【文章內(nèi)容簡介】 經(jīng)驗(yàn)，聯(lián)系本小水電站的工程實(shí)際，滿足可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性的前提下，發(fā)電機(jī)電壓接線可采納的接線方式有以下三種：（一）單母線接線（圖 ）8 / 29圖 （1）優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備少，接線清晰，經(jīng)濟(jì)性好，操作簡單方便，不易誤操作，便于采用成套配電裝置，并且母線便于向兩端延伸，方便擴(kuò)建。（2）缺點(diǎn)：可靠性偏差，母線或母線隔離開關(guān)檢修或故障時(shí)，所有回路都要停止工作，也就是要造成全廠長期停電。調(diào)度是很不方便，電源只能并列運(yùn)行，不能分裂運(yùn)行，并且線路側(cè)發(fā)生短路時(shí)，有較大的短路電流。（3）一般適 用范圍：一般只用在出現(xiàn)回路少，并且沒有重要負(fù)荷的 發(fā)電廠。（二）單元接線 （圖 ）9 / 29 圖 單元接線示意圖（1） 優(yōu)點(diǎn)：發(fā)電機(jī)與主變壓器容量相同， 接線最簡明清晰，故障影響范圍最小， 運(yùn)行可靠、靈活；發(fā)電機(jī)電壓設(shè)備最 少，布置最簡單方便，維護(hù)工作量也 最小；繼電保護(hù)簡單。（2） 缺點(diǎn)：主變壓器與高壓斷路器數(shù)量多， 增加布置場地與設(shè)備的投資；主變壓器 高壓側(cè)出線回路多，布置復(fù)雜，對簡化高壓側(cè)接線不利；主變壓器故障時(shí)影響機(jī)組送電。（3）一般適用范圍：單機(jī)容量一般在 100MW 及以上機(jī)組，且臺(tái)數(shù)在 6 臺(tái)及以下者；單機(jī)容量在 45MW～80MW 之間，經(jīng)經(jīng)濟(jì)比較采用其它接線方式不合適時(shí)。（三）擴(kuò)大單元接線（圖 ）圖 擴(kuò)大單元接線示意圖10 / 29（1）優(yōu)點(diǎn)：接線簡單清晰，運(yùn)行維護(hù)方便；與單元接線比較，減少主變壓器臺(tái)數(shù)及其相應(yīng)的高壓設(shè)備，縮小布置場地，節(jié)省投資；與單元接線比較，任一機(jī)組停機(jī)，不影響廠用電源供電，本單元兩臺(tái)機(jī)組停機(jī)，仍可繼續(xù)有系統(tǒng)主變壓器倒送；減少主變壓器高壓側(cè)出線，可簡化布置和高壓側(cè)接線。（2）缺點(diǎn)：主變壓器故障或檢修時(shí)，兩臺(tái)機(jī)組容量不能送出；增加兩臺(tái)低壓側(cè)斷路器，且增大發(fā)電機(jī)電壓短路容量，對大型變壓器低壓側(cè)可用分裂線圈以限制短路容量。（3）一般適用范圍：適應(yīng)范圍較廣，能較好的適應(yīng)水電站布置的特點(diǎn)，只要電力系統(tǒng)運(yùn)行和水庫調(diào)節(jié)性能允許，一般都可使用；當(dāng)水電站只有一個(gè)擴(kuò)大單元時(shí)，除滿足系統(tǒng)允許條件外，應(yīng)注意避免在主變壓器回路故障或檢修時(shí)造成大量棄水、損失電能和影響下游供水，同時(shí)還應(yīng)考慮有可靠的外來廠用電源。(四) 關(guān)于單元接線中裝設(shè)斷路器問題單元接線的發(fā)電機(jī)電壓回路中，具備下列情況之一者，可考慮裝設(shè)斷路器：（1）擔(dān)任尖峰負(fù)荷的水電站，經(jīng)常有可能全廠停機(jī)，而機(jī)組啟動(dòng)、排水、照明等需通過變壓器向廠用變倒送電，此時(shí)，可在接有廠用變壓器的單元中裝設(shè)斷路器。（2）在單元回路分支線上接有近區(qū)負(fù)荷者。（3）當(dāng)單元之間要求設(shè)置聯(lián)絡(luò)母線時(shí)，應(yīng)考慮加裝發(fā)電機(jī)電壓斷路器。綜合考慮該單元接線不需要裝設(shè)斷路器 主接線方案擬定（一）主接線方案初步比較：由以上三種接線方案的優(yōu)缺點(diǎn)分析和接線示意圖，本著可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性的原則，結(jié)合電廠實(shí)際綜合分析，可以得出：單母線和擴(kuò)大單元接線相比較，其可靠性和靈活性都很相近，廠用電都是在發(fā)電機(jī) 側(cè)取得，然而本電站只有兩臺(tái)發(fā)電機(jī)，比較特殊，所以單母線和擴(kuò)大單元接線形式相近。從接線圖中可以明顯地看出單母線接線低壓側(cè)多用三個(gè)（三相）斷路器和三個(gè)（三相）隔離開關(guān)，增加了一次投資，同時(shí)也增加了其繼電保護(hù)的復(fù)雜程度。所以可以明顯淘汰單母線接線方案,從而保留擴(kuò)大單元接線（方案 1）和單元接線方案（方案 2）。（二）主接線方案的確定技術(shù)比較：11 / 29方案的技術(shù)特性分析，一般從以下幾個(gè)方面進(jìn)行分析： 供電的可靠性；運(yùn)行上的安全和靈活性； 接線和繼電保護(hù)的簡化；維護(hù)與檢修的方便等。需要說明的是：在比較接線方案是，應(yīng)估計(jì)到接線中發(fā)電機(jī)、變壓器、線路、母線等的繼電保護(hù)能否實(shí)現(xiàn)及其復(fù)雜程度。然而經(jīng)驗(yàn)表明，對任何接線方案都能實(shí)現(xiàn)可靠的繼電保護(hù)，由于一次設(shè)備投資遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于二次設(shè)備的投資，所以即使某個(gè)別元件保護(hù)復(fù)雜化，也不能作為不采用較經(jīng)濟(jì)接線方案的理由。從供電的可靠性看：對于方案 2，廠用電從兩臺(tái)發(fā)電機(jī)上取得，即使檢修其中一臺(tái)變壓器和兩機(jī)組停機(jī)電廠也不會(huì)停電，然而兩臺(tái)變壓器同時(shí)故障的可能性非常小。相比方案 1，若檢修變壓器電廠就會(huì)停電，否則要另外接入廠用電源，這樣投資就增加了。這樣，方案 2 的可靠性相對高些。 從運(yùn)行安全和靈活性看：方案 2 的變壓器的短路容量比方案 1 小，對變壓器和發(fā)電機(jī)的絕緣水平要求相對較低，安全性相對較高，其靈活性也比較好。從接線和繼電保護(hù)看：方案 1 的接線和繼電保護(hù)都相對方案 2 較復(fù)雜。從維護(hù)與檢修看：方案 1 的維護(hù)相比方案 2 較復(fù)雜，方案 1 的檢修相比方案 2 較方便。10kV接線方式 單母線 單元接線擴(kuò)大單元接線斷路器數(shù) 8 4 6隔離開關(guān)數(shù) 11 8 6方案：最后選定擴(kuò)大單元接線 水輪發(fā)電機(jī)的選擇在我國，水電站容量為 20～80MVA 的發(fā)電機(jī)額定電壓取 ，容量為20～170MVA 的發(fā)電機(jī)功率因數(shù)取 ～。因此可以選發(fā)電機(jī)型號 SF2516/410，其參數(shù)如下表：12 / 29表 .發(fā)電機(jī) SF2516/410 參數(shù)表額定容量型號（MVA）（MW ）功率因數(shù)額定電壓（V）額定電流（A）次暫態(tài)電抗SF2516/410525 10500 1720（1）主變壓器采用 SFPL740000 型，采用 Y0 /△11 接線方式，低壓側(cè)電壓，高壓側(cè) 242177。2%。（2）發(fā)電機(jī)額定電壓 ， 5，次暫態(tài)電抗 （???dx 變壓器容量主變?nèi)萘康拇_定 廠用電變壓器容量的選擇和校驗(yàn)應(yīng)符合下列原則:a）滿足在各種運(yùn)行方式下，可能出現(xiàn)的最大負(fù)荷。b）一臺(tái)廠用電變壓器計(jì)劃檢修或故障時(shí)，其余廠用電變壓器應(yīng)能擔(dān)負(fù) I、Ⅱ類廠用電負(fù)荷或短時(shí)擔(dān)負(fù)廠用電最大負(fù)荷。但可不考慮一臺(tái)廠用電變壓器計(jì)劃檢修時(shí)另一臺(tái)廠用電變壓器故障或兩臺(tái)廠用電變壓器同時(shí)故障的情況。c）保證需要自啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)在故障消除后電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)所連接的廠用電母線電壓不低于額定電壓的 60%65%。d）裝設(shè)兩臺(tái)互為備用的廠用電電源變壓器時(shí)，每臺(tái)廠用電變壓器的額定容量應(yīng)滿足所有 I、 n 類負(fù)荷或短時(shí)滿足廠用電最大負(fù)荷的需要。e）裝設(shè)三臺(tái)廠用電電源變壓器互為備用或其中一臺(tái)為明備用時(shí)，計(jì)及負(fù)荷分配不均勻等情況，每臺(tái)的額定容量宜為廠用電最大負(fù)荷的 50%60%。f）裝設(shè) 3 臺(tái)以上廠用電電源變壓器時(shí)，應(yīng)按其接線的運(yùn)行方式及所連接的負(fù)荷分析確定。13 / 29g）廠用電配電變壓器容量選擇應(yīng)滿足所連接的最大負(fù)荷需要。h）廠用電變壓器不宜采用強(qiáng)迫風(fēng)冷時(shí)持續(xù)輸出容量作為額定容量選擇的依據(jù)，但對不經(jīng)常運(yùn)行或經(jīng)常短時(shí)運(yùn)行的廠用電配電變壓器應(yīng)充分利用其過負(fù)荷能力。 主變的選擇該水電站遠(yuǎn)離負(fù)荷中心，水電站的廠用電很少（%），且沒有地區(qū)負(fù)荷，因此，選擇主變壓器的容量應(yīng)大致等于與其連接的發(fā)電機(jī)容量。水電廠多數(shù)擔(dān)任峰荷，為了操作方便，其主變壓器經(jīng)常不從電網(wǎng)切開，因此要求變壓器空載損耗盡量小。 相數(shù)的選擇主變采用三相或單相，主要考慮變壓器的可靠性要求及運(yùn)輸條件等因素。根據(jù)設(shè)計(jì)手冊有關(guān)規(guī)定，當(dāng)運(yùn)輸條件不受限制時(shí)，在 330KV 及以下的電廠及變電所均選用三相變壓器。因?yàn)槿嘧儔浩鞅认嗤萘康膯蜗嘧儔浩骶哂泄?jié)省投資，占地面積小，運(yùn)行過程損耗小的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)本電廠的運(yùn)輸?shù)乩項(xiàng)l件不受限制，因而選用三相變壓器。 繞組數(shù)量和連接方式的選擇（1）繞組數(shù)量選擇：根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊》規(guī)定：“最大機(jī)組容量為125MW 及以下的發(fā)電廠，當(dāng)有兩種升高電壓向用戶供電與或與系統(tǒng)相連接時(shí)，宜采用三繞組變壓器。結(jié)合本電廠實(shí)際，因而采用雙繞組變壓器。（2）