湖北某電站初設(shè)報(bào)告（機(jī)電部分）_secret

1、6- PAGE 246 PAGE 23第六章 水力機(jī)械、電氣及金屬結(jié)構(gòu)6.1 水力機(jī)械6.1.1 基本資料A電站基本參數(shù)：電站設(shè)計(jì)凈水頭 90.00m裝機(jī)容量 4000kW多年平均發(fā)電量 萬kWh年利用小時(shí)數(shù) h保證出力 kWB 氣象資料多年平均氣溫 16.8極端最高氣溫 40.0極端最低氣溫 -12.0歷年平均風(fēng)速 1.2m/s歷年最大風(fēng)速 19 m/s6.1.2 水輪機(jī)選型A型式選擇根據(jù)電站的水頭和裝機(jī)容量，結(jié)合目前國(guó)內(nèi)中、小型機(jī)組廠家的生產(chǎn)情況，本站適合選用混流式水輪機(jī)。由于我國(guó)現(xiàn)行的混流式水輪機(jī)系列標(biāo)準(zhǔn)中，轉(zhuǎn)輪直徑小于1m的水輪機(jī)均為臥式。因此本站選用臥軸混流式水輪機(jī)。B臺(tái)數(shù)選擇按照電

2、站裝機(jī)規(guī)模，屬小型水電站，機(jī)組臺(tái)數(shù)不宜過多，但不能低于2臺(tái)。根據(jù)（第四章工程任務(wù)和規(guī)模中）水能計(jì)算和電站裝機(jī)規(guī)模比較，選用2臺(tái)2000kW的水輪發(fā)電機(jī)組。C主要參數(shù)選擇楊樹口電站設(shè)計(jì)水頭90.00m，裝機(jī)22000kW。根據(jù)國(guó)內(nèi)中小機(jī)組廠家的生產(chǎn)情況，初步優(yōu)選出可供選用的轉(zhuǎn)輪有HLD06A、HLA194和HLA253轉(zhuǎn)輪。它們的模型轉(zhuǎn)輪特性見表612，各機(jī)型真機(jī)主要參數(shù)見表613。表612 待選模型轉(zhuǎn)輪主要參數(shù)表工況轉(zhuǎn)輪型號(hào)HLD06AHLA194HLA253最優(yōu)工況單位轉(zhuǎn)速n10(r/min)69.070.063.0單位流量Q10 (m3/s)0.6900.6500.655效率M(%)91.

3、592.692.0汽蝕系數(shù)M0.0480.060.043限制工況單位流量Q1 (m3/s)0.8300.7450.805效率M (%)87.990.588.6汽蝕系數(shù)M0.0530.0780.052表613 各機(jī)型真機(jī)主要參數(shù)比較表轉(zhuǎn)輪型號(hào)HLD06AHLA194HLA253轉(zhuǎn)輪選用直徑D1 (m)0.600.630.63設(shè)計(jì)水頭He (m)90.090.090.0水輪機(jī)額定出力Ns(kW)212821282128設(shè)計(jì)工況效率e (%)88.088.089.0轉(zhuǎn)速n (r/min)100010001000額定流量(m3/s)2.742.742.71單位轉(zhuǎn)速(r/min)63.266.466.4

4、單位流量(m3/s)0.800.730.72發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子重G(t)7.947.947.94水輪機(jī)允許吸出高度Hs (m)+2.89+0.88+3.22從表613中可以看出，三種機(jī)型均可滿足本站要求，且過流能力相當(dāng)。比較而言HLA253機(jī)型效率相對(duì)較高。故本階段推薦選用HLA253WJ63型水輪機(jī)，配套選用SF20006/1430型水輪發(fā)電機(jī)。推選的水輪機(jī)主要參數(shù)為：型 號(hào)： HL A253WJ63設(shè)計(jì)水頭： 90.0m額定出力： 2128kW額定流量： 2.71m3/s額定轉(zhuǎn)速： 1000r/min飛逸轉(zhuǎn)速： 1793r/min額定效率： 89.0%單位轉(zhuǎn)速： 66.4r/min單位流量： 0.

5、72 m3 /sA253轉(zhuǎn)輪綜合特性曲線及HL A253WJ63水輪機(jī)運(yùn)行范圍見圖611。 本站設(shè)計(jì)最低尾水位受下游麻巖屋電站大壩溢流堰頂高程的限制，取551.30m。根據(jù)所選定水輪機(jī)的運(yùn)行工況和空蝕計(jì)算，Hs=+3.22m，故本站水輪機(jī)安裝高程為554.52m。按照機(jī)組廠家配套，水輪機(jī)采用整體鑄鋼蝸殼（包角345）和彎后直錐形金屬尾水管。6.1.3 水輪機(jī)附屬設(shè)備選擇A 主閥本站采用2臺(tái)水輪機(jī)共用1條引水壓力鋼管的聯(lián)合引水方式。在每臺(tái)水輪機(jī)前設(shè)置水電站型自動(dòng)保壓液控碟閥，當(dāng)機(jī)組事故過速時(shí)，快速關(guān)閉碟閥，防止機(jī)組飛逸。同時(shí)當(dāng)一臺(tái)機(jī)組檢修時(shí)關(guān)閉碟閥，不影響另一臺(tái)機(jī)組的正常運(yùn)行。主閥選用KD741

6、X1.6Vs型蝶閥，DN800mm，PN 1.6MPa，液壓操作。B 調(diào)速器依照選定的機(jī)組參數(shù)和廠家配套情況，結(jié)合工作容量計(jì)算和自動(dòng)化要求，選用BWTPLC600型調(diào)速器。C 機(jī)組調(diào)節(jié)保證計(jì)算本站采用2臺(tái)機(jī)共用1條引水壓力鋼管的聯(lián)合引水方式。主管長(zhǎng)170.0m，內(nèi)徑1.5m；最遠(yuǎn)一臺(tái)機(jī)組支管長(zhǎng)25.0m，內(nèi)徑由1.5m漸變?yōu)?.0m。設(shè)計(jì)流量按5.50m3/s計(jì)算，LiVi=722.85m2/s。機(jī)組額定轉(zhuǎn)速1000r/min，飛逸轉(zhuǎn)速1793r/min，機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)慣量GD2=2.09m2。電站調(diào)節(jié)保證計(jì)算條件：2臺(tái)機(jī)組在額定水頭運(yùn)行同時(shí)事故甩全負(fù)荷；導(dǎo)葉全關(guān)閉時(shí)間 TS取4.0秒。調(diào)節(jié)保證計(jì)算

7、結(jié)果見下表。 表614 調(diào)保計(jì)算成果表 Ts (s) (%)Hc (m) (%)4.00.191925.3424.3343.67計(jì)算成果表明，引水壓力鋼管全系統(tǒng)壓力上升率為25.34，蝸殼末端壓力升高最大值為24.33m水柱，機(jī)組速率上升率為43.67%，均滿足規(guī)范要求。6.1.4 主廠房起重設(shè)備選定根據(jù)電站所選定的機(jī)組資料，機(jī)組最重部件是發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子，重量為7.94t。為了滿足機(jī)組安裝檢修、設(shè)備裝卸的需要，選用10電動(dòng)單梁起重機(jī)1臺(tái)。結(jié)合主廠房布置，跨度取 10.5m，最大起吊高度為9.0m。6.1.5 油、水、氣及水力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)A.油系統(tǒng)a.透平油系統(tǒng)本站選用LSTA-46汽輪機(jī)油，作為機(jī)組軸

8、承潤(rùn)滑用油。根據(jù)計(jì)算并參考同類電站資料，1臺(tái)機(jī)組用油量為0.8 m 3，選用200L油桶5只，作為儲(chǔ)油及處理中轉(zhuǎn)設(shè)備。選擇ZJCQ1型透平油過濾機(jī)1臺(tái)， ZCY1.1/0.331型齒輪油泵2臺(tái)，供油處理之用，布置在單獨(dú)的油處理室內(nèi)。為了減少投資，提高設(shè)備利用率，本站不設(shè)油分析化驗(yàn)設(shè)備，相應(yīng)的需求則由樟村坪變電站有償提供。b.絕緣油系統(tǒng)本站單臺(tái)主變油量為1.8t。電站距所在的電力系統(tǒng)中的樟村坪變電站僅有18km，且樟村坪變電站的絕緣油系統(tǒng)設(shè)施完備。為了節(jié)約投資，本站不設(shè)絕緣油處理及儲(chǔ)存設(shè)施，僅設(shè)200L的油桶10只用于運(yùn)輸油品。相應(yīng)的絕緣油處理需求亦由樟村坪變電站有償提供。B.水系統(tǒng)a.技術(shù)供水

9、電站供水對(duì)象是機(jī)組軸承冷卻器、發(fā)電機(jī)空氣冷卻器及站內(nèi)少量生活用水。根據(jù)類似電站的實(shí)際運(yùn)行資料，全站2臺(tái)機(jī)組的技術(shù)供水量約80 t/h（含1臺(tái)消火栓的用水量）。本站發(fā)電水頭約90.0m，根據(jù)電站水頭和規(guī)模，確定采用自流減壓供水方式，即分別由1、2號(hào)機(jī)組主閥前取水，經(jīng)DSL100型自動(dòng)濾水器濾清、YX741X16型減壓閥減壓、技術(shù)供水干管匯總后，由J145X10型電動(dòng)遙控閥分配至各機(jī)組軸承和發(fā)電機(jī)空氣冷卻器。b.消防供水本站發(fā)電機(jī)和主變壓器的容量達(dá)不到設(shè)置水噴霧滅火系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)，故機(jī)電設(shè)備不設(shè)消防供水系統(tǒng)。為了防消電站設(shè)備及建筑物火災(zāi)，在廠內(nèi)主機(jī)間的2個(gè)機(jī)組段、油處理室及廠房外共設(shè)5組消火栓。其他建

10、筑消防詳見第七章消防設(shè)計(jì)。為了保證消防水源可靠，在廠區(qū)585.0m高程處，設(shè)消防水池（箱）1個(gè)，按2個(gè)消火栓10分鐘消火水量計(jì)算，容積取20 m3，水源取自電站引水壓力鋼管。c.運(yùn)行排水本站排水的主要任務(wù)是排除水輪機(jī)運(yùn)行時(shí)端蓋、蝶閥等處的漏水和廠內(nèi)滲水，而軸承冷卻器排水則由余壓直接排至廠外。在主機(jī)室下設(shè)一滲漏集水井，根據(jù)已運(yùn)行的同類電站漏水情況，集水井有效容積取20t。站內(nèi)滲漏水自流排至井中后，由水泵排出廠外。選用WQ30163型潛水排污水泵2臺(tái)，單泵流量30t/時(shí)，一臺(tái)工作，一臺(tái)備用，自動(dòng)控制。d.檢修排水本站主機(jī)室的地面高程為554.97m，與設(shè)計(jì)洪水位相當(dāng)，且廠區(qū)行洪時(shí)間短，可不在洪水期

11、間安排檢修，故不設(shè)置檢修排水。C.氣系統(tǒng)本站調(diào)速器油壓裝置設(shè)有自動(dòng)補(bǔ)氣裝置，故不設(shè)高壓氣系統(tǒng)。低壓壓縮空氣系統(tǒng)額定壓力為0.7MPa，主要為機(jī)組制動(dòng)、維護(hù)檢修和吹掃提供氣源。經(jīng)計(jì)算，選用FHOG15A1.6/0.7型空壓機(jī)2臺(tái)，互為工作備用，自動(dòng)控制。配2.0 m3貯氣罐1只。D.水力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)為了掌握電站運(yùn)行情況，使機(jī)組經(jīng)濟(jì)、安全運(yùn)行，結(jié)合電站監(jiān)控系統(tǒng)的要求，本站設(shè)置下列監(jiān)測(cè)項(xiàng)目：a.前池水位；b.電站毛水頭；c.進(jìn)水閥前壓力；d.水輪機(jī)蝸殼進(jìn)口壓力；e.f.尾水管進(jìn)口真空。6.1.6 機(jī)修設(shè)備本站裝機(jī)規(guī)模較小，但地處偏僻山區(qū)。按照小水電站的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，本著一般安裝維護(hù)檢修不出站，特殊和復(fù)雜的修

12、理工作則送站外專業(yè)機(jī)械廠家處理的原則，機(jī)修車間設(shè)備配置見表614。 6.1.7 電站采暖通風(fēng)電站所在地氣候溫和，四季分明，多年平均氣溫16.8，極端最高氣溫40.0，極端最低氣溫-12.0，平均相對(duì)濕度78%，多年平均風(fēng)速1.2m/s，歷年最大風(fēng)速19.0m/s。本站為地面式廠房，根據(jù)電站主副廠房布置形式和該地區(qū)氣象情況，主副廠房采用自然通風(fēng)方式，通過窗口調(diào)節(jié)空氣的換氣量；油桶及油處理室和高壓開關(guān)室均采用機(jī)械排風(fēng)，分別設(shè)2臺(tái)T3511型N3.5軸流風(fēng)機(jī)；發(fā)電機(jī)熱風(fēng)由專門的風(fēng)道排出廠外。中控室的溫度控制，采用2臺(tái)柜式空調(diào)機(jī)；主機(jī)間在冬季可利用發(fā)電機(jī)風(fēng)道內(nèi)的熱風(fēng)取暖，其余有采暖要求的房間可設(shè)置移動(dòng)

13、式取暖器。6.1.8 水力機(jī)械主要設(shè)備布置主機(jī)室內(nèi)布置2臺(tái)臥式水輪發(fā)電機(jī)組，機(jī)組安裝高程554.52m，地面高程543.75m。根據(jù)機(jī)組安裝及檢修抽發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的需要，機(jī)組間距取9.50m，主機(jī)室長(zhǎng)度31.00m，寬11.00m。在每臺(tái)水輪機(jī)蝸殼進(jìn)口前各布置1臺(tái)蝶閥，在水輪機(jī)上游側(cè)布置有調(diào)速器等設(shè)備，水輪機(jī)下游側(cè)則為主要通道。技術(shù)供水濾水器和減壓閥則布置在蝶閥閥坑旁。廠內(nèi)起重機(jī)安裝在主機(jī)室和安裝間，根據(jù)機(jī)組最大件發(fā)電機(jī)定子的吊裝要求，軌頂高程55.m。安裝間布置在主機(jī)室的一端，高程543.75m，長(zhǎng)度8.0m，寬度與主機(jī)室相等。空壓機(jī)室設(shè)在安裝場(chǎng)后的專用房間內(nèi)。滲漏集水井設(shè)在主機(jī)間的端部，布置有

14、滲漏排水泵2臺(tái)。機(jī)修車間和透平油處理室則布置在廠外的專用房間內(nèi)。水力機(jī)械設(shè)備布置詳見電站廠房平面布置圖及剖面圖。6.1.9 水力機(jī)械主要設(shè)備主要水力機(jī)械設(shè)備表，見表614。表614主要水力機(jī)械設(shè)備表 序號(hào)名 稱型號(hào)及規(guī)格單位數(shù)量備注一水輪機(jī)及其附屬設(shè)備1水輪機(jī)HLA253LJ63 He=90m 1000r/min 2128kW臺(tái)22調(diào)速器BWTPLC600 臺(tái)23進(jìn)水閥KD741X1.6VsDn800 Pn1.6MPa 臺(tái)212kW4自動(dòng)化元件套25備品備件套1二起重機(jī)及軌道1起重機(jī)10t 電動(dòng)單梁橋機(jī)跨度10.5m臺(tái)12軌道QU80 帶固定件m66三輔助設(shè)備1技術(shù)供水系統(tǒng)濾水器DSL100

15、自動(dòng) PN1.6MPa只2減壓閥YX741X16 DN100只2示流信號(hào)器自動(dòng)化元件機(jī)組廠家配帶只8壓力變送器YSB6660 01.0MPa只11壓力表Y150 01.0MPa只2電動(dòng)遙控閥J145X10 DN100 交流220v套2表閥門XBT10 1/2”只13表接頭ZSPG 1/2”-M20*15只7截止閥J41T10 DN100只4截止閥J11T16 DN15只2閘閥Z45T10 DN100只14閘閥Z15T10 DN50只15閘閥Z45T10 DN32只4閘閥Z45T10 DN25只4閘閥Z45T10 DN15只4閘閥Z45T10 DN10只2泄壓閥AX742X10 DN100只1浮

16、球閥閥F745X10 DN50只1逆止閥J11T16 DN15只2取水口濾網(wǎng)DN100只4消火栓箱套52排水系統(tǒng)滲漏排水泵WQ30325.5帶電控箱臺(tái)2檢修排水泵ISG 100160B臺(tái)2逆止閥DN100只4閘閥Z45T10 DN100只9閘閥Z15T10 DN15只2地漏DN100只10取水口柵套2水位計(jì) 水泵廠家配帶套13氣系統(tǒng)空壓機(jī)FHOG15A1.6/0.7臺(tái)27.5kW貯氣罐V=2.0m3 PN0.8MPa只1氣水分離器DN40 PN0.7MPa只2機(jī)組制動(dòng)屏自動(dòng)化元件機(jī)組廠家配帶面2壓力顯控器YXK150 01.0MPa只4壓力變送器SYB6660 01.0MPa只1表閥門XBT1

17、0 1/2”只12逆止閥H11T16 DN40只2安全閥A21H16C DN25只1截止閥J41T16 DN40只3截止閥J41T10 DN15只214油系統(tǒng)油桶200L只20濾油機(jī)LY50臺(tái)11.1kW油泵ZCY1.1/0.331臺(tái)21.5kW烘箱DX1.0臺(tái)11.5kW5水力量測(cè)系統(tǒng)水位傳感器WFX40G 帶水位顯示儀 套1壓力變送器SYB6660 01.6MPa只4壓力真空表YZ150 -0.10.1MPa只2旋塞閥XBT10 1/2”只66采暖通風(fēng)軸流風(fēng)機(jī)T3511 3.5臺(tái)20.1kW柜式空調(diào)機(jī)7.5kW臺(tái)210kW電取暖器2.5 kW臺(tái)6四機(jī)修設(shè)備1車床C615 max310750

18、mm臺(tái)13.2kW2臺(tái)鉆Z4016 max16mm臺(tái)11.2kW3砂輪機(jī)S3ST150臺(tái)10.3kW4電焊機(jī)BX1臺(tái)120kW5氣焊工具套16鉗工工具套17手動(dòng)試壓泵2001型0200MPa臺(tái)18螺旋千斤頂LG5臺(tái)39鉗工臺(tái)個(gè)26.2 電氣工程6.2.1 電站與電力系統(tǒng)的連接本站容量為4000kW，在電力系統(tǒng)中承擔(dān)基荷。楊樹口電站位于宜昌市夷陵區(qū)樟村坪鎮(zhèn)楊樹口村，距樟村坪鎮(zhèn)18公里。根據(jù)本站所處的地理位置，距電力系統(tǒng)最近的變電所是樟村坪35kV變電站，該變電站是夷陵區(qū)西北部電網(wǎng)中的骨干變電站和負(fù)荷中心。電站下游有已建的麻巖屋電站，裝機(jī)2500kW，經(jīng)25km的35kV線路在樟村坪變電站上網(wǎng)，導(dǎo)

19、線型號(hào)LGJ？型。根據(jù)本區(qū)域水能規(guī)劃和電力系統(tǒng)規(guī)劃，楊樹口電站以35kV電壓等級(jí)從樟村坪變電站進(jìn)入電力系統(tǒng)。故擬定本站從麻巖屋電站的上網(wǎng)線路聯(lián)網(wǎng)，將現(xiàn)有的麻巖屋至樟村坪35kV線路開斷，接入本站35kV母線，改造本站至樟村坪變電站段線路18km。本站電力系統(tǒng)地理接線圖見圖621。6.2.2 主接線方案本站裝機(jī)2臺(tái)，電站主變可擬定為1臺(tái)和2臺(tái)，相應(yīng)的主接線方案有兩個(gè)：方案1：發(fā)電機(jī)側(cè)采用擴(kuò)大單元接線， 35kV側(cè)單母線接線。其優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備少，占地小，投資省，但運(yùn)行費(fèi)用相對(duì)較高，主變檢修或事故時(shí)需全站停機(jī)。方案2：采用發(fā)電機(jī)變壓器組單元接線， 35kV側(cè)單母線接線。其缺點(diǎn)是多1回主變間隔及相應(yīng)高壓設(shè)

20、備，占地面積相應(yīng)增大，但可節(jié)省6kV側(cè)配電柜，控制保護(hù)裝置相對(duì)簡(jiǎn)單，與方案1相比，總體投資相當(dāng)，同時(shí)提高了電站電能外輸?shù)目煽啃浴８鶕?jù)已建類似電站的成功經(jīng)驗(yàn)和業(yè)主的要求，推薦本站發(fā)電機(jī)和變壓器的組合方式采用單元接線，即方案2。電氣主接線比較見圖622。根據(jù)本站站用電負(fù)荷的統(tǒng)計(jì)，最大負(fù)荷發(fā)生在一臺(tái)機(jī)組運(yùn)行一臺(tái)機(jī)組檢修時(shí)，其負(fù)荷為148kW，計(jì)及網(wǎng)損率1.05、同時(shí)率0.75、負(fù)荷率0.75后，廠用變壓器計(jì)算容量為87.4 kW。結(jié)合已建同類電站的實(shí)際運(yùn)行情況，廠用變?nèi)萘咳?00kVA，主電源取本站35kV母線上。壩區(qū)及引水系統(tǒng)閘門的操作啟閉機(jī)較小，均采用手動(dòng)操作機(jī)構(gòu)，故本站不設(shè)壩區(qū)供電系統(tǒng)。6.2

21、.3 主要電氣設(shè)備選擇A.短路電流計(jì)算根據(jù)電站所在的電力系統(tǒng)接線，將殷家坪變電站的110kV側(cè)近似按無窮大容量考慮，基準(zhǔn)容量取100MVA。短路點(diǎn)選定2點(diǎn)，d1點(diǎn)在發(fā)電機(jī)6kV母線上，d2點(diǎn)在35kV母線上。電力系統(tǒng)一次接線圖見圖623，計(jì)算結(jié)果見表621。 表621 短路電流計(jì)算成果表 短路點(diǎn)平均電壓(kV)短路電流有效值(kA)沖擊短路電流ich(kA)短路全電流最大有效值Ich(kA)短路容量Sn(MVA)II0.2Id16.33.8273.3463.23410.286.1941.8d2371.4801.3721.3513.872.3194.8 (圖623)B.水輪發(fā)電機(jī)選擇按照選定的H

22、L A253LJ60型水輪機(jī)及其廠家配套情況，配選SF20006/1450型臥式水輪發(fā)電機(jī)。其主要技術(shù)如下：額定功率： 2000kW額定電壓： 6300V額定電流： 229A功率因數(shù)： 0.8（滯后）額定轉(zhuǎn)速： 1000r/min頻率： 50Hz相數(shù)： 3相勵(lì)磁方式： 三相靜止可控硅（干式勵(lì)磁變壓器）短路比： 1.0效率： 94.0%絕緣等級(jí)： F/F級(jí)機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：2.09tm2轉(zhuǎn)子連軸重量：7.94tC.主變壓器選擇根據(jù)電站主接線方案和電能外輸?shù)囊?，主變選定三相雙繞組風(fēng)冷S92500/35型2臺(tái)。其主要參數(shù)為：型 號(hào) S92500/35 容 量 2500kVA 電 壓 38.522.5%

23、/6.3kV 接線組 YN ， d11 Ud% 6.5 D.站用變壓器選擇站用變壓器選定S9100/35型一臺(tái)。其主要參數(shù)如下：型 號(hào) S9100/35 容 量 100kVA 電 壓 35/0.4kV 接線組 D，yn0 E.電力電纜選擇電力電纜選用三芯交聯(lián)聚乙烯絕緣鋼帶鎧裝聚乙烯護(hù)套型，發(fā)電機(jī)出口選用YJV6/103150型。其主要參數(shù)如下：截 面 3150mm2 電 壓 6.3/10kV 載流量550A（在空氣中） F.斷路器及其它電力設(shè)備選擇根據(jù)電站短路電流計(jì)算成果，選用ZN4240.5型真空斷路器作為35kV電壓等級(jí)的開關(guān)設(shè)備，選定ZN41A10型真空斷路器作為6kV電壓等級(jí)的開關(guān)設(shè)備

24、，在正常情況下通斷電路，事故時(shí)切斷短路電流。根據(jù)電站所在電力系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備使用情況，常規(guī)設(shè)備滿足本站要求，故其它電力設(shè)備按常規(guī)選定。斷路器主要參數(shù)及校驗(yàn)見表622，其它電力設(shè)備參數(shù)見電氣主接線圖。 表622 斷路器參數(shù)及校驗(yàn)表 型號(hào)ZN4240.5ZN40A10額定校驗(yàn)額定校驗(yàn)電壓40.5kV35kV10kV6kV電流1250A56A1250A229A開斷電流31.5kA1.480kA31.5kA3.827kA動(dòng)穩(wěn)定電流63kA2.31kA80kA6.19kA熱穩(wěn)定電流/時(shí)間25kA /4s1.351kA /4s31.5kA /4s3.234kA /4s 6.2.4 過電壓保護(hù)及接地A.防雷及過電

25、壓保護(hù)為防止戶外電氣設(shè)備遭受直擊雷的襲擊，根據(jù)電站廠區(qū)地形條件，在電站廠房上空設(shè)1根避雷線，避雷線架設(shè)高程585.0m。經(jīng)計(jì)算，保護(hù)范圍可覆蓋整個(gè)主變場(chǎng)設(shè)備、以及35kV線路進(jìn)線段。為防止電站主要建筑物遭受直擊雷的侵襲，在主廠房、開關(guān)室和控制室的屋頂，裝設(shè)10元鋼接地帶。為防止雷電侵入波對(duì)電力設(shè)備的侵害，在電站6kV、35kV母線上各設(shè)一組氧化鋅避雷器，同時(shí)在35kV線路的進(jìn)線段架設(shè)不小于1000m的避雷線。B.工作保護(hù)接地為了保障運(yùn)行操作人員的人身安全和滿足電氣設(shè)備運(yùn)行需要，所有電氣設(shè)備的金屬外殼（外皮）均需可靠接地。計(jì)算機(jī)監(jiān)控保護(hù)系統(tǒng)內(nèi)電氣相連的各設(shè)備的各種性質(zhì)的接地由絕緣導(dǎo)線引至總接地板

26、，再由總接地板與主接地網(wǎng)相連。為此，在電站主副廠房和主變場(chǎng)的地下埋設(shè)一組主接地網(wǎng)。根據(jù)廠區(qū)的巖石（多巖山地=2000m），采用以水平接地體為主的接地方式，接地體采用405鍍鋅扁鋼，埋深1.0m。同時(shí)充分利用主廠房水下鋼筋混凝土和壓力引水鋼管等自然接地體。其工頻接地電阻不應(yīng)大于4。C.防雷接地獨(dú)立避雷線和廠房屋頂接地帶，均設(shè)置獨(dú)立的接地裝置，接地體采用405鍍鋅扁鋼，使用降阻劑，埋深1.0m。其工頻接地電阻不應(yīng)大于10。35kV線路進(jìn)線段架空地線的接地，采用每基桿塔均設(shè)接地裝置的分散接地方式。根據(jù)線路沿線地質(zhì)情況，每基桿塔采用水平接地方式，埋深0.8m。所有防雷接地的獨(dú)立接地裝置，在地下與電站主

27、接地網(wǎng)的最近距離Sk0.3Rch，并且不小于3m；避雷針體與其它電氣設(shè)備、金屬構(gòu)架及建筑物在空氣中的距離Sk0.2Rch+0.1hj，并且不小于5m。6.2.5綜合自動(dòng)化本站裝機(jī)在電力系統(tǒng)中擔(dān)負(fù)基荷。電站現(xiàn)地控制，接受電力系統(tǒng)的通信調(diào)度管理。為適應(yīng)系統(tǒng)調(diào)度要求，根據(jù)國(guó)內(nèi)中小型水電廠的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，確定本站按少人值班運(yùn)行方式設(shè)計(jì)，監(jiān)控系統(tǒng)類型采用以計(jì)算機(jī)監(jiān)控為主、常規(guī)設(shè)備為輔的系統(tǒng)。A系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及功能分配：計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)采用分層分布開放式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，分主控級(jí)和現(xiàn)地單元控制級(jí)，上下級(jí)間采用現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)通訊。微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖詳見電201圖紙。主控級(jí)設(shè)備布置在中央控制室內(nèi)，設(shè)1臺(tái)操作員工作站、1臺(tái)通訊兼工程

28、師工作站、打印機(jī)和語音報(bào)警設(shè)備等。運(yùn)行人員可以通過操作員工作站進(jìn)行控制操作，負(fù)荷調(diào)節(jié)允許/禁止，有功/無功值設(shè)定，啟動(dòng)各種控制流程，報(bào)表召喚打印等。主控級(jí)功能主要包括全廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的管理、歷史數(shù)據(jù)管理和存儲(chǔ)，系統(tǒng)時(shí)鐘校時(shí)，打印機(jī)管理，報(bào)表管理和生成，操作票和操作指導(dǎo)，AGC/AVC功能等?，F(xiàn)地單元控制級(jí)設(shè)有2個(gè)機(jī)組LCU， 1個(gè)公用LCU。各LCU功能分配如下：機(jī)組LCU（布置在機(jī)旁）：數(shù)據(jù)采集和機(jī)組發(fā)電量的自動(dòng)累計(jì)；機(jī)組自動(dòng)開停機(jī)，機(jī)組事故停機(jī)；機(jī)組自動(dòng)準(zhǔn)同期；機(jī)組事故順序記錄；機(jī)組溫度巡檢；發(fā)變組保護(hù)；提供現(xiàn)地人機(jī)界面，便于機(jī)旁監(jiān)視和控制、調(diào)節(jié)操作；機(jī)組調(diào)速器、勵(lì)磁裝置及機(jī)組保護(hù)通過機(jī)

29、組LCU與整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)通訊。公用LCU（布置在中控室）：氣、水等輔助設(shè)備的數(shù)據(jù)采集、控制及監(jiān)視；前池水位監(jiān)視；廠用電數(shù)據(jù)采集，倒閘操作和閉鎖；與直流系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通訊； 35kV設(shè)備的數(shù)據(jù)采集和電度量的累計(jì)；35kV開關(guān)動(dòng)作的事故順序記錄；35kV各同期點(diǎn)的自動(dòng)準(zhǔn)同期；35kV設(shè)備的倒閘操作和閉鎖； 35kV線路保護(hù)；提供人機(jī)界面，便于在屏旁監(jiān)視和控制。B.計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)備配置：操作員工作站1套。采用高性能、多任務(wù)、多用戶型的32位以上工控機(jī)，其配置為CPU為Pentium 2.4GHz，內(nèi)存512MB DDR并且具有圖形功能，80以上硬盤驅(qū)動(dòng)器，分辨率為12801024的19彩色CRT， 4

30、8倍速光盤驅(qū)動(dòng)器，以及鍵盤、鼠標(biāo)。通訊及工程師工作站1套，配置同操作員工作站，并能作為操作員工作站的后備。至少配有8個(gè)串行通信口，與網(wǎng)調(diào)、廠長(zhǎng)終端、語音報(bào)警系統(tǒng)、水情測(cè)報(bào)系統(tǒng)（預(yù)留）、閘門測(cè)控系統(tǒng)等通信。同時(shí)配置1臺(tái)24針寬行打印機(jī)；配備1套電源，容量為3kVA，后備時(shí)間為小時(shí)；局域網(wǎng)為現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)通信系統(tǒng)。機(jī)組LCU2套。每套采用PLC可編程序控制器，用于機(jī)組的單元控制，配備通信管理單元用于與主控級(jí)進(jìn)行通信；一個(gè)12.1”液晶顯示屏，用于人機(jī)對(duì)話。同時(shí)配置電量和非電量摸塊以及 I/O模塊、溫度巡檢裝置、同期裝置、逆變電源；配置發(fā)變組差動(dòng)保護(hù)和后備保護(hù)。公用LCU1套。采用PLC可編程序控制器，

31、用于機(jī)組輔助設(shè)備和變電站設(shè)備的控制，配備通信管理單元用于與主控級(jí)進(jìn)行通信；一個(gè)12.1”液晶顯示屏，用于人機(jī)對(duì)話。同時(shí)配置電量和非電量摸塊以及 I/O模塊、同期裝置、逆變電源；配置35kV線路保護(hù)。自動(dòng)化元件：機(jī)組自動(dòng)化元件配置和型式應(yīng)滿足少人值班對(duì)自動(dòng)化和安全監(jiān)控提出的要求，滿足由一個(gè)操作指令即可完成機(jī)組工況的自動(dòng)轉(zhuǎn)換。為了保證機(jī)組及輔助設(shè)備、全廠公用系統(tǒng)安全運(yùn)行，選配的自動(dòng)化元件要保證正確可靠監(jiān)視油、氣、水及軸承、發(fā)電機(jī)定子等重要部位的運(yùn)行參數(shù)與工況，為計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)提供可靠準(zhǔn)確信息，能構(gòu)成可靠的水力機(jī)械保護(hù)系統(tǒng)。C.機(jī)組勵(lì)磁方式：勵(lì)磁方式采用微機(jī)監(jiān)控的靜止可控硅三相全控橋自并激勵(lì)磁系統(tǒng)。

32、6.2.6 繼電保護(hù)A.主設(shè)備的繼電保護(hù)電廠主設(shè)備的繼電保護(hù)按繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置規(guī)程（GB 14285-93）及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)定配置。采用微機(jī)型成套保護(hù)裝置，按發(fā)電機(jī)、變壓器、線路等不同的主設(shè)備分別組屏。發(fā)電機(jī)保護(hù)、主變保護(hù)、35kV出線保護(hù)配置通訊管理單元與計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)通信。發(fā)變組配置如下保護(hù)：縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)；電壓閉鎖電流速斷保護(hù)；發(fā)電機(jī)定子單機(jī)接地保護(hù)；過電壓保護(hù)；對(duì)稱過負(fù)荷保護(hù)；發(fā)電機(jī)勵(lì)磁消失保護(hù)；發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地保護(hù)；變壓器瓦斯保護(hù)。B.系統(tǒng)保護(hù)及安全自動(dòng)裝置35kV線路保護(hù)配置以下保護(hù)：方向電流閉鎖電壓速斷；方向過流；自動(dòng)重合閘。電站保護(hù)、測(cè)量、同期單線配置圖見電202圖紙。6.

33、2.7 二次接線A.測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量系統(tǒng)分為電氣測(cè)量及非電氣測(cè)量。根據(jù)SDJ9-87電氣測(cè)量?jī)x表裝置設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程等有關(guān)規(guī)定，除現(xiàn)地保留少量必要的常測(cè)儀表，作為現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試和備用監(jiān)視表計(jì)外，需要集中監(jiān)測(cè)和遠(yuǎn)傳的電氣量，均通過各現(xiàn)地單元級(jí)LCU進(jìn)行采集、處理和顯示，送主控級(jí)記錄、打印?，F(xiàn)地常測(cè)儀表及變送器，按不同機(jī)組、6.3kV系統(tǒng)、35kV系統(tǒng)、公用等單元分別裝設(shè)。非電氣測(cè)量包括水力測(cè)量、機(jī)組測(cè)溫、轉(zhuǎn)速測(cè)量等。根據(jù)電站主接線方案及運(yùn)行要求，同期點(diǎn)選擇在各發(fā)變組出口斷路器和35kV線路斷路器，同期方式采用自動(dòng)準(zhǔn)同期，每臺(tái)機(jī)組在現(xiàn)地機(jī)組LCU上配有一套微機(jī)自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置及一套手動(dòng)準(zhǔn)同期裝置。自動(dòng)準(zhǔn)同期作為機(jī)

34、組的正常同期方式，手動(dòng)準(zhǔn)同期作為備用。電站在每臺(tái)發(fā)電機(jī)出口及35kV線路出口處各設(shè)1組有、無功電度表，以便計(jì)量和統(tǒng)計(jì)，表計(jì)精度為0.2級(jí)。開關(guān)量輸入經(jīng)光電耦合隔離；溫度量采用Pt100電阻輸入；模擬量輸入取自變送器并有光電耦合和軟件濾波等抗干擾措施。各種電量、非電量變送器的輸出值和模擬量的輸出值均采用420mA。B.直流系統(tǒng)本站設(shè)220V直流電源系統(tǒng)，作為全廠控制、保護(hù)、操作、自動(dòng)裝置、逆變電源裝置等的電源。為確保電廠的安全運(yùn)行，便于維護(hù)，初步估算，選用1組100Ah閥控式免維護(hù)鉛酸蓄電池，不帶端電池。直流系統(tǒng)采用單母線接線，母線接一組蓄電池和一套充電浮充電裝置。正常情況下蓄電池浮充電方式運(yùn)行

35、。充電浮充電裝置采用高頻開關(guān)電源，充電摸快采用移相諧振高頻軟開關(guān)電源技術(shù)和自冷設(shè)計(jì)，為3+1冗余。監(jiān)控模塊具有電池均充保護(hù)等功能，能與后臺(tái)監(jiān)控實(shí)現(xiàn)RS485通信。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)詳見電203圖紙。6.2.8 通信廠內(nèi)設(shè)1臺(tái)24門數(shù)字程控交換機(jī)，完成廠內(nèi)行政及調(diào)度通信，在當(dāng)?shù)厣暾?qǐng)2路中繼線入當(dāng)?shù)毓W(wǎng)。并通過公用電話網(wǎng)完成電站與電力系統(tǒng)之間的通信。6.2.9 電氣設(shè)備布置A.主輔機(jī)室：本站內(nèi)安裝2臺(tái)混流式臥軸水輪發(fā)電機(jī)組，在主機(jī)室的上游側(cè)按機(jī)組段分別布置機(jī)組現(xiàn)地LCU自動(dòng)屏、發(fā)電機(jī)微機(jī)勵(lì)磁屏、機(jī)組制動(dòng)測(cè)溫屏等。根據(jù)水機(jī)輔助設(shè)備電氣控制的需要，在空壓機(jī)室的墻上布置1只控制箱。B.中控室：中控室內(nèi)布置有公共L

36、CU單元屏、發(fā)變組微機(jī)監(jiān)控保護(hù)屏、線路微機(jī)監(jiān)控保護(hù)屏、直流屏及監(jiān)控工作站和通信管理兼監(jiān)控工作站，以及通信設(shè)備。C.主升壓站：本站主變2臺(tái)，布置在35kV升壓站內(nèi)，升壓站高程與電站廠區(qū)地坪高程相同，占地2523m2。6.2.10 閘門啟閉機(jī)電氣設(shè)備及布置本工程有渠首節(jié)制閘門1扇，沖沙閘門1扇，均采用手動(dòng)啟閉機(jī)現(xiàn)場(chǎng)操作。電站前池進(jìn)水口設(shè)有欄污柵，檢修閘門，尾水設(shè)有檢修閘門。均采用手動(dòng)啟閉機(jī)現(xiàn)場(chǎng)操作。6.2.11 電氣工程主要設(shè)備電氣工程主要設(shè)備表，見表623。表623電氣工程主要設(shè)備表 序號(hào)名稱型號(hào)及規(guī)格單位數(shù)量備注1水輪發(fā)電機(jī)SFW20006/1430 2000kW（帶勵(lì)磁系統(tǒng)）臺(tái)21000r/min2主變S92500/35臺(tái)2Y，d113站用變S9100/35 38.5/