水电站厂用备用电源改进实践

在关于水力发 电厂厂用电的行业设计标准 《水 力 发 电厂厂用 电设计技 术规范）ＤＬ／Ｔ５１６４—２００２中 提 出 ：中型水 电站 应设 置 两个 独立 电源 ，其 中一 个 电 源 点可 处 于 备 用 状 态 （５．１．６．２项 ）；并 可 将 施 工 电源 改为一个独立外来 电源（５．１．３．３项 ）。文中介绍按这 一 原则设计的水电站厂用 电系统方式和其在使用过 程 中 出现 的问题 及其 改进 方式 。
第 ３９卷 第 ２期 ２０１６年 ｏ２月
水 电 站 机 电 技 术 Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ＆Ｅｌｅｃｔｒｉｃａ ｌＴｅｃｈｎｉｑｕｅ ｏｆＨｙｄｒｏｐｏｗｅｒ Ｓｔａｔ ｉｏｎ
Ｖ０１．３９ Ｎｏ．２ Ｆｅｂ．２０１６
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水 电站厂 用备用 电源 改进 实践
李 怀 武
（大唐碧 口水力发 电厂 ，甘肃 文县 ７４６４１２）
原备用 电源选用 ＹＪＶ一３×７０电缆 ，额定载流量 为 １３０ Ａ。厂用变 额定 电流 ４６．２ Ａ，ＹＪＶ一３×７０电缆 满 足使用 要求 。 ３．２ 接 入点 １ ０ ｋＶ配电柜母 线排 电流 容量核 算
１号 配 电柜 ＴＭＹ一３一（６０ ｘ ６），母 线 材料 为 铜 ，竖 放 安 装 ，允 许 的载 流量 为 ７７０ Ａ，远 远大 于 厂用 变 和 励磁变额定电流之和 ９２．９ Ａ（励磁变额定电流 ４６．７ Ａ， 厂用变额定 电流 ４６．２ Ａ），满足使用要求。ｌ号配电 柜 为单母 线排 ，接 引时制 作接 线过渡 排 。 ３．３ 发 电机 短路 电流校 验及 保护 问题
１０ ｋＶ线路全长约 ４ ｋｍ，其 中 ３ ｋｍ分布在林 区 ，１ ｋｍ 分 布在 田地 。线 路所 经 山 区 、田地 ，部分 杆 基 地 质条件 差 ，交 通不 便 ，维 护较 难 。线 路 自投 运 以 来 ，一 直运行 不稳 定 ，主要存 在 以下 ４个 问题 ：
（１）由于电网原因，为保证农 网远端用户电压质 量 ，１０ ｋＶ电压一直偏高 ，在 １２ ｋＶ左 右运行 ，自投 运以来 ，因线路接地 、雷击等导致的过电压致使水 电 站发生 ４次设备损坏事件 ：分别为 ＨＹ５ＷＺ一１７／４５ （Ｑ）型避雷器 ｃ相击穿故障、Ｂ相 Ｉ＿ＺＺＢＪ９—１２型电 压互感 器 匝间绝 缘损坏 故障 、Ｂ相 ＸＲＮＰ一１２／０．５Ａ 型高压熔断器熔毁故障 、ＳＤＢ１一ＩＯＺ型过 电压吸 收 装置 损坏 。
熔 断 器保 护 。 发电机设一面发 电机保护盘 ，由 ＷＦＢ一８１１保
护装 置 、ＺＳＺ一８ １ Ｉ／Ｂ开 关操 作箱 等组 成 。比率制 动式 差动保护是发电机内部相间短路故障的主保护 。高 灵 敏 零序 电流 型横差 保 护 ，作 为发 电机 内部 匝 间 、相 间短 路及 定子 绕组 开焊 的 主保 护 。发 电机 定子 接地 保护保护发电机定子绕组 ，当任一点发生单相接地 时 ，动作发信号。转子一点接地保护主要反映转子回 路 一 点接 地故 障 。失磁 保护 防止 发 电机励 磁 消失导 致 失 步 。复合 电压启 动 （方 向 ）过 流保 护作 为变 压器 或 相邻 元件 的后 备保 护 。
收稿 日期 ：２０１５—０６—１８ 作 者简介 ：李怀 武 （１９７２一），男 ，工 程师 ，从事水 电站 电气设 备检 修 维护工作 。
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水 电 站 机 电 技 术
第 ３９卷
２ 厂用 电原 系统运行情况
１Ｏ ｋＶ线 路做 为 水 电站厂 用 备 用 电 源 ，仅 在 １ 号或 ３号变压器检修时，带厂用 ４００ Ｖ Ｉ ｃ或 Ⅲｃ段 运 行 或在 ｌ１０ ｋＶ母 线 检修 、１１０ ｋＶ系 统全 停 时 ，带 全厂 厂用 电运行 。
４００ Ｖ厂用系统有两个独立电源供电。工作 电 源之 一 引 自 １、３号 主变 压器低 压 侧 的 １１、１３号 干式 变 压 器作 为 厂用 工作 电源 ；另一 工作 电源 由原 电站 １０ ｋＶ施 工 电源 改建 而来 ， 由变 电站 通 过 １０ ｋＶ线 路接引至 ｌ０号干式变压器作为厂用备用电源 。
摘 要 ：结合水 电站生产实际情况，对厂用 电接线方式进行 改进实践 ，为厂用 电的设计提供有益的探索。
关键词 ：水 电站 ；厂用 电；接线 ；改进
中图分类号 ：ＴＭ６ ４５
文Байду номын сангаас标识码 ：Ｂ
文章编号 ：１６７２—５３８７（２０１６）０２—００４１－０３
ＤＯＩ：１０．１３５９９￣．ｅｎｋｉ．１１－５１３０．２０１６．０２．０１２
４ＺＩ
４＂２３
图 １ 改造前 的厂用系统接线图
厂用变压器的保护 由时限速断保护、过流保护 、
零序保护 、过负荷保护、温度过高保护组成 。过 电流
上 述 两 段 均 接 有 用 电负 荷 ；ＩＩ ｃ段 为 联 络 ，Ｉ ｃ、１Ｉ ｃ 和零序保护延伸至 ４００ Ｖ母线上 ，并配备有跌落式
段之间设有联络断路器 ４２１，１Ｉ ｃ、ＩＩＩ ｃ之间设有联络 断路 器 ４２３。
ｌ１、ｌ３号 厂 用 变 可 由 １、３号 发 电机 或 电网双 回 同塔线路供电 ，属 同一个 电源点 ，１１０ ｋＶ线路长约 ８．３ ｋｍ；１０ ｋＶ备用 电源线路长约 ４ ｋｍ，相关变 电站 电源引 自 ２２０ ｋＶ枢纽 变 ３５ ｋＶ Ｉ段 ，长 约 １２ ｋｍ。
电站另设有保坝电源 ，由 ３００ ｋＷ 柴油发电机 构成 ，可 作 为厂 用 电的应 急备 用 电源 。
（２）１０ ｋＶ线路进入水 电站大坝处 的跌落熔 断 器安装在距离地面 ７ ｎｌ的电杆上 ，操作极其不便 ，严 重影响厂用系统的方式切换，若对其改造加装 １０ ｋＶ
行 ，可保证站 内由两个电源供电。 在非检修期 ，２号机运行时 ，１０Ｂ作热备用 ；２号
机停 运 时 ，１０Ｂ作 冷备 用 。 ３．１．１０ ｋＶ 电缆 选择 核算
１ 厂 用电原 系统介绍
水电站上游建有季调节水 电站 ，电站是其反调
节 电站 ，安装 ３台轴 流转 桨式 水 轮发 电机 组 ，总装 机
容 量 为 １１１ ＭＷ ，ｌ１０ ｋＶ同塔 双 回线 路 供 电 网 ，属 中 型 水 电站 。
电站厂用 电系统 布置如下 ：４００ Ｖ厂用系统分 三段 ，１１号厂用变供 Ｉ ｃ段 ，１３号厂用变供 ＩＵｃ段 ，