浅谈水电站电气设计中的常见问题
关于国外水电站工程电气设计的几点思考
后 的施 工 和运行 带来 了许 多 麻烦 。因此 ， 就要 求 在设 计 这 阶段就 要 对 电气 主 接线 这样 的重 要依 据进 行严 格把 关 。 笔 者 曾在非 洲 遇到 一个 水 电站 项 目， 电站 共装 设 ３ 该 台单 机容 量 为 １ Ａ的水 轮发 电机组 ， 负 着其 首都 圈 ２ＭＶ 担 近 ３ ％的电力 负荷 ， 主 接 线方 案 中有 １ ０ｋ ０ 其 １ Ｖ进 出线 两
条． ２台 ６３１０ｋ ．／１ Ｖ主 变 压 器 ， １ Ｖ母线 采用 单 母 线 分 １０ｋ
段 方式 ，两 回厂用 电负荷分 别从 发 电机 母线 和 １０ｋ １ Ｖ母 线 引入 。这 是个 比较经 典 的接线 方式 ， 业 主为 了节 约投 但
资 ．在招 标 书 中附的 主接线 图 上 １０ｋ １ Ｖ母线 分段 开 关采
用 的是 隔离 开 关分 段 ， 采 用断 路 器 分段 ， 未 虽然 采 用 隔离 开 关分 段 是节 约 了部 分投 资 ， 其 主 要缺 点 是 当母 线 、 但 母 线 隔离 开 关发 生 故 障或母 线 隔离 开 关 检修 时 必须 断 开 全 部 电源 ， 成整 个 电站 电 能无 法外 送 ， 造 然而 该 电 站在 业 主
【 关键词 】 国外水电站 工程 电气设 计 Байду номын сангаас接线
某水电站电气设计探析
某水电站电气设计探析摘要：某水电站从水库库容和电站装机规模看，属中小型工程。
但是该电站建成后，将并入某地地区电网运行，可以大大缓解电网电力供应紧张局面，增加系统调峰电量，改善供电质量，为实现水电农村电气化县的电力发展目标提供保障，同时可以加快水能资源开发的速度。
关键词：电站监控系统；电流电压互感器配置；微机继电保护1、自动控制1．1电站监控系统根据国内水电站监控设备发展现状以及国家相关政策要求，某水电站采用全计算机监控系统，实现电站的控制、测量、信号及信息管理等功能。
并按照“无人值班（少人值守）”的管理模式进行总体设计。
系统由主控级（电站控制级）和现地控制级组成分布式系统，主控级和现地控制级采用交换式双以太网通信。
局域网按ieee802．3设计，通信规约采用tcp/ip，网络的传输速率≥100mbps，通信介质为多模光纤。
1.1.1电站控制层主控级由2套主机/操作员工作站、2套通信工作站、1套工程师/培训工作站、1套报表及语音报警工作站以及网络设备和电源设备等组成，是电站的实时监控中心，负责全站的自动化功能（开停机自动流程控制、agc、avc等），历史数据处理（事故分析处理，各种运行报表、重要设备的运行档案、各种运行参数特征值等）及全站的人机对话（全站设备的运行监视、事故和故障报警，对运行设备的人工干预及监控系统各种参数的修改和设置等）。
1.2.2现地单元层现地单元层共设置7套现地控制单元（发电机lcu5套，升压站及公用lcu1套，泄洪闸门lcu1套）。
发电机lcu主要完成数据采集处理、机组监控及保护、调速器和励磁装置的调节、同步操作等功能。
升压站及公用lcu主要完成升压站设备的数据采集处理、断路器操作及监视、同步操作、主变及线路保护等功能以及电站公用设备（如直流电源系统、空压机系统、技术供水泵、水力监测系统等）的监视及数据采集处理、备用电源自投操作等功能。
坝区lcu分别通过现场总线与各闸门启闭机电气控制装置通信，完成闸门的集中控制、闸门的成组顺序控制、闸门的开度及位置信号和故障信号的采集处理和现地显示；坝区lcu通过光纤通道接入电站计算机监控系统局域网，与电厂控制级进行通信，并按电厂控制级的命令完成对所有被控对象的监视和控制。
浅谈官地水电站500kVGIB设备安装问题及措施探讨
2.3.8泄漏检测、微水检测，耐压试验。
2.4主变压器高压套管安装及与GIB连接
2.4.1主变压器安装前，拆除GIB母线与主变高压套管对接的直母线单元，将拆除断口密封并抽真空充微正压氮气保存。
2.4.2主变压器安装完成后，常规试验及绕组变形试验合格，具备与GIB设备对接条件，即可进行GIB设备对装，对装方法为：
2.3.2按所制定的GIB安装防护方案，进行GIB层防尘棚搭设、布置，主变室内施工平台搭设。
2.3.3将毎相GIB设备找出，安装500KV电缆层的部分倒运至该层毎相GIB安装位置，主变室部分母线单元找出放在GIS室单独区域。
2.3.4施工工器具、设备附件准备。在GIB层单独放置工具箱，专门盛放GIB设备安装工器具。单独放置附件箱，将安装所需的螺栓、触头、支架等附件分类放置在附件箱内。准备好SF6回收车及电源敷设。
2.2安装环境控制措施
2.2.1在GIB层布置GIB设备安装防尘棚。防尘棚内部打扫干净后铺满地毯，以避免走动扬尘，其中进人部位地毯延伸到防尘棚外。防尘棚内配置工业除尘器一台、除湿机两台、风幕机两台、吸尘器两台，以保证施工环境湿度和粉尘含量符合要求。施工过程中，人员进入现场要戴鞋套，防尘棚内放至两张桌子，放置毎相GIB施工所需小附件和工器具，施工准备尽量一次性准备充分，避免设备安装特别是导体和母线内部清扫期间多次进出防尘棚
1.2官地水电站GIB设备安装特点
1.2此所有GIB设备在1#机发电前要全部安装完成，由于GIB与主变压器之间为硬连接，这要求GIB安装和主变就位的精度控制极高，否则两者之间对接误差过大造成的返工工程量将非常巨大。
1.2.2由于土建单位施工进度严重滞后，GIB设备安装期间存在土建砌砖墙、主变洞拱顶钢构架施工、主变洞路面浇筑等交叉施工，造成整个主变洞环境湿度、空气粉尘含量较大，且在施工过程中存在设备倒运交叉影响，高空落物安全隐患等问题。
水闸设计常见问题以及对策浅析
水利科技363水闸设计常见问题以及对策浅析张 云（丽水利源工程咨询有限公司，浙江 丽水 323000）摘要：水闸工程设计中，闸室稳定与沉降、闸门安全、渗流、冲刷、止水渗漏等是绕不开的常见问题，必须考虑到位、设计规范，才能为水闸安全提供最基础的保障。
基于此，本文阐述了水利工程中水闸的组成以及对水闸设计中常见问题进行归纳与分析，以供参考。
关键词：水闸；常见问题；对策浅析1 水闸组成部分及其作用 水闸一般由上游连接段、闸室段和下游连接段三部分组成。
上游连接段一般由上游护底、防冲槽、铺盖、上游翼墙及两岸护坡等组成。
上游连接段的主要作用是引导水流平顺地进入闸室，保护上游河床及河岸免遭冲刷并具有防渗作用。
闸室是水闸主体部分，一般由闸底板、闸墩、闸门、胸墙、工作桥及交通桥等组成。
闸底板承受闸室全部荷载并均匀传给地基，还具有防渗、防冲等作用。
闸墩可以分隔闸孔，同时支撑闸门、工作桥及交通桥等上部结构。
闸门可以挡水和控制下泄水流。
胸墙是用来挡水以减小闸门高度的。
工作桥供操作便利之用。
交通桥用于连接两岸交通。
下游连接段通常包括护坦、海鳗、下游防冲槽、下游翼墙与护坡等，具有消能和扩散水流的功能。
2 水闸设计常见问题探析 2.1 闸室稳定及沉降问题 水闸在重力和外部荷载的作用下，可能产生较大沉降以致影响正常使用，尤其是不均匀沉降，会导致水闸倾斜甚至断裂，为此，在设计阶段，水闸要合理选择闸址、闸型以及采取必要的地基处理措施，确保水闸在施工、运行各时期，都不产生过大的沉降，不致因基底压力的作用使地基发生剪切破坏而失稳。
水闸关闸挡水时，水闸上下游的水头差造成较大的水平水压力，使水闸有可能向低水头一侧滑动，因此，水闸设计时应确保水闸有足够的水平抗滑力，以维持自身稳定[1]。
2.2 闸门安全问题 闸门是水工建筑物的重要组成部分之一，它的作用是封闭水工建筑物的孔口，并能够按需要或局部开放这些孔口，以调节上下游水位，泄放流量，放运船只、木排、竹筏，排除沉沙、冰块以及其他漂浮物[2]。
浅谈小型水电站工程设计
浅谈小型水电站工程设计 摘要：随着经济的发展，各行业用电要求的迫切，不仅用电量增多，质量要求也不断增高。这给水电建设提出了一个新的课题和发展机遇，也对设计工作者提出了一轮新的挑战。笔者结合工程经验，就小型水电站设计的自身特点和存在的问题进行了一些总结，并提出了关于提高小型水电站设计的一些看法，以供参考。 关键词：小型水电站设计特点 设计质量 0前言 小型水电站是指装机容量低于2.5万kW的水力发电站。小型水电已经成为中国最大、发展最快的可再生能源利用领域，开发小型水电站已成为中国推进农村电气化的重要途径。据统计，中国小水电资源十分丰富，小型水电站向全国1/3以上地区提供电力资源，占中国人口的1/4，有800多个县主要依靠小型水电站供电。 1小型水电站设计的自身特点 设计是小型水电站工程建设中关键的一个环节，有着其自身的特点，主要有以下几个方面。 1．1设计在工程建设中具有指导性作用 设计是小型水电站项目技术定位的基础，经济、技术性能与指标都要由设计做出规定，技术指导思想要在设计中表达，一些新技术、新设备、新材料的推广也都要靠设计来推荐和采用，因此设计在工程建设中起到重要的指导性作用⋯。 笔者接触过一些为了压缩工程建设工期，违背科学规律的边设计、边施工、边投产的“三边工程”，造成了一些不良后果。工程边设计、边施工、边投产，致使工程设计方无法保证设计方案的完整，没有充足的时间对整个方案进行审核和完善，容易产生一些设计缺陷，还会给施工方带来了很多负面影响，直至严重影响工程施工的质量，往往得不偿失。 1．2设计现代化与标准化 设计现代化就是运用先进的科学的方法对经济合理技术方案的运用。设计工作现代化的重要途径之一就是充分发挥电子电脑在工程设计中的应用。随着CAD电子电脑辅助设计的普及推广，改变了工程设计人员的思维模式，开拓了视野，结构设计能愈加新颖、合理，工艺愈加技巧，工程设计愈加现代化；并使得工程设计人员摆脱了繁琐的手工计算和绘图工作，解决了手工计算难以解决的问题，缩短了设计周期，保证了设计质量，实现了方案比较和优化设计，节省了工程造价。 现在中小型水轮发电机组已经实现了系列化和标准化，形成了一个完整的体系，并不断有新转轮研制产生。此外，我国对100kW以下的微型机组进行了系列化生产，与水轮机配套的发电机、控制器和闸门也进行了系列化设计。还有，电脑监控系统、辅助设备系统、电气化产品等，在现在的市场中都能找到技术成熟的系列产品。这些标准化生产的产品通过市场信誉度和性能质量价格的了解比照，为优化设计提供了更多的选择。 1．3设计项目内容量小面全 正所谓“麻雀虽小，五脏俱全”。以一个发电为主要目标的小型水电站而言，它所包含的设计项目与专业和大中型水电站是几乎相同的，所不同的仅是标准、规模不同而已。以电站厂房设计为例，它需要准备地形地质、水能规划、机电设备、厂房楼层荷载等基本资料，在这点上无论大小电站都是必需的。同样地，它都需要机电、地质、建筑等专业全面配合才能完成。在大型水电站工程中，由于设计工作量大且多，各专业都会以细分专业小组形式进行相对独立的设计工作；而在小型水电站设计中，一般各专业人员不会配置太多，有的相近专业甚至还会混合起来设计。在小型水电站设计中，除了要求设计者掌握本专业的技能知识外，也要对其他专业的问题有一定的解决能力。 1．4因地制宜设计 小型水电站设计过程中，在进行枢纽总体布置及水工建筑物设计时，首先要了解的就是现场地形地质条件，然后结合其他资料和计算成果开展设计工作。然而各个电站所在地的地形地质条件不一样相同，这就要求设计者根据现场的具体情况因地制宜地合理设计。小型水电站设计标准中也较多地提出要根据不嗣地形地质条件进行相应的设计。譬如，当电站受泥沙淤积影响时，进水口就要相应设置防沙、排沙的设施。 2小型水电站设计存在的一些问题 当前，小型水电站设计存在着一些问题，这其中既涉及到设计自身方面也有其他方面。 2．1设计千篇一律，照搬照抄 小型水电站工程设计的最终目的就是向业主提供一个技术先进、设备可靠、简单方便、经济合理的设计产品。许多地方的小型水电站厂房，千篇一律是马赛克外墙的小平房一座，在远处一看就知道是厂房，厂房外观设计单调，与周围的环境不太协调。作为设计者，对于一项设计产品应该赋予它自己的特点，才可以表达出设计的功力，这点上应该向建筑设计学习。 有的电站设计人员图省事，在设计初始阶段只作简单的现场勘察，对水工建筑物的布置与结构欠加考虑，就套用已有的设计成果。也有的设计到装机相同的电站时，不管合不合适，就把建筑物、机电设备照套上去，稍加整理就形成了一个新的设计方案。这样的设计产品其经济性、合理性值得疑心。照搬照抄，你抄我抄，长此下去，小水电建设成本越来越高，小水电发展就会失去自己的优势，不利于持续发展。这不符合小水电实用、经济的指导思想。 2．2对设计的行政干预多 小型水电站工程的投资主体较大型工程复杂，在一个工程中会出现有的建设单位既是投资管理者，又是施工组织者这一种常见现象。加上项目法人、建设单位、施工单位、监理单位和一些基层的水利部门等缺少对工程设计方面的认识和了解，就会对设计进行行政干预。有的业主在设计工作开始时就提出提前投入使用、节约投资的指标，有的则是提出许多具体的设计优化方案，指令设计组执行。业主提出进度与节约的一些目标，在没有从实际出发和进行比照研究就执行，在建造过程中就有可能出现这样那样的问题，甚至可能出现因考虑不周导致重新返工的设计失误。因此由业主或个别领导提出的优化方案只能作为设计工作的提示，提出的方案可能是很好的，也可能是不成熟的，仓促决策，可能对设计质量控制造成重大影响。 2．3 因设计原因造成的变更过多 在工程设计过程中，由设计变更引发的诸如经济纠纷，影响工程进度等问题在小型水电站工程中逐渐增多。设计变更成因复杂，产生设计变更的原因主要有设计原因、外部原因(包括基础资料有误或发生变化，施工原因，业主要求，材料代换等)、设计改良等类型。这些变更有的到达了优化的目的，有的则把本来合理的方案改到了错误的道路上。 在笔者看来，因设计原因造成的变更历来是设计变更中最主要的内容，一般来讲，由此而引起的变更在整个变更中所占比重也最大。设计原因主要有设计方案不合理、设计不符合有关标准规定、设计遗漏、计算及绘图错误、不同专业间配合失误等。这些主要是因设计人职工作马虎大意，责任心不强，业务素质以及职业道德素质不够所造成的。 2．4工程建设过程设计跟踪不足 实际上，在小型水电站建设过程中。往往由于各方面的认识不足，认为小工程出不了什么大事或完成设计方案和施工图纸就没有设计的责任了，因此对工程的设计跟踪没有引起足够的重视。当工程建设出现了问题，才发现没有按设计意图进行施工或发现了设计缺陷，这样既造成了工程质量问题也耽误了工程进度，最终损害的是投资者利益。 小型水电站的建设周期也较长，涉及面广，可变因素多，对于设计来讲，它不可能是一成不变的。监理发现了问题，施工人员提出了问题，业主提出了问题，这些都需要设计人员对整个工程建设过程进行跟踪，只有在了解这些问题后并尽量向业主监理施工方解释后，才能解决问题，贯彻设计意图，保证工程进度和质量。 3 关于小型水电站设计的几点认识 3．1强化责任管理，提高设计质量 对于一个小型水电站的设计项目，设计单位一般都是实行专业部室和项目组相结合的矩阵方式进行管理。因而首先要明确项目质量的全权负责人，再由责任人负责编制设计项目质量计划，并组织实施，项目各专业负责人、各专业部室、各技术人员均应完成自己应负的质量责任，如此设计质量才有了最根本的保证。 每一项设计产品都凝聚着无数设计工作者智慧的结晶。设计工作是纯脑力劳动，设计者的素质至关重要，人才在设计过程中表达出最大价值所在。目前，由于市场经济下各种思潮的影响，设计者难免产生急躁心理。因此，要不断加强职业道德教育，树立敬业精神，同时多组织他们参加现场服务积累实践经验，此外，还应建立合理有效的报酬与激励机制。只有这样，才能使设计者不断进步减少设计失误，提高设计质量，才能保证设计出优秀的产品来。 3．2严格遵循行业技术法规进行设计 我国现有的小水电规程标准达50多种，这是几十年技术经验的结晶，也是小水电科技发展的精华，与小水电开发相关的法律法规也相继颁布实施在不断完善当中。设计者应根据最新的水电工程建设标准强制性条文中对设计方面提供的依据和标准进行设计。举个例子说，现在设计一个小型水电站，不光要考虑小水电资源的充分利用，水工建筑物的布置，机电设计，还要考虑涉及越来越多的生态环境问题、移民问题、管理问题等，都需要设计者汲取经验教训不断了解新的标准和行业法规才能做得更好。 3．3坚持学习加强继续教育 在信息技术高度发达的知识经济时代，作为工程技术人员，必须坚持自身不断学习，才能不断更新知识，跟上科技发展的步伐。在强调自身学习和不断提高外，必须不断加强继续教育。通过培训，让小水电设计人员及时了解和贯彻落实国家对小水电现代化建设的指导思想，掌握技术发展方向，推广应用新技术新产品。 4 结束语 小型水电站的设计有其自身特点，尽管有着一些客观存在的问题，但在国内小水电开发的大好形势下，设计人员应不断学习充实自己，提高自身素质，以能更好地服务于小型水电站的设计工作。
灯泡贯流式机组水电站厂房设计关键问题及应对措施
平台后ꎬ 用坝顶门机将设备吊入安装间内ꎮ 水平进
浮式门需要在下山墙开设运
专用运输船舶启闭ꎻ 因此ꎬ 闸门闭门及运输操作很
输门洞ꎬ 门前设回车场ꎬ 设备直接进入安装间ꎮ 由
繁琐ꎬ 水上作业ꎬ 安全隐患多ꎮ 采用平面门ꎬ 坝顶
于安装间在设防洪水位以下ꎬ 防洪需要在水平进厂
为了缩短厂房进水口流道长度以及泄流闸闸墩
灯泡贯流式机组有较长尾水管ꎬ 厂房左、 右两
长度ꎬ 利用设备运行频率不高特点ꎬ 在枢纽坝顶布
侧挡水墙往下游延伸ꎬ 下游挡水墙改在尾水管出口
置一台大跨度多功能门机ꎬ 即可满足厂房上游检修
上方ꎬ 将剩余的流道上方空间改造成通风、 采光天
闸门、 拦污栅的启闭ꎬ 设备垂直进厂吊装ꎬ 溢流闸
的基本农田ꎬ 征用困难ꎮ
训实习人员工作需求ꎮ 创造条件布局中央控制大厅
具备良好的通风、 采光、 隔音效果ꎬ 卫生舒适的工
作环境ꎮ 大厅之前布置交接班厅、 更衣间、 劳动安
全设备间等ꎮ 为 方 便 人 员 安 全 疏 散ꎬ 主 出 入 口 门
厅、 楼梯、 电梯间应近邻中央控制室ꎬ 并在附近布
置卫生间ꎬ 方便生产、 生活要求ꎮ
中央控制室通常布置在坝顶以下ꎬ 以节省工程
变压 器ꎮ 由 于 变 压 器 距 离 安 装 场 太 近ꎬ 基 于 变
造价ꎮ 为了使中央控制室处于通风、 散热、 采光等
压器 运 输 安 装 维 修 需 要ꎬ 无 法 有 效 设 置 防 火、
条件良好的自然环境中ꎬ 在技术经济条件允许下ꎬ
防爆隔 离 措 施ꎬ 存 在 火 灾、 爆 炸 安 全 隐 患ꎮ 变
设计施工
２０２１ 年第 ５ 期
水利规划与设计
ＤＯＩ: １０ ３９６９ / ｊ ｉｓｓｎ １６７２￣２４６９ ２０２１ ０５ ０２５
分析小型水电站电气工程设计
分析小型水电站电气工程设计王士顺摘㊀要:近年来ꎬ国家对基础工程的建设十分重视ꎬ也是不断加大基础工程的建设力度ꎬ而小型水电站就是重要的基础工程类型ꎬ它对人民生活和国民经济发展都有着积极的影响ꎮ在小型水电站的建设中ꎬ电气工程设计是关键的环节ꎬ其设计效果直接关系到水电站后期的运行性能ꎮ下面ꎬ本文就针对小型水电站电气工程设计进行分析ꎬ希望对小型水电站的建设提供一定的帮助ꎮ关键词:小型水电站ꎻ电气工程ꎻ电气设计㊀㊀随着时代的发展ꎬ小型水电站逐渐在很多地区得到了广泛的运用ꎬ特别是农村地区ꎬ在对水资源充分利用的同时ꎬ实现了自身电能的有效供应ꎬ这对促进农村的经济提升具有重要的意义ꎮ而想要确保小型水电站作用的充分发挥ꎬ电气工程设计工作至关重要ꎬ因此这就需要根据小型水电站实际需求情况ꎬ来做好其电气工程的科学设计ꎬ为小型水电站的长期稳定使用提供保障ꎮ一㊁小型水电站电气工程设计概述电气工程设计是小型水电站建设中的重要环节ꎬ它直接关系到水电站的运行效果ꎮ在小型水电站的电气工程设计中ꎬ主要包括电气的一次设计和电气的二次设计ꎬ其中电气的一次设计涉及对发电机与变压器等部分接线的设计ꎻ而电气的二次设计涉及励磁系统㊁测量系统㊁控制系统㊁操作电源和继电保护等部分的设计ꎮ二㊁小型水电站电气的一次设计(一)主接线设计在对主接线设计中ꎬ一定要确保电气质量与供电安全性的保障ꎬ进而来用户实际的需求实施满足ꎮ在电气的主接线设计中ꎬ需要对经济性和技术性实施考虑ꎬ要求连接的线路要采取不同的颜色ꎬ确保能够对不同接线的线路进行识别ꎬ同时还要保持线和线间保持合理的距离ꎬ防止线和线间发生缠绕情况而在造成电流间的相互干扰现象ꎬ促进电流具有良好稳定性ꎮ(二)主变压器和发电机设计对发电机以及主变压器在连接方式方面ꎬ要通过单元接线的方式实施联结ꎬ同时为了确保发电机的连接线在出口位置具有良好安全性ꎬ对电气的一次设计中所涉及的发电机最好实施断路器的安装ꎬ且在还要对发电机实施接地处理ꎬ一般采用变压器的接地方式ꎬ从而有效避免发电机由于遭受强电压而产生烧坏ꎮ但需要注意ꎬ在发电器与变压器连接中ꎬ一定不能实施直接性相连ꎬ要借助离线封闭的母线实施连接ꎮ(三)快速落门的控制回路设计为了确保小型的水电站具有良好的运行安全性ꎬ往往于手动闸门的节点以及发电机组的节点位置进行快速落门的控制回路设计ꎬ在此设计中主要有二次电缆的通道㊁监控系统和大坝间光纤两种形式ꎮ在二次电缆的通路中ꎬ主要的作用是避免发生进水口的快速落门现象ꎬ对监控系统以及大坝间光纤的设置中ꎬ对材的选择要求严格ꎬ要求光纤线圈的内阻不要太高ꎬ要不然在系统的运行中会导致其易出现霉断ꎮ三㊁小型水电站电气的二次设计(一)继电保护设计在对小型的水电站实施继电保护的设计中ꎬ要求继电保护的装置具备自我检测的功能ꎬ能够掌握水电站的内部重要性元器件存在受影响的程度ꎬ并根据实际的情况来对此类元器件实施保护ꎮ对继电保护实施设计中ꎬ可以借助继电保护的装置接口处ꎬ与计算机的监控系统实施连接ꎬ通过两者间良好通讯功能ꎬ能够更好地对水电站的内部设备实施保护ꎮ(二)励磁系统设计借助励磁系统ꎬ能够对小型的水电站安全㊁稳定运行提供保障ꎬ还能够借助交流电量的综合性检测仪对主变压器㊁发电机以及１１０ｋＶ的出线等实施合理配置ꎮ在对励磁系统实施设计中ꎬ不仅对交流电量的综合性检测仪实施合理使用来实现对目标的单元电气量有效检测ꎬ还要对发电机其励磁电压以及励磁的电流等实施明确ꎬ确保水电站可以稳定运行ꎮ同时ꎬ还要按照水电站的发电机实施运行情况与需求ꎬ看是否需要对母线的电压㊁发电机功率和交直流的电压等一些电量的变送器配置工作实施明确ꎮ另外ꎬ为了对励磁的装置实现宏观的控制ꎬ可于在中央的控制系统内进行数字式电测仪的安装ꎬ对小型的水电站安全稳定提供保障ꎮ(三)电源系统设计在电源系统设计中ꎬ主要包括直流电源和交流电源两部分ꎮ其中在对直流电源实施设计中ꎬ一般采用的是２２０Ｖ的直流电源类型ꎬ且设置一些铅酸蓄的电池和配套充电的设备ꎬ从而来对电气设备照明㊁操作㊁控制和保护等进行直流电源的提供ꎮ在铅酸蓄的电池使用中有着相应要求ꎬ其要具备防爆㊁阀控和免维护等特点ꎬ且方便使用ꎮ一般来说ꎬ蓄电池组的容量为２００ＡＨꎬ其配套充电的装置要采取 Ｎ＋１ 的冗余模式实施开关控制方式ꎮ另外ꎬ对蓄电池组与充电装置实施安装中ꎬ要将其在直流的电源母线上实施安装ꎬ为了确保蓄电池组具有良好安全性ꎬ还对电池做好巡检和绝缘的监测等操作ꎮ在对交流电源实施设计中ꎬ所用交流电源可以是１组的１０ｋＶＡＵＰＳ的交流电源实施供电ꎬ在装置内还要进行蓄电池的设置ꎮ正常的工作中ꎬ通过交流的２２０Ｖ实施供电ꎬ所用的是无触点的旁路开关类型ꎬ在ＵＰＳ发生故障时ꎬ则旁路开关就会自动对交流电源实施切换ꎬ确保水电站能够正常稳定地供电ꎮ四㊁结语综上所述ꎬ电气工程设计是小型水电站建设中的重要部分ꎬ它对小型水电站功能和效果的发挥有着关键性影响ꎬ为了确保小型水电站具有良好的电气工程设计效果ꎬ就需要相关人员根据实际的建设情况和需求ꎬ对其电气工程实施科学合理设计ꎬ这也是小型水电站建设中需要重点关注的内容ꎮ参考文献:[１]韦豪.小型水电站电气工程设计实践与分析[Ｊ].工程技术:全文版ꎬ２０１６(１２):５９.作者简介:王士顺ꎬ南京河海南自水电自动化有限公司ꎮ２２２。
贡川水电站电气设计及探讨
干 式变压器 ，分 别接在 各单元 １ ． ｋ 发 电机 母线上 。正 常 ０５Ｖ 运 行时 ，两 台厂 用变压 器投 入，可互 为备用 。厂用 电低压侧 采 用单母 线分段 接线 ，电压为 ４ ０ ，分 段开关 能够 根据运行 ０Ｖ
福 建 水 力 发 电
视 系统，可 以及时获 得大量准 确 的信息 ，能极 大提高运行 管 理 效率 。贡 川水 电站 是灯泡 贯流式 机组 电站 ， 由于机组 安装 高程较 低 （ 中控室相 差 ２ 与 Ｏ多米 ） ，若 能配 置合适 的工业 电
视 系统 ， 可大 大 提 高运 行 维护 及 管 理水 平 。
１ 概
述
永安贡 川水 电站 位 于福建省 永安市境 内贡川镇 ，上游 距 永 安市 １ｋ ，贡 川水 电站 是 以发 电、航运 、过木相 结合综 合 ６ｉ ｎ 利用 的河床 式水 电站 ，总装 机容量 ４ Ｍ ，选 用 ２台灯 泡贯 流 ３Ｗ
式水轮 发 电机 组 ，单 机容量 ２ ． Ｍ ，保 证 出力 ７ ８ ｋ ，年 １５Ｗ ５９Ｗ 发 电量 １ ６ ． ８亿 ｋ ｈ ｗ ，装 机利用 小时数 ３ ８ ｈ ６ ８ 。根据 接入 系统
３ 若干 问题探讨
３ １ 主 厂房 操作 夹层 ．
由于 贡川 电站油压装 置油箱采 用悬挂式 ， 因此厂 房布 置 时设有操 作夹层 ，布 置水 轮机油 、气、水 管路 。在旌 工过 程 中， 由于 操作层 的支撑 柱布置在座 环二期混凝 土上 ，造成 操 作 层 楼板 的施 工 中必 须 等座 环安 装完 毕及 二 期 混凝 土 浇 注 完 成后方 可施工 ，这样严 重影响施 工的直 线进 度 ， 同时土 建 旌 工 队伍 在 操 作层 楼 板 的旌 工过程 中又影 响 了机 电安 装 工 作 面 ， 目前 ，有 些贯流式 机组 电站 已经取 消操 作夹层 ，从 而 加 快施工 进度 ，避免相 互干扰 ， 由于取消操 作夹层 ， 电缆及 管 路分别 在各 自通道 中布置 ，使 得 电缆及 管路布 置简洁 、清 晰 ， 电缆及 管 路互 不 干扰 。
小型水电站技术改造工程电气设计与注意要点
小型水电站技术改造工程电气设计与注意要点摘要：随着时间的推移，小型水电站站将在我国有更大、更好的发展，这要求规划者严格遵守电力规划标准，及时发现、研究和处理规划中的问题，同时进行改革和创新，不断优化电气设计质量。
个别小型水电站的建设周期长，技术改造工作量大，因此，本文对小型水电站技术改造工程电气设计与注意要点进行重点分析，所以应抓住创新重点，搞好施工管理，确保小型水电站技术改造工程技术创新后安全高效运行，提高技术创新效益。
关键词：小型水电站技术改造工程；电气设计；注意要点引言电气设计是小型水电站技术改造工程稳定安全运行的基础，高质量的电气设计能有效提升电气设备的工作效率，同时降低安全隐患，因此小型水电站技术改造工程电气设计需要不断进行优化创新。
在电气设计优化的过程中，应注重线路的实用性、安全性和便捷性，还应对主线路、控制线路和控制方法进行优化，最后要针对线路功能模块部分进行保护措施的设计。
1小型水电站技术改造工程电气设计原则1.1电气设计的通用性传统电气设计的单一性使得原先的电气设备功能单一，造成生产效率不高。
而随着科学技术的发展，电气设计逐渐朝着注重通用性的方向发展。
电气设计中往往在符合设计标准的基础上，还要进行长期的实践来一步一步完善功能，功能需求越多其设计周期越长。
经过实践完善的小型水电站技术改造工程电气控制线路通用性较强，其通用性依托于计算机软件控制得以实现，通过改变关键参数从而改变设备的功能。
小型水电站技术改造工程电气设计的通用性有助于企业产出不同属性的产品，对企业生产效率和收益有着极大地提升。
1.2电气设计的可靠性在进行小型水电站技术改造工程电气设计时，设计人员应全面考虑配电方案、电器布局、接地线路等多方面因素，确保电源的负载、电线的最大电流在安全范围之内，避免出现过载问题。
除了本身的安全问题，还应注意线路之间会不会出现交叉干扰、电路板发热等问题，做到对一切隐患的预防。
电气设计的可靠性是保证电气设备安全运行的基础，在设计中可根据控制的复杂程度选择电网电源或直流电源，确保电气控制线路稳定运行。
水电站主变压器电气保护设计与配置分析探讨
水电站主变压器电气保护设计与配置分析探讨摘要：我国水力资源非常的丰富，水电站的建设有利于提高我国资源的利用率。
水电产业作为一种无污染的清洁能源，在很大程度上推动了我国经济的快速发展。
本文从我国水电站主变压器电气保护的现状出发，从高频方向保护、零序电流方向保护以及差动保护等方面对水电站的主变压器电气保护设计与电气配置进行了探讨。
关键词：水电站；主变压器；电气保护；设计；配置；分析中图分类号：s611文献标识码： a 文章编号：在中国经济快速发展的今天，资源使用和环境的保护成为了加快工业现代化进程必须注意的问题。
水电事业能够缓解能源供应紧张的问题，同时还能够缩小城乡之间的差距，带同其他产业的共同发展。
但是在水电站的主变压器运行中要注重电气保护的设计与配置问题，才能够使主变压器正常的运转，发挥最大的功效。
一、水电站主变压器电气保护存在的问题根据我国水电站的设备运行情况，使用小型机组的水电站数量居多，而且发生事故的概率非常的高。
由于水电站的电气设备的结构比较复杂，一旦发生故障就很难处理，而且维修费用和检修难度都很大。
主变压器的运行故障主要包括匝间短路、单相短路以及相间短路等。
在我国目前的水电站主变压器的保护中一般采用差动保护和瓦斯保护的方式，所以为避免水电站电力系统运行出现偏差以致出现严重的设备意外事故，必须采取一定的手段来保证操作安全，对变电设备进行定期检修。
以往传统检修的方法一般是纠正检修与周期检修，由于周期性检修不是依照设备现实的操作状态进行的，它要求“到期必修”，因此往往造成设备常处于不健康状态，降低了设备可用率，而当进行第二次检修前，认为时间周期未到，使检修不能及时开展，设备几乎长期处于不健康状态，寿命缩短明显。
纠正性检修实现不了“在控”设备状态，一般出现事故，后果将非常严重。
此种现象导致用电的客户和电力系统都遭到巨大的损失。
很明显随着现代科技的发展，传统检修已经达不到用户要求了。
状态检修策略在遭遇到上述种种情形之后，应用而生。
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浅谈水电站电气设计中的常见问题
【摘要】在水电站电气设计中，发电机中性点接地方式的选择、限制厂变高压侧很大的短路、协调计算机监控系统与水车保护等是必须注意的问题，文章针对这几个问题进行了详细地探讨和分析，对提高水电站运行的可靠性将有积极作用。
【关键词】高压熔断器;中性点接地;水车保护;电气设计;水电站
【abstract 】in hydropower station in the electrical design, the choice of the ways of generator neutral grounding, limiting the factory is a short circuit, the high voltage side of the computer monitoring and control system and coordination also is must pay attention to the protection of the problems, according to the several problems on the discussion and analysis in detail, to improve the operation reliability of hydropower station will have a positive effect.
【keywords 】high-pressure fuse; Neutral grounding; Mills protection; Electrical design; Hydropower station
水电站电气设计直接影响水电站运行的可靠性，本文针对水电站电气设计的高压限流熔断器组合保护装置、发电机中性点接地方式、水车保护等问题进行了探讨，对提高水电站运行的可靠性将会有积极的作用。
1高压限流熔断器组合保护装置
高压限流熔断器组合保护装置由限流熔断器FU和高能氧化锌电阻FR组成，用来防止短路电流对电器设备的破坏，简称为FUR。
在厂变高压侧发生的相间短路的短路电流是全厂发电机和系统的短路电流之和，此处如选择断路器，由于短路开断电流非常大，选择大开断电流的断路器价格太贵，所以大机组此处一般不选择。
在一些电站的设计和改造中，在厂变高压侧加有高压限流熔断器组合保护装置。
在2.5 ms以内，高压熔断器可以很快将短路电流限制住，截断电流控制在预期短路电流的15％左右，防止由于变压器高压侧相间短路而发生的高厂变爆炸事故和对发电机、主变压器、母线等设备的冲击损伤。
在选择限流熔断器FU时应考虑与厂变低压侧的配合问题，厂变低压侧最大短路电流折算到高压侧的值对应的FU的熔断时间，应大于低压侧10 kV及各分支负荷的过流保护动作整定时间与其开关动作时间之和。
以避免低压侧故障使FU熔断而产生越级跳闸、扩大事故范围。
低压侧最大短路电流折算到高压侧的值对应的FU的熔断时间一般取1 s。
2中性点接地方式
发电机中性点的接地方式过去一直采用消弧线圈接地，由于经消弧线圈接地电流很小，可满足国标要求，故在发电机发生单相接地故障时，可以暂不跳发电机开关，只发信号，由运行人员处理。
近些年国内新建设的水电站发电机中性点的接地方式大部分采用接地变压器接地（经高阻接地），在发电机发生单相接地故障时，接地电容性电流未经消弧线圈综合，接地电流大于附表中的允许值，故必须作用于跳发电机开关。
2.1单相接地故障产生的过电压
发电机中性点的接地采用接地变压器接地（经高阻接地），其设计思想是为了防止间歇性单相接地故障时产生的暂态过电压破坏发电机绝缘，单相接地故障转化为匝间故障或相间故障，避免对发电机造成更大的损失。
2.2发电机中性点经消弧线圈接地
国内外研究资料表明，发电机中性点经消弧线圈接地的发电机单相接地暂态过电压和发电机运行频率有直接关系。
在额定频率50 Hz附近的发电机单相接地的暂态过电压值都小于2.6 Ux，也就是说发电机在并网运行的过程中发生了单相接地故障，发电机单相接地的暂态过电压值小于2.6 Ux，不会破坏发电机绝缘。
同时由于经消弧线圈综合的接地电流很小，满足国标，故发电机可暂时不跳开关。
运行人员先汇报调度，并开启备用机组转移负荷，再将事故机组减负荷至零后断开发电机开关并停机。
3发电机组电气保护设计
推荐的发电机保护配置方案如下：
1）完全纵差保护；2）不完全纵差保护；3）高灵敏零序电流型横差保护；4）裂相横差保护；5）低压记忆过电流保护；6）失磁保护；7）失步保护；8）迭加交流电压型定子一点接地保护；9）迭加方波电压型转子一点接地保护；10）过励磁保护；11）过电压保护；12）反时限负序过流保护；13）定子绕组过负荷保护；14）转子表层负序过负荷保护；15）发电机意外加电压保护；16）轴电流保护；17）断路器失灵保护；18）CT断线保护；19）PT断线保护；20）励磁变差动保护；21）励磁变过流保护。
下面重点阐述以下几种发电机电气保护措施设计要点。
3.1定子一点接地保护设计
定子一点接地是发电机最常见的故障之一。
现代的定子一点接地保护已经不仅要求大型发电机具有100％的保护区，而且要求在定子绕组任一点发生接地故
障时，保护装置都具有较高的灵敏度。
3.2转子一点接地保护
国内目前采用的转子一点接地保护类型有电桥式、迭加直流电压式和迭加交流电压式三种。
为避免两套保护相互干扰，推荐一套保护采用迭加方波电压型转子一点接地保护，另一套保护采用迭加直流电压型转子一点接地保护。
大型发电机的励磁绕组及外部励磁回路对地电容较大，因此转子一点接地保护应采取措施以避免或消除对地电容对保护产生的不利影响。
根据规程规定，转子一点接地保护应延时动作于信号。
4计算机监控系统与水车保护
在水电厂生产运行过程中，如果发生事故，首要的任务是将机组安全的停下来，以防止事故的进一步扩大。
计算机监控系统在水电厂应完成的功能有三个，即机组安全（水车保护）、监控、顺序控制，第一位应该是保证机组的安全（水车保护），其次是监控，再者是顺序控制，故机组的安全（水车保护）是在计算机监控系统设计中应重点考虑的问题。
在计算机监控系统中的水车保护功能，一般是通过逻辑判断来实现保护出口的推力、上导、下导、水导等瓦温，压油装置的低油压、低油位，电气过速、机械过速的模拟量的跳闸停机越限值等；其他RTD、液位、流量等信号只报警。
《水力发电厂计算机监控系统设计规定》中，水力机械保护（水车保护）一般由另设的专门功能装置实现，监控系统与之交换简单的信息，水力机械保护与继电保护、励磁系统、调速器应等同对待。
为了进一步提高水车保护的可靠性并遵照水车保护应独立成系统的规定，我们将推力瓦温、上导瓦温、下导瓦温、水导瓦温、压油装置的低油压、低油位、电气过速、机械过速几个有保护出口的重要量，通过常规硬接线独立于计算机监控系统组成单独的水车保护屏，用开关量进行逻辑判断来实现水车保护。
计算机监控系统通过模拟量进行逻辑判断实现水车保护，与通过开关员进行逻辑判断实现水车保护的常规系统起优势互补，从而实现对水车保护的冗余。
参考文献:
[1]杨岳.电气安全[M].北京:机械工业出版社, 2003.
[2]GB50096-99,供配电系统设计规范[S].
[3]GB50058-92,爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范[S].
[4]SDJ8-79,电力设备接地设计技术规程[S].
[5]江智伟.变电站自动化及其新技术[M].北京:中国电力出版社, 2006: 1.
[6]李正军.现场总线及其应用技术[M].北京:机械工业出版社,2005: 1. 注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。