【正文】 ，互相之間既有電的聯(lián)系，又有水的聯(lián)系，設(shè)計電氣主接線時要 充分考慮這一特點(diǎn)。其中一期工程裝機(jī) 2 4000KW 已于 1989 年 11 月建成發(fā)電，二期工程裝機(jī) 2 11250kw 采用 SF— — 8/2840 三相立軸懸式同步發(fā)電機(jī)。 35KV設(shè)備采用手車式開關(guān)，出線采用架空線出線。 對于 110kV 側(cè)兩回進(jìn)線兩回出線，所以可以采用單母接線或者橋型接線。這樣，當(dāng)某臺機(jī)組出現(xiàn)故障時，不影響一臺機(jī)組工作，故障影響范圍小，可靠性高，同時接線簡單清晰，運(yùn)行靈活，發(fā)電機(jī)電壓設(shè)備少，布置簡單，維護(hù)工作量小，且繼電保護(hù)簡單。 方案二： 1. 其 2. 35 kV 側(cè)采用雙母接線，這 種接線優(yōu)點(diǎn)時供電可靠性高。 方案三： 1. 與方案 。同時一母線故障時，分段斷路器自動將故障段切除，保證了母線上回路在檢修期間要停電。 根據(jù)以上的幾個方案，記過比較可靠性、經(jīng)濟(jì)性以及水電站的開停機(jī)頻繁，對系統(tǒng)的作用主要是調(diào)峰調(diào)頻作用等因素，篩選方案一，二為更適宜的方案。 正常運(yùn)行操作時由斷路器進(jìn)行，便于自動化，遠(yuǎn)動化，繼電保護(hù)簡單。 開關(guān)站布置簡單，如有必要可以改接為角形或單母。 對于 35kV,雙母接線和單母分段接線優(yōu)缺點(diǎn)比較： 雙母接線： 接線清晰 。 隔離開關(guān)多，切換母線操作過程較復(fù)雜，易造成誤操作，不利于自動化。 ，互不影響。 ，全廠停電，當(dāng)分段隔離開關(guān)拉開后另一母線可以恢復(fù)供電，全廠停電。 3. 廠用電設(shè)備一般比較簡單，廠用接線可以簡化。 7. 當(dāng)機(jī)組運(yùn)行時，無論全部機(jī)組或者一臺機(jī)組運(yùn)行，應(yīng)有兩臺或以上能獨(dú)立的廠用電源。 在 330KV 及以下電力系統(tǒng)中，一般 選三相為壓器，采用降壓結(jié)構(gòu)的線圈，排列成鐵芯 — 低壓 — 中壓 — 高壓線圈，高與低之間阻抗最大。另外，普通變壓器的調(diào)整很不方便，而 有載調(diào)壓變壓器可以解決這些問題。 綜上， 所以 選 用 一 臺 SFSZ920210/110 型有載調(diào)壓變壓器，采用暗備用方式，查變壓器的參數(shù)如 表 1： 表 1 主變壓器技術(shù)參數(shù)表 型號 額定容量 KVA 額定電壓（ KV） 連接組 標(biāo)號 阻抗電壓 % 高壓 中壓 低壓 高 中 高 低 中 低 SFSZ9 20210/110 20210 110177。 為繼電保護(hù)的設(shè)計以及調(diào)試提供依據(jù)。 所有電源的電動勢相位角相同。短路 故障將使系統(tǒng)電壓降低和回路電流大大增加，它不僅會影響用戶的正常供電，而且會破壞電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并損壞電氣設(shè)備?？赡馨l(fā)生最大短路電流的短路電流計算點(diǎn)有 3個，即 110KV 母線短路（ d1 點(diǎn)）， 35KV 母線短路（ d2）點(diǎn)， 發(fā)電機(jī)出口處短路（ d3 點(diǎn)）。 。 況下選用未經(jīng)正式鑒定的新產(chǎn)品應(yīng)經(jīng)上級批準(zhǔn)。 11 QdIrt?2 Qdt—— 在計算時間 ts 內(nèi)，短路電流的熱效應(yīng)（ KA2S） It—— t秒內(nèi)設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流有效值（ KA2S） T—— 設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流時間（ s） 校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定所用的計算時間 Ts 按下式計算 t=td+tkd 式中 td —— 繼電保護(hù)裝置動作時間內(nèi)（ S） tkd—— 斷路的全分閘時間（ s） 電動力穩(wěn)定是導(dǎo)體和電器承受短時電流機(jī)械效應(yīng)的能力，稱動穩(wěn)定。 高壓電器沒有明確的過載能力，所以在選擇其額定電流時，應(yīng)滿足各種可能方式下回路持續(xù)工作電流的要求。 。 選擇 隔離開關(guān) 時應(yīng)滿足以下基本要求： ，易于鑒別設(shè)備是否與電網(wǎng)隔開。 ，動作要可靠。槽形導(dǎo)體機(jī)械強(qiáng)度好，載流量大，集膚效應(yīng)系數(shù)小，用于 4000～ 8000A 配電裝置；管型導(dǎo)體集膚效應(yīng)系數(shù)小，機(jī)械強(qiáng)度高，用于 8000A 及以上電流母線或者要求電暈放電電壓高的 110kV 以上配電裝置中。 3 電暈電壓校驗(yàn) 對于 110kV 及以上裸導(dǎo)線按照晴天不發(fā)生全面電暈條件校驗(yàn)，即裸導(dǎo)體在臨界電壓 Ucr應(yīng)大于最高動作電壓 Umax. 4 熱穩(wěn)定校驗(yàn) Smin= )/( whfk AAkQ ? =ffkQc1 廖海亮：二郎壩水電站一二次設(shè)計 16 5硬導(dǎo)體動穩(wěn)定校驗(yàn) 對于 110kV 側(cè)母線及其進(jìn)出線選擇： 1） 110kV 側(cè)母線： 由最大持續(xù)電流 Imax=? Pn=**2/ 3 *115*=145A 由于 Imax 不大，所以選擇 LF21Y? 30/25 型鋁錳合金管型導(dǎo)體， 70176。查（ 1）表 1114 有熱穩(wěn)定系數(shù) C=87，假想時間 ta， =，由 Smin= 310*ctI ? 公式 =61mm2＜ 216mm2 的導(dǎo)體截面，所以熱穩(wěn)定也滿足。 C時長期允許載流量在 70時為 307A ， 加上 溫度 校正 系數(shù) C為 ，所 以長 期允 許載 流量為*307=249A＞ 59A,所以合理。 C時長期允許電流為 600A ，平放時乘 600*=570A，所以該母線滿足 35kV母線長期持續(xù)電流 Imax=*(3 *37*)=217A 2 主母線動穩(wěn)定校驗(yàn) 35kV配電裝置選用 JYN 140。 ：選擇 UN=35kV型號為 ZLQF20的油浸紙絕緣三芯鋁導(dǎo)體分相嵌套電力電纜，纜芯截面 185MM Tmax=5000h,所以按照最大持續(xù)電流選擇。 一、 額定電壓的選擇： Umax 大于或者等于 Ug,其中 Umax 為電流互感器最高工作電壓， Ug為回路工作電壓，或稱為標(biāo)稱電壓。 二次電流選擇：對于強(qiáng)電系統(tǒng)選用 5A，對于弱電系統(tǒng)或者配電裝置離控制室遠(yuǎn)時，選用 1A 三、 按照電流互感器額定二次符合選擇： 推薦值：對于儀表及保護(hù)用選擇 30VA，已經(jīng)滿足 . 四、 準(zhǔn)確級選擇：對于精密測量選用 級；對于電能計量選用 級；對于插動保護(hù)選 用 D 級。 按照額定電流選擇 110 kV側(cè)系統(tǒng)按照最大運(yùn)行方式時 146A，選擇的電流互感器為 2*200A，滿足要求 電流互感器級次組合選擇 110 kV電流互感器級次組合為10P30/10P30/10P30/2S 動穩(wěn)定校驗(yàn) 選擇的 110 kV冊動穩(wěn)定電流為 50kA大于 d1點(diǎn)短路時的 kA所以動穩(wěn)定滿足要求。 額定電流選擇： 35kV側(cè)進(jìn)線電流為 *20/( 3 *37*)=310A,選擇計量測量的電流互感器為 Ie=600A 準(zhǔn)確等級：選用 LCZ35（ Q）型澆注式絕緣加強(qiáng)型電流 互感器 級 25kV為計量， 40VA為測量， 10P15級 50VA為保護(hù)。 220kV一般選用電容式。 35Kv母線以及進(jìn)出線路選擇 YH5WZ53/134； 110 kV主變壓器進(jìn)出線，母線選擇 Y10W5100/260。 開關(guān)柜有固定式和移開式兩種。因此，擬定 35kV側(cè)選用 間隔移開式高壓開關(guān)柜， 。 按照持續(xù)工作電流選擇 In=2**2/( 3 *37*)=433A,所以選擇開關(guān)柜額定電流 1000A，滿足要求。 7開關(guān)柜電氣主接線方案選擇如下： 廖海亮：二郎壩水電站一二次設(shè)計 22 主接線方案編號 22 89 104 33 112 22 82 主接線方案 斷路器（臺） 1 1 1 1 電流互感器LCZ35（臺） 3 3 3 3 熔斷器RN235（臺） 3 3 避雷器FZ335（臺） (FZ335)3 (FYZ135)3 電壓互感器JDZX935（臺） 3 3 CT操作機(jī)構(gòu)（臺） 1 1 1 1 二） 。 動穩(wěn)定校驗(yàn) kV側(cè)沖擊電流為 kA，選用 10 kV開關(guān)柜額定沖擊電流為 60 kA滿足動穩(wěn)定要求。 少占地、節(jié)省三材，見效投資。如帶電體與地面之間、帶電體與帶電體之間、帶電體與人體之間、帶電體與其他設(shè)施和設(shè)備之間，均應(yīng)保持一定距離。在發(fā)電廠或變電站，通過變壓器將兩個不同電壓等級的系統(tǒng)聯(lián)起來，該變壓器稱作聯(lián)絡(luò)變壓器。主要有相間短路（兩相短路及三相短路）故障，大電流側(cè)的接地故障、低壓側(cè)的接地故障。另外短路電流產(chǎn)生電動力，可能造成變壓器本體變形而損壞。 1 短路故障的主保護(hù) 變壓器短路故障的主保護(hù)，主要有縱差保護(hù)、重瓦斯保護(hù)、壓力釋放保護(hù)。 二郎壩水電站 110KV 主變壓器的保護(hù)配置 （一）主保護(hù)： 1 差動保護(hù)：包含差動速斷保護(hù)，比率制動的差動保護(hù)，涌流制動一般采用二次諧波制動。 3 變壓器過負(fù)荷保護(hù)。 b）主保護(hù)中√項(xiàng)表示二者任選其一項(xiàng)；零序 /分相差動保護(hù)只適用于自耦變。 f) 110kV 電壓等級的變壓器，其 為固定時限跳閘，跳閘方式需整定。 高性能的硬件系統(tǒng) a) 采用 32 位 DSP 和 MCU 合一的單片機(jī)，程序完全在片內(nèi)運(yùn)行，保持了總線不出芯片的優(yōu)點(diǎn)。 c) 采用硬件模塊化、整背板設(shè)計思想，取消傳統(tǒng)背板配線的方式，提高了硬件的可靠性，又使得裝置機(jī)箱統(tǒng)一設(shè)計、靈活擴(kuò)展，充分滿足用戶的不同要求。 b) 可選擇的勵磁涌流判別原理 ： 提供了兩種方法識別勵磁涌流，即二次諧波原理和模糊識別原理。 e) 自適應(yīng)的比率制動差動保護(hù)通過自動識別故障狀態(tài)的變化，采用自適應(yīng)的差動保護(hù)，提高了區(qū)外故障切除時防誤動的能力。根據(jù)各類開關(guān)量保護(hù)的要求，可動作于變壓器斷路器跳閘，或動作于信號。以上保護(hù)繼電器動作于跳 閘，并發(fā)出相應(yīng)信號。 本裝置主要包括以下工作回路： a）電源回路 電源回路中有繼電器ＪＪ和發(fā)光二極管 .給裝置加電時繼電器動作且電源燈亮 .電源消失時通過繼電器ＪＪ給出裝置失電的接點(diǎn)信號。信號包括燈光信號和接點(diǎn)信號。 告警信號包括輕瓦斯 輕瓦斯 溫度過高、風(fēng)冷消失四個信號。 信號復(fù)歸回路中串入跳閘信號繼電器的復(fù)歸線圈。無源接點(diǎn)串在正電源和 n19 之間， n21 接電源負(fù)端。小水電單座電站實(shí)現(xiàn)無人值班的較少對于區(qū)域小水電群的集中控制尚處于探索階段。 中小水電廠運(yùn)行自動化、無人值班少人值守是水電站可靠安全運(yùn)行的有利保證 ,不但可以提高供電可靠性和供電質(zhì)量 ,還可以減少水電站長期運(yùn)行費(fèi)用提高經(jīng)濟(jì)效益 ,同時能改善 勞動條件是解決偏遠(yuǎn)地區(qū)水電站山高嶺峻交通不便生活、房舍、文化、教育、醫(yī)療、福利均受自然條件制約問題的主要途徑。因此小水電站的計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)相對簡單但為了提高經(jīng)濟(jì)效益做到無人值班少人值守對于可靠性要求很高同時中小型電站總體造價較低對于計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)必然要求要有很高的性能價格比。 主要控制對象有 : (1) 4 臺水輪發(fā)電機(jī)組 。 系統(tǒng)特點(diǎn) 安全性和可靠性 系統(tǒng)構(gòu)架從站控計算機(jī)到系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò) 到 LCU 的控制核心均可冗余配置，保證了系統(tǒng)的可靠性 : 1 系統(tǒng)采用分層分布式構(gòu)架，可以實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)視，分散控制，系統(tǒng)中的某一設(shè)備故障只影響系統(tǒng)的局部功能對系統(tǒng)的總體影響降至最小。 5 完善的故障檢測報警、閉鎖保護(hù)、應(yīng)急處理機(jī)制保證機(jī)組的安全運(yùn)行。 將操作過程中的各種互鎖順序關(guān)系盡量封裝到自動控制邏輯中，追求一鍵操作，極大地降低對系統(tǒng)操作人員的技術(shù)要求。 在機(jī)柜設(shè)計、內(nèi)部元器件端子排的布局上，充分考慮了安裝維護(hù)的方便性 。 2 在 LCU 中提供數(shù)量可配置的 RS232 接口或 RS485 接口 ,廣泛支持各種協(xié)議 ,同時系統(tǒng)中集成了 OPC 接口 ,可以方便地與各種第三方設(shè)備互聯(lián)。圖形界面采用業(yè)內(nèi)規(guī)范和開放的 Windows 或 XW indow/Motif,并增強(qiáng)了跨平臺 3D 圖形開 發(fā) OpenGL 技術(shù)。 3 通過將多種功能集于一體，努力壓縮板卡種類，模塊互換性 強(qiáng)。 系統(tǒng)由下述部分構(gòu)成： :站控層主計算機(jī) (操作員工作站、工程師工作站 )。時鐘同步裝置 。模擬信號返回屏或大屏幕投影儀 。 由于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)開放，有很強(qiáng)的伸縮性，具體系統(tǒng)可根據(jù)水電廠實(shí)際需求情況，進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較后選用性獻(xiàn)價格比優(yōu)越的配置方案。通信處理機(jī)上還可接模擬屏，實(shí)時刷新模擬屏信號及數(shù)據(jù)。 現(xiàn)地控制單元 LCU可由以下裝置構(gòu)成 ※ 工業(yè)控制計算機(jī) I PC ※ 可編程序控制器 PLC ※ IDC425 現(xiàn)場控制站 ※ 微機(jī)溫度巡檢保護(hù)裝置 ※ 微機(jī)自動準(zhǔn)同期裝置 其中 IDC425 現(xiàn)場控制站是我公司在總結(jié)國內(nèi)外 RTU, PLC, DCS 技術(shù)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上推出的面向電力行業(yè)的控制系統(tǒng)，采用插箱式結(jié)構(gòu)，插件板通過無源背板并行總線互連，有豐富的 I/0 模塊，輸入輸出配置靈活可以直接采集交流信號 。這一趨勢使 PC 控制能方便地接入 Intra 或 Inter，其中最為重要的兩個標(biāo)準(zhǔn)是 TCP/IP 通信協(xié)議和以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。它與一般辦公網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品之間的區(qū)別如下表 : 廖海亮：二郎壩水電站一二次設(shè)計 36 注 :采用 Spanning Tree 做