1电站接人系统的设计

该水电站内部接入系统的设计工作，主要依照的是某电力学院设计结果来加以分析，其中该水电站内部的接入系统在设计工作当中，对多种方案进行了有效的对比和分析，其中重点分为三个不同的工作方案：方案一为220kV的线路出现方案；方案二为110kV的出线方案；方案三为线路混合出线方案。在整个接入系统的形式上相对比较独立，同时具有较高的灵活性，可以充分满足电站内部各个不同工作环节的运行工作情况，同时还可以将电站内部的电力资源，准确的输入到供电系统当中。通过对该电站电气主接线的合理优化，可以对系统内部的设置工作以及运行工作方式来加以保障，有效节省了大量的电力资源，并且降低了整个经济投入，有利于电力工程的安全稳定工作和发展。在施工当中运用110kV线路，可以实现远期和近期的有效结合，前期工作为施工供电而后期工作为水电站向系统内部进行输电。该施工变电站已正式转变成为永久性变电站，可以有效解决附近区域的供电质量较低的问题，并且作为电站厂用电的备用电源来加以使用。通过上述的分析和研究，从中可以看出尽管所采取的不同方案存在两个不同的电压等级，在整个电气设计的特点上相对比较复杂，但是通过上述几个特性的分析，从中有存在众多的设计优势，总体上来讲属于利多弊少因此可以进行采纳和运用。

2电气主结构设计

依照电站内部接入系统的具体条件以及环境工作要求，依照水利枢纽电站的整体设施情况，其中共设定了4个不同的电气主接线设施方案，通过综合对比分析可以看出，采用一台220kV的自耦变压器和一台110kV的双卷变压器。在整个动电效率上相对较高，同时也比较稳定，通过低压侧和三台工作机组，有效扩大系统内部的单元接线范围。220kV内部采用了变压器组接线的方法，针对110kV两侧回路接线的方式，在另外一条回路当中实现了整个施工变电站的回合用电，在整个电器的主接线的性能上表现非常良好。在选择主系统构成单元接线工作当中，可以有效减少设备台数以及高压测量的距离，有利于变电站整个系统结构设置以及降低电梯设备的资金投入量。在工作过程中需要选择主结构线路比较简单、运行工作灵活，并且可以充分满足变电站各种运行方式和设计方法，同时在选用电器主接线过程当中，所占电器总线路长度的0.7%，输电距离缩短了20~35km。在此条件之下，可以将变电站内部的电力资源完全输送出去，同时还可以满足整个系统的电力交换以及附近区域的用电发展需求。变电站内部采用了一列式设置方法，可以在狭长的水平台上来进行运行管理以及维护工作，通过运用限制性机组在短路电流当中，以降压结构的方式来提高整个发电机的工作效率，使得机组的出口去开关工作性能得到有效的保障。通常情况下在开关设备类型上选择的是国产设备，有效降低了系统设备当中的资金投入量，通过对该接线方案的选择，在整个经济投入量上相对较少，同时在每一年的能耗上所形成的费用也相对较低。在该界接线系统当中通过两个扩大单元的工作基础来进行工作，同时备用电源通过临时使用转变成为永久使用，系统内部220kV或者是110kV供电线路，相互之间配合应用，以此来保证整个电厂内部溢流坝闸门供电的安全性和稳定性。整体上来讲所运用的主接线方案在整个设置特点上，不但可以满足整体的供电稳定性，同时还需要充分符合该变电站内部枢纽的整体设施情况，属于一个最佳的线路接线方案。

3变电站设计

在该水利枢纽电站当中针对变电站分布升压站的开关共存在两个共同部分，为了有效降低母线的实际长度，在升压站内部设置出了厂房顶部的工作平台，但是由于电站内部靠左岸方向上被船只所阻隔，造成了左岸和右岸之间的距离相对较远，经过测量大约为1.2~1.8km，在方案一当中开关站的设置主要位于溢流坝的轴线区域大约300m的范围之内，同时在整个测量高程上为18m。方案一的设置过程当中，主要选用的是比较典型的中式设置方式，该设计方案主要特点是在于整个设施结构相对比较简单，施工当中的外部干扰因素较少，但是占地面积较大以及资金投入量较大，在后续的工作运行管理工作当中存在诸多不便。方案二主要是在开关站内部设置尾水工作平台和变电设备之间进行有效的衔接，采用排列是中央设置方法来进行设计。通过实际的对比分析可以看出采用方案二的设计方法，主变设备分别设置在1~2号和4~5号机组内部。为了有效方便主变器的运输和检修工作，在实际的设计工作当中，横向运输航道和纵向运输航道可以实现共用，同时在横向轨道设置过程当中，控制站台在看到的左侧同时和水库坝顶区域范围内进行衔接，运用水库坝顶的控制结构，可以实现和主变调进厂房的运输井之间进行配合工作，然后将设备直接运输到安装现场来进行检修和处理。220kV和110kV的输出线路可以设置在厂房中下游区域，并且通过后转向向左岸方向上来进行设计。在主变发电机开关是内部的线路距离最短，母线当中的有色金属材料和电能的消耗量相对较低，并在内部的控制站和副厂房之间的间距最小，同时对各种电缆材料的使用量最少。在工作过程当中的交通和材料运输管理工作非常方便，主便可进入主厂房检修，有效完善了检修工作条件。在该方案的设计工作当中实地占地面积相对较小，同时在资金的投入量以及每年的运行费用上相对较低，主变电站内部的出现设置跨越量较大，同时整个工程量相对较低。通过上述分析可以看出变电站的设计工作尽管采用了一列式的设计方式，在整个清晰度上相对较差，并且施工过程当中也存在一定的干扰，但是自身所具有的优势性也比较明显，因此针对特殊的施工环境下也可以进行运用。

4结束语

通过对水利枢纽电站的电气设计特点的分析和研究，从中可以总结出在现阶段我国水利工程的电气设计工作当中，需要针对系统内部的接线设计工作加以充分重视，保证电力设计方案的科学性和合理性，对水电站后续的建设发展质量打下了良好的工作保障，同时在经济效益和社会效益方面有着明显的提升。

参考文献

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作者：韦选华 单位：天峨县水利电业有限公司