低水头径流式水电站的设计
南方低水头径流式电站地水库浸没问题
南方低水头径流式电站的水库浸没问题李宁新（中水珠江规划勘测设计有限公司广州510611）摘要水库浸没是低水头径流式电站水库的主要环境工程地质问题之一。
工程实践表明，对南方河槽型水库或平原水库，规范[1]及手册[2]提供的预测方法与实际不符。
本文根据河流一级阶地（含高漫滩）水文地质结构的特殊性，分析水库蓄水后两岸地下水动力条件的变化，提出一级阶地宜采用承压水计算模式预测两岸地下水雍高；论证岸后承压渗流场作用下形成的浸没实质是粘性土盖层的“弱结合水浸没”。
同时，针对浸没区承压渗流和“弱结合水浸没”特征，分析了常见的治理措施存在的问题，提出了彻底治理建议关键词河槽型水库平原水库水库浸没弱结合水浸没压渗（填高）复垦前言受地形地貌条件限制和考虑水库淹没因素，低山丘陵盆地区及三角洲平原区则只能修建低水头径流式电站或综合枢纽。
低水头径流式电站正常蓄水位一般限制在河流一级阶地附近，形成河槽型水库；不少枢纽还为抬高水头而需要靠两岸堤防挡水成库，形成正常蓄水位高于两岸一级阶地的平原水库。
因水库蓄水抬高河水位导致两岸地下水位雍高而产生水库浸没，是低水头径流式电站水库的主要环境工程地质问题之一。
工程实践表明，对南方河槽型水库，由于地质环境的区域性及水库工程条件的差异性，按照规范[1]及手册[2]提供的方法预测的结果明显偏大；而对正常蓄水位高于两岸一级阶地的平原水库，由于实际工况与规范[1]及手册[2]提供的预测模型差异较大，不再适用其地下水雍高计算公式，以致水库浸没预测缺乏依据。
研究表明，一级阶地水文地质结构是一级阶地地下水渗流场的控制性因素[3]。
本文在分析水库浸没研究现状的基础上，根据河流一级阶地（含高漫滩）水文地质结构的特殊性，分析河槽型或平原型水库蓄水后两岸地下水动力条件的变化，提出具“二元结构”的一级阶地宜采用承压水计算模式预测两岸地下水雍高；根据结合水动力学研究成果分析[4]，论证岸后承压渗流场作用下形成的浸没实质是粘性土盖层的“弱结合水浸没”。
【精品推荐】-径流式水电站设计最低尾水位技术的研究与应用
33径流式水电站设计最低尾水位技术的研究与应用赵红涛 李晓理 杨永忠（陕西省陇县段家峡水电有限责任公司，陕西 宝鸡 721200）收稿日期：2009-07-09作者简介：赵红涛（1965-）男，工程师。
摘 要: 针对目前径流式水电站最低尾水位设计存在的缺陷，对水电站的运行和效益的发挥产生严重不良影响的实际，通过科学的研究应用，提出了合理确定最低尾水位的方法，有效地突破了设计最低尾水位技术关键，在该领域具有较高推广和使用价值。
关键词: 水电站设计；最低尾水位；研究与推广一、径流式水电站最低尾水位设计的现状径流式水电站最低尾水位设计现状通常参照可调节坝后式水电站设计规范确定，但由于在实际运行中，径流式水电站和坝后式水电站特点的不同，使设计在实际运行中存在以下问题：1.水轮发电机组出力已经达到额定值，但尾水位比河床水位高，还有可利用水头，造成水资源浪费。
2.水轮发电机组出力不足，观察尾水位比河床水位低，尾水出流不畅。
3.水轮发电机组在低负荷运行时，机组出力下降显著。
机组震动值增大，导叶剪断销事故频繁发生，严重的导致导水机构螺栓松动或断裂。
检修水轮机时发现尾水管裂纹、转轮汽蚀严重。
二、径流式水电站设计最低尾水位存在问题分析通过对多年运行测量数据的统计和机组检修记录的分析，径流式水电站运行中存在的问题主要是由以下几方面原因造成：1.造成水头和水资源浪费的原因是设计最低尾水位偏高。
因为设计最低尾水位偏高，进而使机组安装高程偏高，导致尾水渠道地板偏高，机组运行时，实际运行尾水位比河床水位高，在尾水渠道和河道连接处就会出现落差，直接造成水头损失，如图1。
2.造成尾水出流不畅的原因是设计最低尾水位偏低。
因为设计最低尾水位偏低，进而使机组安装高程偏低，导致尾水地板高程偏低，机组在实际运行时，尾水位比河床水位低，尾水渠道内就会产生壅水，水轮机达不到设计水头，如图2。
3.造成水轮机运行不稳的原因是设计最低尾水位过高。
在实际运行中由于设计最低尾水位高而实际运行尾水位过低，如图2。
河床式低水头小型水电站设计优化探索
河床式低水头小型水电站设计优化探索湖南澧水流域水利水电开发有限责任公司袁文革摘要：针对河床式低水头小水电站设计的一系列优化，有效地减少了工程投资，增加了运行收益，整体更加协调，操作更加方便，体现了优异的经济性和方便性。
对同类水电站项目设计具有一定的参考价值。
【关键词】河床式低水头小水电站优化设计节约投资设计的节约是最大的节约。
对于低水头径流式小型水电站来说，由于发电量有限，收入较少，运行期固定成本相对比例较大，优化节约的投资甚至可以决定项目的可行性。
如何在满足设计规范和规程要求，保证功能和安全的前提下，更好地节约投资，提高效益，不仅是项目业主的要求，也是设计单位能力和水平的体现。
为直观说明，本文以湖南省城步县岩门水电站为例，对河床式低水头小型水电站设计优化进行了初步探索。
岩门水电站厂坝址距湖南省城步县城区35km，为巫水上游干流水电梯级开发的城步县境内最末一级，电站坝址以上流域面积为1160km2，坝址多年平均流量为33.8m3/s，多年平均来水量为10.66亿m3。
电站系径流河床式电站，主要任务为发电，装机2.4Mw。
流域上游控制性水库白云水库为多年调节水库，控制流域面积553km2。
白云水库至岩门水电站区间均为径流式水电站并已全部建成。
岩门电站规划正常蓄水位345.9m，上游衔接梯级为羊石水电站，下游衔接梯级为江口塘水电站，正常蓄水位340.5m，规划利用水头5.4m。
一、增设可控制闸门以保证枢纽具备适当的库水位调节能力许多小型径流式水电站拦河坝采用橡胶坝或水力自动翻板门型式，并以电站发电作为主要水位调节手段。
实践发现，这两种坝型在来水流量超出水电站发电流量不多的情况下，常常产生坝顶自动溢流和频繁开启的情况，且小幅度开启更容易受到漂浮物影响，对坝体的运行工况和长期运行安全性带来不利影响。
因此，这两种坝型有必要增加可控制闸门，以克服以上不利影响。
岩门拦河坝采用水力自控翻板闸门型式，设计溢流坝长度70m，原设计采用7孔5.0m×10m(高×宽）水力自控翻板闸门。
水电站电气主接线设计
百龙滩水电站为低水头径流式水电站，无调节能力，只能按上游来水情况发电，电站在系统的基荷和腰荷区运行。
根据电力系统的要求，百龙滩水电站以220 kV和110 kV两级电压接入广西电网，220 kV出线三回，两回就近“π”接入大化至恶滩220 kV线路，一回备用；110 kV出线一回至都安。
2 灯泡贯流式机组的特点与常规机组相比，灯泡贯流式机组的最大特点是整个机组横卧在流道中，由于受水力条件的限制，发电机的外径比较小，因而具有以下特点：(1)机组单机容量小、电站机组台数多。
灯泡贯流式机组的单机容量较小，目前世界上单机容量最大的灯泡贯流式机组仅为65 MW。
在电站总装机容量一定的条件下，机组单机容量越小，电站机组台数越多。
(2)机组转动惯量小。
由于发电机的外径小，定子铁心内径受限制，转动惯量相应减少，因而机组在甩负荷后速率上升很快，容易发生飞逸，运行稳定性较差。
(3)发电机功率因数高。
发电机转子直径小，转子空间有限，机组转速低，因而发电机转子极距小，磁极铁心的高宽比大，使得铁心漏磁大，发电机的功率因数比常规机组高。
(4)机组自用电负荷大，对供电可靠性要求高。
由于发电机的外径小，转子铁芯长度较长，机组转速低，使得发电机的通风冷却比常规机组要困难得多，发电机冷却风机容量较大；另一方面为了防止调速装置失灵时机组发生飞逸，机组调速环的一侧悬挂有重约40 t的重锤，机组导叶的开启，需克服重锤的重力，使得发电机调速装置主电机容量较大。
机组自用电负荷对供电可靠性要求较高，没有厂用电机组无法启动；机组润滑油泵供电中断时间大于5 s时，保护装置将动作停机。
3 电气主接线设计3.1 发电机电压接线发电机电压接线分别比较过单元接线、两机一变和三机一变的扩大单元接线方案。
单元接线方案接线简明清晰，变压器故障或检修不影响其他发电机的运行，但由于电站机组台数多，若采用单元接线，电站的主变压器以及发电机电压母线竖井的数量较多，不利于厂房电气设备布置；三机一变扩大单元接线方案主变台数最少，可减少相应的高压出线回路数，但主变压器故障或检修，3台机组出力受阻，另一方面，发电机出口短路电流高达56.7 kA，发电机断路器选择困难；两机一变扩大单元接线方案主变容量大小适中，发电机出口短路电流较小(约36.9 kA)，所有发电机配电装置可选成套开关柜，大大简化电气设备布置，因而发电机电压接线采用两机一变的扩大单元接线方案。
径流式低水头大流量小水电站的坝型选择
及 发 电厂 房 布置要 求 。主河 床 泄水 建 筑 物选 择 自 控 翻板 闸门 、 冲砂 闸结合 敞开式 溢 流 坝 ， 泄水 建 筑 物 总长 ２ ４ 翻板 闸 门高 ３ ｍ。两 岸挡 水 建 筑物 ４ ｍ， ． ２
有 发 电厂 房挡 水 坝段 、重力 坝 段 和粘 土 心 墙砂 砾
根 据 本 工程 是 建在 头 道 松 花 江 上 ，汛 期 洪 峰
［ 秘 日期 】２ １ ． Ｉ２ 牧 ００－ － ２ Ｉ ［ 者 简 介 】 刘 维功 （ ９ ３ ） 男 ， 吉林 省 抚 松 县 人 ，工 程 幅 ，删． 作 １７一 。 ｕ事 水利 工 程 的设 计 币 ￡等 工 作 。 ，
的坝 型建 径流 式 低水 头 大 流量 小水 电站 不 失 为 一 种行 之有 效 的方法 。
３ 电站 的 坝 型选 择
３１ 坝 线 选 择 ．
２ 福 生水 电站 的地 理 位 置 及 概 况
福 生 水 电站 位 于 白山 市靖 宇 县 花 园 口镇 高 雨 城 子 村北 ．该 工 程 在松 花 江 流域 头 道松 花 江 中 上 游． 松花 江流 域上 游开 发 了多个 梯级 电站 。幅生 小 水 电站 站 址 上 游 已建 的 梯 级 电 站 有 小 山 电站 、 双
福 生水 电站 工程 是 头道 松 花 江上 的河 床 式 径
流 电站 ， 坝上 控 制流 域 面积 ４ ７ ０ ｍ ， 年 平 均 径 ５ ｋ ２多 流量 ７ ．ｍ ， 库 库 容小 无 调 蓄 能力 。头 道 松 花 ５８ 水 江洪 峰 流量 大 。 需要 较 长 的泄水 宽 度 。根 据 本工 程 泄 水 建 筑 物和 发 电厂 房 布 置 长度 较 长 ，经 现 场 初 选 并 经 实 测地 形 资料 。坝 轴线 选 在 松 江 河 梯 级 电
对低水头电站规划设计的思考
【 关键词 】 低水头电站 坝（ 址 库 区淹没 枢 纽布置 施工导流 梯级衔接 闸）
随着市 场经济 Biblioteka 迅猛发展 ， 电建设投资多元 化 ， 水 一大批 中高水头的水 电资源， 已经得到或正在开发 。 由于早期 电价较
２ 库 区淹 （ ） 浸 没
目前许多低水 头电源点迟迟得不到有效开发 ，其主要 原 低、 工程单位千瓦投资较大 ， 以前未得到开发 的低水头 电 一些 移 安置任务过重造成的。部 源点 。 在水 电站建设热潮 中， 已开始步人建设 的快 车道 。１ ０多 因是库区淹没损失过大 ， 民过多 ， 年来 。 笔者参 与规划设计了部分低水头 电站 ， 下面对低水头 电 分 已建成 的电站也 由于这方 面的原 因，正常水位一直 蓄不 到 站规划设计 中需要注意 的几个问题 ， 进行分析探讨 。 设计要求 。 库 区淹（ ） 浸 没是低水头 电站建设 不可 回避 的重要 课题 。 低水头水电站库区淹没 主要受洪水影响 ， 出现较大洪水时 ， 在
用． 河道改道 和淤 积非常严重 ， 岩石埋藏深 ， 两岸也难 以深 入 来发 电量 的显著增加 。正常蓄水位的提高主要是抬高地下水
引起库 区浸没的增加 ， 但通过较 简单 的工程措施 ， 以减 可 岩石 。 计中主要建筑物建基面就会定得较低 ， 设 增加 了拦河坝 位 。 的高度 。 泄洪消能设施也增加了工程量 。另外 ， 岩石破碎和岩 少库 区损失 。库区淹浸没损失尽管 与正常蓄水位 的提高不成
１ 坝（ ） 闸 址选择
（ ）低水头河床式 电站设计泄洪流量大 ， １ 泄水 闸规模大 ， 洪水越过堤岸 ， 淹没城市 、 乡镇 、 工矿 和农 田， 给当地的人民生 其 但 施工导流和施工通航难度大。 坝址选择时 ， 在 首先要考虑工程 命财产和国民经济带来 巨大 的损失 ， 出现时段不会较长 ， 库 布局 ， 估算泄水闸 、 厂房 、 闸三大建筑物的前缘长度 ， 船 坝址 处 影响长久 。其次水 库蓄水后 ， 区保护 范围 内地下水位会 有 河床 宽度应大于三大建筑物的前缘长度 。 实践表明， 许多低水 所抬高 ， 影响农作物生长 。 这种不利影响也是 长期 的。在电站 特别是小型水 电站往往注重前者 ， 而忽视 了 头电站由于过多地考虑地质因素 ， 选择在河流狭窄处 ， 形成过 规划设计 过程 中。 大的开挖 ， 使工程 量增 大 ， 且造成水 流不顺畅 ， 减少泄洪能力 ， 库区的浸没对保护范 围内地下水位会抬高的影 响。 低水 头电站挡水建筑物的坝顶高程取决 于设计洪水位 和 这是不可取的 。 而不取决 于正 常蓄水位 ， 因此正 常蓄水位 的提 高 （ ）坝（ 址工程地质 条件和水文地质条件要好 ， ２ 闸） 这是 校核洪水位 。 水头增加 ， 机组直径反 而有所减 牵涉到工程安全的主要问题 ， 也关系到工程 的投资幅度 。 大部 很 少引起 闸坝工程量的增加。 厂房 的工程量也不会增加 ， 正常蓄水位 的少许提高都会带 分低水头 电站都建在丘陵和平原 区，由于河 流长期 的冲积作 少 。
径流式低水头大流量小水电站的坝型选择
面、下面同时过水的特点；它能保证有较大的过水 制系统简单可靠，在汛期或需坍顶时，打开控制阀
能力和较小的上游水位壅高值，使坝体工程量大为 门，放空袋内的水，将坝袋坍落到底板上，即可复
减少，且省去了启闭设备和工作桥，不需人工和电 原河道的行洪断面。另外，其施工简单、造价低
力操作，运行费用低；可由专业厂家生产定型产 廉、维修费用较少，坝体造型优美、线条流畅，坝
挡水坝非溢流坝段采用浆砌石重力坝，溢流坝 段要妥善解决蓄水发电及泄洪需要，在设计初始考 虑了自溃坝、水力自动翻板闸门坝、橡胶坝等几种 类型。 !6# 自溃坝
在当地建成的多数小型水电站中，采用自溃坝 最为普遍［#］。它可以就地、就近取材，节约大量的 水泥、钢材、木材等建筑材料，造价低廉；与同规 模 的 闸 坝 相 比，造 价 可 降 低 &"B > ("B 。另 外， 其结构简单，便于加高、扩建和管理维修；施工技 术简单，工序少，便于组织机械化快速施工；能适 应各种 复 杂 的 自 然 条 件， 可 在 较 差 地 质 条 件 下 建 坝；运行安全可靠，不需要任何控制设施，还具有 可以排泄坝前水流挟来的漂浮物等优点。
来极大损失。如果将溃坝建造得坚固些，坝体在达 胶坝具有施工期短、结构简单、运行方便、工程造
到自溃水位时却不能溃坝，通常需要准备炸药爆 价低等优势，可以控制上游区间的淹没损失，较好
破，难以满足及时排泄洪水的需要，既给上游及区 的适应地基的不均匀沉陷，有利于排洪排沙，提高
间带来淹没损失，又严重影响了河道行洪。
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水电建设与管理
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山区径流引水式电站设计
山区径流引水式电站设计1电站装机容量的确定径流式电站设计要按水能最大利用率合理确定电站装机容量，有2种根据：一种是根据多年平均典型年日平均流量设计保证率下的最大工作容量，再加备用容量和季节容量及机组供货情况确定；另一种是以多年月平均流量系列计算的设计流量作为确定电站最终装机容量。
这2种确定电站装机容量的方法，对于并网电站来说，前一种方法，往往会使电站装机容量偏小，导致装机利用小时数偏高，出现弃水过多，使水能利用率降低；后一种方法确定电站装机容量，能提高径流引水式电站水能利用率，特别是可有效地利用汛期弃水电能。
为此，对径流引水并网电站最好采用第2种方法确定电站装机容量。
2合理选择水轮发电机组水轮发电机组是水电站的主要机电设备。
机组选型设计的正确与否，直接关系到电站的造价、出力以及投产后的运行优劣等。
按照以往的情况，对农村小型径流式电站(单机容量小于500kW的电站)，设计者往往只是根据水能计算所提供的电站设计水头及单机引用流量2项参数，在水轮机生产厂家所提供的产品目录上选定水轮机的规格型号，然后按照产品目录上提供的水轮机转速、出力等配套发电机。
用这种方法选定的水轮发电机组，往往会造成电站的投资增大，投产后机组长期处于非高效区运行、偏高设计工况大、机组效率降低、气蚀增大等不良后果。
为了尽量减少上述不利因素的出现，在小型径流式机组选型设计上应重点考虑下列几个方面：1)水轮机机型根据各种机型在不同的工况下，效率及稳定性有较大区别的运行特点，选择适合电站相关条件的机型，有利于提高机组的运行效率和运行的稳定性。
比如，XJ型机组，运行效率较好，但价格较贵；CJ型机组，在枯水期出力小于50％以下，运行仍稳定，无明显气蚀，最高效率可达69％左右；SJ型机组，适应水头10～55m，流量0.5～0.7m3／s，出力22～320kW 的电站，这种机型效率高，即使在10％的流量下，也能充分运转，很适合流量变化大的径流式电站。
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（kA） 6.069 13.605 19.674 14.205 1.759 15.964
13
3 高压电气设备的选择
3.1、高压电气设备选择的一般条件 电气设备选择是发电厂和变电所设计的主要内容之一，在选择时应根据实
际工作特点，按照有关设计规范的规定，在保证供配电安全可靠的前提下，力 争做到技术先进，经济合理。为了保障高压电气设备的可靠运行，高压电气设 备选择与校验的一般条件，按正常工作条件包括：电压、电流、频率、开断电 流等选择；按短路条件包括动稳定、热稳定校验；按环境工作条件如温度、湿 度、海拔等选择。 3.1.1 额定电压和最高工作电压
=
0.89
稳态短路电流： I¥ = I¥ * ×I j = 1.19 ´
100 = 1.39(kA) 3 ´ 37
冲击短路电流： Iim = 2.55I¥ = 2.55 ´1.86 = 3.54(kA)
有限大容量：
X C1* =
X1
*
×
SNS Sj
=
21´
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1 100
= 0.21
t = 0s
I ¢¢* = 5.21
在教师指导下，力求合理选择短路点，以避免过多的重复工作量。按个别变化
7
法，用运算曲线计算短路电流
短路电流计算条件 为使所选电气设备具有足够的可靠性、经济性和合理性，并在一定时期内
适应电力系统发展的需要，作校验用的短路电流应按下列条件确定。 （1）容量和接线按本工程设计最终容量计算，并考虑电力系统远景发展规
电网
工业
备用
K2
6 0.75
1 10.5
2 10.5
7 0.75
K1
3
10.5
4
5
10.5
10.5
选取基准值: S j= 100MV × A
发电机：有阻尼绕组的水轮发电机 X ¢¢ = 21
U j = U av
8
X
d¢¢
*
=
X ¢¢ 100
´
P
Sj cosj
=
21 100
´
100 0.4 0.8
= 42
通过本毕业设计，初步掌握一个小型水电站工程设计的思想、内容、方法 和步骤。 1.3 有关的原始资料
该低水头径流式水电站，装机容量 5×1600 kw，年利用小时数 4833h，发电 机的型号为 SF1600-60/4850，发电机额定电压为 6.3kv。电站取大输送功率为 8000 kw。根据网络规划和业主意向，电站出线等级为 35kv，共三回路，一回 路送到 9km 水电网，一回路送到工业区，一回路备用。其输电导线型号为 LGJ-120。 1.4 设计的总体要求 集中布置，明确要求，提倡讨论，独立完成，严禁抄袭，严禁拷贝现象。
方案一
电网
工业
备用
35
1
6.3
~~ ~~~
方案二：发电机电压接线采用单母线不分段，设置 2 台变压器，其容量为 10000KW，35KV 线路采用单母线分段。
电网 35KV
方案二
工业
备用
TI
T2
6.3KV
（1）供电可靠性 方案一供电可靠性较差
G
G
G
G
G
~
~
~
~
~
6
方案二供电可靠性较好 （2）运行上的安全和灵活性
×t
=
0.6912
+ 10 ´ 0.4952 12
+ 0.4872
´4
= 1.05
Qf2 = TI ¢¢2 = 0.08 ´ 0.6912 = 0.04
12
Qk1 = Qz 2 + Qf2 = 1.09 2.3.3 短路电流计算成果表
短 路 点
6kV 母线
35kV 母线
分 支 回 路
大电网 水电站 合计 大电网 水电站 合计
2
2 电气一次部分设计
2.1 电气主接线方案的拟定 分析设计原始资料，全面考虑所设计电站在系统中所处地位、所供负荷性
质、地理位置以及电站本身的总容量和机组台数，拟出二至三个可行的方案， 进行一般的技术经济比较，通过论证，确定一个合理的主接线方案。
方案一
电网
工业
备用
35
1
6.3
~~ ~~~
3
电网 35KV
额
定
计
容
算
电
量
抗
（MV·A）
¥ 0.655
2
0.21
¥
0.28
10
0.2475
T=0s
I ¢¢ * I ¢¢
1.5267 5.526
3.57 4.43
2.38 5.064 7.444 5.5706 0.691 6.2616
T=1s
I1¢¢* I1¢¢
1.5267 3.563
3.57 3.23
2.38 3.265 5.645 5.5706 0.504 6.0746
方案一母线或母线侧隔离开关故障或检修时，整个配电装置必须退出运 行，而任何一个断路器检修时，其所在回路也必须退出运行，灵活性也较 差。 方案二单母线分段接线便于分别对各母线段进行检修，减少了母线检修时 的停电范围，提高了运行的灵活性。 （3）接线简单、明显维护和检修方便 很显然方案一最简单、明显维护和检修方便。 （4）经济方面的比较 方案一最经济。 综合比较：选方案二最合适。
X j * = 0.37
35 KV K2
6.3KV
X
*
2
=
0.75
X1* = 21
当 K 2 点发生短路时 无限大容量
X S2* = 0.37
I¥* =
1 Xå2
*
=
1 0.37
=
2.7
稳态短路电流： I¥ = I¥ * ×I j = 2.7 ´
100 = 4.21(KA) 3 ´ 37
冲击短路电流： Iim = 2.55I¥ = 2.55 ´ 4.21 = 10.74(KA)
高压电气设备所在电网的运行电压因调压或负荷的变化，常高于电网的额 定电压，故所选电气设备允许最高工作电压 Ualm 不得低于所接电网的最高运行 电压。一般电气设备允许的最高工作电压可达 1.1~1.15UN，而实际电网的最高 运行电压 Usm 一般不超过 1.1UNs 因此在选择电气设备时，一般可按照电气设备 的额定电压的额定电压 UN 不低于装置地点电网额定电压 UNs 的条件选择，即
方案二
工业
备用
TI
T2
6.3KV
G
G
G
G
G
~
~
~
~
~
方案三
电网
工业
备用
T1
T2
T3
T4
T5
G
G
G
G
G
~
~
~
~
~
4
电网 35KV
方案四
工业
备用
TI
T2
6.3KV
G
G
~
~
G
G
G
~
~
~
电网 35KV
方案五
工业
备用
TI
T2
T3
T4
T5
6.3KV
.
.
.. .
. . .. .
G
G
G
G
G
~
~
~
~
~
5
方案一：发电机电压接线采用单母线不分段，设置一台变压器，其容量为 10000KW。35KV 线路采用单母线不分段。
关键词：
水电站，电气主接线，短路电流，厂用电
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1 绪论
1.1 设计题目 低水头径流式水电站电气设计
1.2 设计目的 毕业设计是完成本专业教学计划的最后一个重要的教学环节，是对各门课
程的综合运用和提高。通过毕业设计，巩固和加深学生所学专业理论知识，锻 炼学生分析和解决实际工程问题能力。培养和提高学生综合使用技术规范、技 术资料，进行有关计算、设计、绘图和编写技术文件的初步技能，为今后参加 水电站和变电所电气设计、安装、运行、检修、试验打下基础。
I1¢¢* = 3.23
11
I1¢¢ = I1¢¢* ´
S N S = 3.23 ´ 3Uav
10 = 0.504(kA) 3 ´ 37
t=2s
I 2¢¢* = 3.17
I 2¢¢ = I 2¢¢ * ´
S N S = 3.17 ´ 3Uav
10 = 0.495(kA) 3 ´ 37
t=4s
I3¢¢* = 3.12
2.2 变压器容量的确定
因为发电机的容量为 1600KW，所以变压器的容量应大于等于 8000KW。
变压器的选择
型号
额定容量 （KVA）
额定电压（KV）
高压
低压
阻抗电压 （%）
连接组
SL7-10000/35 10000
35
6
7.5
Y/△-11
2.3 电气一次短路电流计算 对选定的主接线方案，按电气设备选择、校验的需要进行短路电流的计算。
低水头径流式水电站电气设计
摘要：
水电站电气一次部分设计是水电站整体设计的重要组成部分，本设计进行了水 电站的电气部分设计。设计的内容包括电气主接线方案的拟定与比选，主变压 器的选择，最优电气主接线方案的短路电流计算，主要的电气一次设备参数和 型号的确定及动稳定、热稳定的校验；110KV 与 220KV 开关站的配电装置的设 计；确定厂用电的电压等级、厂用电源的取得方式及选择厂用电接线方式，并 统计和计算厂用电负荷，选择厂用变压器，并进行了厂用电动机的自启动校验； 绘制了电气主接线图、开关站的平面图和断面图、厂用电接线等相关图纸。 限于毕业设计的具体要求和设计时间的限制，对某些方面分析较少，这有待于 在今后的学习和工作中继续进行研究