老撾南澗水電站廠用電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

老撾南澗水電站廠用電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

【Summary】介紹了老撾南澗水電廠的廠用電系統(tǒng)，備自投裝置的設(shè)計(jì)重點(diǎn)難點(diǎn)，廠用電二次方案的選擇，柴油發(fā)電機(jī)啟動(dòng)方案，解決了國外電站廠內(nèi)供配電系統(tǒng)的各種設(shè)計(jì)要點(diǎn)。【Keys】廠用電系統(tǒng)；柴油發(fā)電機(jī)；備用電源自動(dòng)投入；老撾南澗水電站1.電站概述老撾南澗水電站坐落在老撾中部的XiengKhouang高原，工程范圍在南澗河的流域上游，引水壩高程900m～1300m，往南至廠房高差漸降為500m～450m。南澗水電站廠房建設(shè)在南澗河左岸，電站的水位高差計(jì)620m。南澗水電站為引水式電站，采用沖擊式機(jī)組，電力主要在XiengKhouang省消納。南澗水電站生產(chǎn)的電能輸送到擬建的Thavieng變電站，然后進(jìn)入國家230kV的國家電網(wǎng)。1.1廠用電系統(tǒng)接線形式本工程廠用供電范圍分兩處，主要包括廠房供電和壩區(qū)供電。廠用電的電源由2臺(tái)發(fā)電機(jī)機(jī)端匯流母線分別引接，電源由兩臺(tái)發(fā)電機(jī)機(jī)端供給或系統(tǒng)通過主變壓器倒送電，同時(shí)保留施工電源（地方電網(wǎng)22kV電源）作為備用，保證電站全部機(jī)組停運(yùn)及外來電源斷電時(shí)，仍能維持廠內(nèi)的重要負(fù)荷，另外備用電源通過設(shè)1臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)保障。廠內(nèi)設(shè)置一段22kV母線及兩段400V母線，400V母線的主用電源由機(jī)端引接，地方電網(wǎng)22kV電源接至22kV母線，再經(jīng)降壓變接至400VI母，同時(shí)廠用電源也可通過該變壓器升壓至22kV后為壩區(qū)供電，柴油發(fā)電機(jī)則接至400VII母，I、II段母線用聯(lián)絡(luò)斷路器連接。壩區(qū)用電電源取自廠用22kV母線，經(jīng)22kV架空線路引接至各用電點(diǎn)再降壓至400V向負(fù)荷供電，同時(shí)為了保證可靠性，壩區(qū)的各用電點(diǎn)均設(shè)后備電源，共配置蝶閥室、北壩區(qū)及進(jìn)水口3臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)。廠用電接線圖如下：1.2廠用電運(yùn)行方式本工程廠用電系統(tǒng)的運(yùn)行工況有如下四種：①正常供電情況下，400VI段母線由1#廠用變壓器經(jīng)QA401供電，I段母線通過備用廠用變壓器升壓后給22kV系統(tǒng)供電。400VII段母線由2#廠用變壓器經(jīng)QA402供電。②400VI母工作廠用變壓器失電時(shí)，優(yōu)先閉合斷路器QA412由II段母線供電。此時(shí)II段母線仍保持原工況，由2#廠用變經(jīng)QA402供電。③1#和2#兩臺(tái)廠用變壓器都失電時(shí)，I段母線切換到備用廠用變壓器由地方電網(wǎng)經(jīng)QA403供電，II段母線由I段母線通過QA412饋線正常供電。若I段母線備用廠用變壓器也失電時(shí)，兩段母線同時(shí)失壓，柴油發(fā)電機(jī)自行啟動(dòng)，此時(shí)II段母線的電源由柴油機(jī)提供，從而保障重要負(fù)荷的運(yùn)行。④1#廠用變壓器恢復(fù)運(yùn)行時(shí)，400VI母重新帶電，此時(shí)閉合斷路器QA412，II段母線電源由I段母線提供，柴油發(fā)電機(jī)自動(dòng)切除。2.廠用電備自投方案設(shè)計(jì)①備用電源自動(dòng)投入裝置的配置：400V分為2段母線，采用母聯(lián)連接。其中I母2回進(jìn)線，1回接備用廠用變壓器，1回接1#發(fā)電機(jī)機(jī)端。正常情況下，22kV母線電源由I母經(jīng)備用廠變提供。II母2回進(jìn)線，1回接2#發(fā)電機(jī)機(jī)端，1回接柴油發(fā)電機(jī)。常規(guī)工況下，I、II段母線并列，均由主電源供電。為確?？煽啃?，22kV廠變進(jìn)線柜設(shè)置一套進(jìn)線備自投裝置，用以實(shí)現(xiàn)400VI母的2回進(jìn)線之間備投。400V分段斷路器柜設(shè)置一套備自投裝置，用以實(shí)現(xiàn)400VI、II段母線之間的備投。②備自投裝置投入的狀態(tài)要求：任何工況下在主用電源掉電后，再啟用備用電源；除有閉鎖信號(hào)外，母線失電時(shí)，備自投裝置應(yīng)及時(shí)響應(yīng)；自動(dòng)投入裝置只允許動(dòng)作一次。分段斷路器自動(dòng)投入裝置應(yīng)適用于每段母線有兩回電源進(jìn)線，并且同時(shí)能與I、II段母線進(jìn)線斷路器自動(dòng)投入裝置配合工作，當(dāng)各母線失電時(shí)，分段備自投應(yīng)及時(shí)響應(yīng)。③備用電源自動(dòng)投入設(shè)計(jì)：400VI、II段母線分段備自投：在母聯(lián)QA412斷開的工況下，若I、II段母線一段帶電另一段失電，則分段備自投動(dòng)作，跳開失電母線的2回?cái)嗦菲鳎仙螿A412；400VI段母線進(jìn)線電源備自投：當(dāng)400VI母失電或22kV母線失電，如果22kV外部電源有壓，進(jìn)線備自投跳開1#廠變及2#廠變的低壓側(cè)的QA401、QA402，合上22kV外部進(jìn)線QA404。400VI母失壓時(shí)，進(jìn)線備自投與分段備自投通過時(shí)限設(shè)置，第一時(shí)限作用于分段，第二時(shí)限作用于進(jìn)線。400VII段母線進(jìn)線電源備自投：當(dāng)400VI、II段母線均失電，則備自投發(fā)命令啟動(dòng)柴油機(jī)，跳開2#廠變的低壓QA402和I、II段母線分段QA412，連接柴油機(jī)進(jìn)線。400VII母失電時(shí)，分段備自投、I母進(jìn)線備自投通過時(shí)限設(shè)置，第一時(shí)限作用于分段，第二時(shí)限作用于I母進(jìn)線。3.柴油發(fā)電機(jī)的自動(dòng)投退設(shè)計(jì)本工程運(yùn)行時(shí)可能會(huì)頻繁啟動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)，要達(dá)到切換自動(dòng)廠用電電源的設(shè)計(jì)理念、并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)啟停，柴油機(jī)的設(shè)計(jì)尤為重要。當(dāng)母線工作電源失電時(shí)，柴油機(jī)接收到母聯(lián)斷路器發(fā)來的硬接線自啟命令后，柴油機(jī)能自行啟動(dòng)，電送到切換開關(guān)的靜觸點(diǎn)處，切換開關(guān)連接；工作電源正常時(shí)，母線重新連接主用電源，柴油機(jī)接到信號(hào)并停機(jī)，同時(shí)跳開相應(yīng)出口斷路器，直至再次啟動(dòng)?？紤]容量問題，柴油機(jī)在啟動(dòng)前，應(yīng)卸掉非重要載荷，切換開關(guān)需發(fā)出一個(gè)硬布線命令。400VII母的饋線均需配分勵(lì)脫扣線圈，卸載信號(hào)經(jīng)柴油機(jī)回路擴(kuò)展后，再分接各饋線的分勵(lì)脫扣線圈，切除非重要的饋線，使柴油機(jī)能夠安全啟動(dòng)。4.總結(jié)老撾南澗水電站投運(yùn)以來，運(yùn)行正常，廠用電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案得到了良好的實(shí)踐檢驗(yàn)。設(shè)計(jì)人員根據(jù)工程要求，優(yōu)化工程方案，有效實(shí)