河南省禹门河水电站电气主接线选择（胡会永,邬向红,史红丽,张新伟）

时间：2022-02-21 15:01:26 浏览量：次

［摘要］对禹门河水电站电气主接线的方案确定和设计过程进行了分析、总结，可供中小型水电工程电气设计参考。

［关键词］主接线设计原则方案比较

1 工程概况

禹门河水电站位于河南省洛宁县兴华乡禹门河村，黄河一级支流洛河干流上，为洛河洛宁段水电规划开发的第四级电站。该电站主要用来消除故县电站调峰运行对下游梯级电站、工农业用水的不利影响，兼顾发电，充分利用水利资源。电站为坝后式电站厂房，主厂房内布置三台立轴混流式水轮发电机组。

电站装机容量为3×3.5MW，年平均发电量4 668万kW.h，年利用小时数4 445小时。

2 接入系统设计

根据洛阳市电力勘察设计事务所2007年《洛宁县禹门河电站接入系统方案设计》意见，禹门河电站三台机组经35kV升压站内主变压器升压后，通过新建一回35kV线路接入中方110kV变电站35kV母线，线路长度约为13.5km，导线型号为LGJ-120。

3 电气主接线设计原则

根据电站接入系统设计要求以及在系统中的地位和作用，禹门河水电站电气主接线应遵循以下原则设计：

（1）满足电力系统对电站稳定性、可靠性的要求及对电站机组运行方式的要求，并不致造成水库大量弃水，严重影响电站效益和安全运行；

（2）满足供电可靠性、灵活性等要求；

（3）接线简单、清晰，操作维修方便；

（4）接线技术先进，满足自动化、远动化和系统调度管理要求；

（5）接线尽量简化，以减少投资，节约占地，降低成本，提高投资收益；

（6）通过技术经济综合分析，优选设计方案，使方案更可靠经济。

4 发电机—变压器组接线

4.1 可选方案

由于该电站属于小型水电站，装机台数较少，且单机容量小，根据电站在系统中的地位和工作方式，结合电站布置、运输条件、设备制造能力等因素，发电机与主变压器组合方式可选以下方案：

方案 1：单元接线，一台机组接一台变压器。

方案2：三台发电机采用单母线接线方式，由汇流母线集中分配电能，设一台变压器。

方案3：一台发电机采用发电机—变压器单元接线方式，另外两台发电机组与另一台变压器采用单母线接线方式。

4.2 方案比较

4.2.1 技术及经济比较

各方案简图见图1

4.2.2 推荐方案

经过技术经济比较，方案1可靠性高、但投资较大，方案2虽投资较少，但可靠性及灵活性较差，方案3可靠性及灵活性较高，且投资介于方案1与2之间，有明显的优点，故采用方案3为发电机与变压器组合方式。各方案技术经济比较见表一。

5 升高电压侧接线方式

根据电站装机容量、台数及接入系统要求，进出线共三回，因此升高电压侧采用单母线接线，该接线具有简单清晰、设备少、投资小、运行操作方便等优点，适用于禹门河电站实际运行情况。

6 厂用电方案

本电站主要作调峰运行，兼顾发电，厂用电接线应可靠灵活，另本电站无近区供电要求，故厂用电的电压等级采用0.4kV一级电压供电。为保证电站厂用电的可靠性及运行的经济性，在1号、2号发电机电压母线装设一台厂用变压器；此外，再从升高电压侧35kV母线装设一台厂用变压器。两台厂用变压器互为备用。

0.4kV侧母线采用单母线分段，两段母线之间设有备自投装置，正常运行时，由1号、2号发电机电压母线的厂用电变压器向厂用负荷供电，35kV母线的厂用变压器处于热备用。在全厂停机期间，厂用电可由系统倒送电。

7 结论

综上所述，最终确定禹门河水电站主接线最终方案为： 3号发电机组采用发电机-变压器单元接线，另1号、2号发电机组与一台变压器采用单母线接线方式；升高电压侧为单母线接线方式；在1号、2号发电机电压母线（6.3kV）装设一台厂用变压器，再从升高电压侧35kV母线装设一台厂用变压器。电气主接线简图见图2。

目前禹门河水电站已竣工，投入运行良好。