三峡电站设备额定值论述.docx
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三峡电站设备额定值论述
三峡电站设备额定值
发电机主要技术参数
项目
参数
额定容量（MVA）/额定功率（MW）
777.8/700
最大容量（MVA）/功率（MW）
840/756
额定电压（kV）
20
额定电流（A）
22453
最大容量时电流（A）
24249
额定功率因数
0.9
最大容量时功率因数
0.9
额定效率（%）
98.75
最大容量时效率（%）
98.74
加权平均效率（%）
98.75
额定容量时Xd'（不饱和值）
0.32
最大容量时Xd'（不饱和值）
0.35
额定容量时Xd"（饱和值）
0.20
最大容量时Xd"（饱和值）
0.21
额定容量时短路比
1.2
最大容量时短路比
1.1
GD2（t-m2）
450000
定子槽数
510
定子绕组并联支路数
5
定子绕组型式
波绕
定子绕组额定电流密度（A/mm2）
5.2
定子绕组最大电流密度（A/mm2）
5.6
定子绕组单相对地电容（μF）
1.35
额定转速（rpm）
75
飞逸转速（rpm）
150
允许飞逸时间（min）
30
发电机冷却方式
定子绕组水冷、定子铁芯及转子绕组空冷
发电机主要特征高程
项目
高程
水轮机轴与发电机轴联接界面高程
64.5m
发电机下机架基础高程
65.5m
发电机定子机坑高程
67.8m
发电机层高程
75.3m
励磁系统主要技术参数
空载励磁电压211V
空载励磁电流2190A
840MVA，功率因数为0.9时的励磁电压
（转子115℃时）409V
840MVA，功率因数为0.9时励磁电流3940A
励磁顶值电压1189.4V
励磁顶值电流7880A
允许强励时间（励磁顶值电流下）20s
励磁系统退出一个整流桥时，在励磁顶值电流下，允许工作时间不小于20s
励磁系统电压响应时间
上升不大于0.03s
下降不大于0.03s
励磁绕组两端过电压值
机组在任何运行状态下（包括电网故障扰动，发变组断路器或磁场断路器跳闸），励磁绕组过电压的瞬时值不超过出厂试验时绕组对地耐压试验电压幅值的50%。
励磁系统的年不可利用率不大于0.05%
励磁系统投入商业运行后到首次故障间隔时间不小于30000h
励磁系统使用寿命不少于20y
励磁系统平均故障间隔时间（MTBF）不小于50000h
2）励磁变压器
制造厂SUNTEN
型式环氧浇注、单相
额定容量3x2300kVA
一次侧电压20/31/2kV±5%
二次侧电压1026V
绝缘等级H
耐压水平
一次侧1min工频耐受电压50kV
冲击耐受电压（峰值）125kV
温升80K
短路阻抗6%
空载时的损耗3000W
发电机最大负荷时的损耗16000W
空载电流（额定电流的%）<5%
联结方式Yd11
局部放电水平10pc
冷却方式自然空冷
防护等级IP20
负荷特性电感负荷（三相静态可控硅）
3）20kV氧化锌避雷器
型式：
金属氧化物避雷器
额定电压25kV
避雷器持续运行电压（有效值）20kV
直流1mA参考电压（不小于）35kV
标称放电电流2.5kA
标称放电电流下残压（不大于）48kV（峰值）
2mA方波冲击电流耐受400A
4）晶闸管整流装置
晶闸管元件反向峰值电压4200V
晶闸管元件额定正向平均电流1400A
整流柜冷却方式强迫风冷
冷却风机数量1+1
冷却风机额定值400V，三相，4620W
风机噪声<65dB（A）
5）灭磁设备
（1）直流开关
磁场断路器额定电流5000A
磁场断路器额定电压1500V
（2）交流开关
交流开关额定电流4000A
交流开关额定电压7200V
交流开关最大分断电流（电压在7200V时）>63kA
交流开关最大分断电压1800V
6）直流侧过电压保护
crowbar动作电压值3500V
7）起励及电气制动
（1）起励参数
起励电压42V
起励电流438A
起励时间约5s
（2）电气制动参数
电气制动时励磁电压221V
电气制动时励磁电流2300A
制动时间<600s
（3）制动变压器
型式干式、环氧浇注
相数3
额定容量579kVA
一次侧电压0.4kV
二次侧电压178V
耐压水平（一次侧1min工频耐受电压）4kV
（4）制动整流器
整流元件反向峰值电压2500V
整流元件额定正向平均电流2100A
8）励磁调节器
AVR调节范围：
70-110%UGN
FCR调节范围：
0-110%IfN
IPB
主回路分支回路
频率50Hz50Hz
额定电压20kV20kV
最高电压24kV24kV
额定电流26kA0.5kA（12kA）
三相短路电流（r.m.s）160kA300kA
额定峰值耐受电流440kA820kA
额定短时耐受电流（r.m.s）160kA300kA
额定短时持续时间2s2s
额定冲击耐受电压（峰值）125kV125kV
1分钟工频耐受电压（有效值）
湿试55kV55kV
干试68kV68kV
外壳尺寸（mm）1510650
相间距离（mm）25002500（2000）
冷却方式自然冷却自然冷却
发电机制动开关（HEC3）
频率
50Hz
额定电压
24kV
额定电流
12kA
制动电流
26kA
制动时间
≥10min.
合闸时间
≤50ms
相间不同期性
合闸操作
≤2ms
分闸操作
≤2ms
相间距离
2.0m
额定短路关合电流（峰值）
300kA
额定峰值耐受电流
300kA
额定短时耐受电流及持续时间
110kA,3s
电气寿命
额定电流CO次数
关合额定电流次数
600次
5000次
机械稳定性操作次数
10000次
SF6气体年漏气率
<0.5%
SF6气体含水量
验收值：
≤150μl/l（200C）
运行值：
≤300μl/l（200C）
绝缘水平
雷电冲击耐受电压1.2/50μs）（峰值）
相对地
125kV
断口间
145kV
1min工频耐受电压（有效值）
相对地
60kV
断口间
70kV
辅助回路1min工频耐受电压（有效值）
2kV
局放（三相总量，试验程序按IEC标准）
≤3pC
运输尺寸约
5.0m⨯6.37m⨯2.145m（长⨯宽⨯高）。
三相整体运输重：
约5000kg
3）电压互感器
频率
50Hz
额定电压
24Kv
型式
环氧树脂浇注
联接及变比
1#电压互感器（Y/Y/开口∆）
2#电压互感器（Y/Y/开口∆）
3（#电压互感器Y/Y/Y）
二次绕组额定容量
1#电压互感器（Y/Y/开口∆）
45VA/100VA
2#电压互感器（Y/Y/开口∆）
100VA/100VA
3#电压互感器（Y/Y/Y）
45VA/30VA
精确度
1#电压互感器（Y/Y/开口∆）
0.2，3P
2#电压互感器（Y/Y/开口∆）
3P，3P
3#电压互感器（Y/Y/Y）
0.2,3P
绝缘水平
一次绕组额定冲击耐受电压（峰值）
全波125kV
截波150kV
一次绕组额定1min工频耐受电压（有效值）
60kV
二次绕组额定1min工频耐受电压值（有效值）
3kV
4）接地开关
型式：
户内、封闭式，三相机械联动。
时间参数
合闸时间
≤2s
分闸时间
≤2s
操动机构
机构型式：
电动和手动
操作方式：
远方、现地
机械操作次数C-O
5000
操作电动机驱动电源
AC,50Hz,380/220V
装设有机构位置指示器以及与制动开关间的闭锁装置。
厂用变技术参数
1）型式
单相、自冷干式变压器，三个单相变压器采用Y/∆接线，高压侧与IPB连接，低压侧与电缆连接。
2）额定值
额定容量5000kVA
额定电压
高压侧
kV
低压侧10.5kV
相数单相
频率50Hz
阻抗电压6%
防护等级IP20
主变压器技术参数
1）型式
户外三相双线圈强迫油循环水冷升压变压器。
变压器高压侧采用油/SF6套管与GIS相连接；低压侧采用油/空气套管与IPB连接；高压侧中性点采用油/空气套管引出并经中性点设备接地。
2）额定值
（1）额定容量高压（在各种分接头下）840MVA
低压840MVA
（2）相数三相
（3）额定频率50Hz
（4）额定电压
高压侧550-2×2.5%kV
低压侧20kV
（5）联接组别YNd11
（6）阻抗电压（以额定容量为基准，额定电流、额定频率下，绕组温度为75℃）的实测值≥15%
（7）中性点接地方式经小电抗接地
3）温升
变压器在水温28︒C使用条件下，各部位的温升不得超过下表中的规定值，并按IEC60076-2的规定进行试验：
部位
最高温升（K）
线圈（电阻法测量）
47
顶层油温（温度计测量）
29
油箱及结构件表面（红外线温度计法测量）
70
铁芯
80
金属结构件的温升值应不导致绝缘件的损坏和油受到过度老化。
4）绝缘水平
变压器本体及套管耐压试验波形及试验方法按IEC标准。
（1）变压器本体
变压器匝间工作场强不大于2kV/mm。
绝缘水平见下表。
雷电冲击耐压kV（峰值）
操作冲击耐压
一分钟工频耐压
全波
截波
kV（峰值）
kV（有效值）
高压
1550
1675
1175
680
低压
125
140
－
55
中性点
325
－
－
140
高压相间
－
－
1800
950
（2）变压器套管
变压器套管（包括高压油/SF6套管、低压油/空气套管、高压中性点油/空气套管）的绝缘水平见下表。
雷电冲击耐压kV（峰值）
操作冲击耐压
一分钟工频耐压
全波
截波
kV（峰值）
kV（有效值）
高压
1675
1800
1175
740
低压
125
140
－
55
中性点
325
－
－
140
5）效率和损耗
（1）效率
在额定电压、额定频率、额定负荷（绕组温度75℃）：
变压器效率保证值（%）≥99.794
变压器效率不允许负偏差
（2）损耗
在额定电压、额定频率、额定负荷下（绕组温度75℃）：
变压器总损耗实测值≤1736kW
总损耗不允许正偏差
6）变压器过激磁允许时间
由于工频电压和频率变化引起的变压器过激磁，其持续时间应符合下表规定。
工况
满负荷
空载
过激磁倍数
1.05
1.1
1.2
1.3
允许时间
连续
连续
30min
1min
注：
过激磁倍数为实际施加电压与运行分接头的额定电压之比乘以额定频率与实际频率之比。
7）承受发电机突然甩负荷的能力
发电机突然甩负荷时变压器应能承受1.4倍的额定电压不小于5s。
8）承受短路的能力
变压器承受短路能力按IEC60076-5的有关规定确定。
在无限大容量（500kV母线）系统中，变压器在任意分接头下，热稳定能力应能承受变压器满负荷运行时端部三相对称短路电流持续时间2s，线圈的平均温度最高不应超过250℃；动稳定能力应能承受端部三相对称短路动稳定电流持续时间0.25s，变压器各部位应无损坏，明显位移和变形及放电痕迹。
9）局部放电水平
应在所有绝缘试验后进行局部放电测量。
局部放电试验方法应符合IEC60270和IEC60076-3号出版物的有关规定。
施加电压的方法按下列方法进行：
单独进行局部放电试验，试验电压和试验时间应满足下述要求：
550kV线端承受试验电压：
477kV（5min）-550kV（5s）-477kV（1h）。
在最后1小时持续时间内，550kV出线端子的视在放电量不大于100PC。
10）声压级噪音水平
按照IEC60076-10《电力变压器和电抗器声级测量》的测量方法和规定，变压器的声压级噪音水平应满足以下要求：
当变压器水冷却器、油泵投入运行并在额定负载时，在距离设备0.3m处测量，变压器和冷却器的声压级噪音水平应不大于77dB（A）。
声压级噪音水平不允许有正偏差。
11）冷却器组数与变压器的负载能力及允许运行时间
在冷却系统不同运行情况下，变压器的负载能力和允许运行时间应满足以下规定：
当环境温度为40℃，所有冷却器退出运行后，变压器应能满负荷运行20min以上。
当有一组工作冷却器（不包括备用冷却器）退出运行时，变压器应能满负荷运行1小时。
12）端子箱和控制柜
变压器设有1个冷却器控制柜，布置在冷却器上；设有两个端子箱，布置在变压器本体油箱上，冷却器控制柜和端子箱之间的控制信号采用光纤和控制电缆两种方式连接。
13）空载电流
在额定电压和额定频率下试验，变压器空载电流应不大于额定电流的0.15%。
14）介质损耗因数（tgδ）
变压器的介质损耗因数（tgδ）在常温（20～25℃）和额定电压下，tgδ不大于0.5%。
15）变压器油量
每台变压器油量为88t。
制造厂提供的油量为1.05倍变压器油量。
16）冷却器的数量
每台变压器设置6台水冷却器（其中备用1台）。
17）重量
（1）变压器重量
变压器带油总重480t，运输重380t，吊芯重330t。
（2）主要附件
水冷却器11t，油箱小车0.15t，高压套管升高座0.7t，中性点套管升高座0.1t，油枕2t，高压套管0.54t，中性点套管0.1t，低压套管0.45t。
18）主要尺寸
变压器起吊尺寸10.8m（长）⨯3.85m（宽）⨯4.9m（高），冷却器起吊尺寸5.006m（长）⨯2.32m（宽）⨯4.9m（高）。
技术参数
1）中性点电抗器
（1）型式及额定值
型式：
户外、自冷式
电抗值20Ω
工作电流140A
容量392kVA
热稳定电流（2s，有效值）3.15kA
动稳定电流（峰值）8kA
（2）布置
中性点电抗器布置在上游副厂房82.0m高程25m坝段内，靠近变压器布置。
（3）外形尺寸6和运输重量（估计值）
运输尺寸约为1.8⨯1.8⨯1.95m（长⨯宽⨯高），外形尺寸约为2.4⨯2.0⨯4.2m（长⨯宽⨯高）。
高压套管重量约为200kg，接地套管重量约为30kg，储油柜重量约为200kg，油重约为3000kg，端子箱重量约为30kg，总重量约为8500kg。
2）中性点接地开关
（1）型式及额定值
中性点接地开关型式为户外、单极式，电动操作。
设备参数如下：
额定电压
66kV
最高工作电压
72.5kV
额定频率
50Hz
额定电流
400A
额定热稳定电流及持续时间
6.5kA，2s
额定动稳定电流
17.5kA
工频1分钟耐受电压（有效值）
140kV
雷电冲击耐受电压（峰值）
325kV
泄漏比距
25mm/kV
机械稳定性操作寿命
2000次
中性点避雷器
（1）额定值
户外瓷柱式、中性点型无间隙金属氧化物避雷器。
设备参数如下：
额定电压（有效值）
102kV
持续运行电压（有效值）
80kV
标称放电电流
1.5kA
1mA直流参考电压
≥145kV
操作冲击电流残压（500A）
≤245kV
雷电冲击电流残压（1500A）
≤260kV
2ms方波通流容量（20次）
400A
局放量
≤10pc
无电阻片的避雷器绝缘水平：
工频耐压
140kV
雷电冲击耐受电压
325kV
泄漏比距
25mm/kV
穿墙套管
（1）型式和额定值
中性点穿墙套管型式为户外/户外型环氧树脂浸纸穿墙套管。
设备参数如下：
额定电压
72.5kV
额定频率
50Hz
额定电流
400A
额定热稳定电流
6.5kA，2s
额定动稳定电流
17.5kA
工频1分钟耐受电压（有效值）
140kV
雷电冲击耐受电压（峰值）
325kV
局放量
≤5pc
泄漏比距
25mm/kV
Tgδ
≤2%
弯曲试验负荷
1000N
自用变技术参数
1）型式
变压器为户内、空气自冷、环氧树脂真空浇注的三相干式变压器。
变压器高压侧与10kV电缆连接，低压侧与母线槽相连。
2）额定值
额定容量（kVA）1000
额定电压（高压/低压，kV）
阻抗电压（额定容量,额定电压,额定频率下，线圈温度75℃）6%
联结组别Dyn11
温升和温度
线圈的平均温升（用电阻法测量）≤100K
线圈最热点的温度≤155℃
绝缘水平
最高工作电压kV（有效值）高压12
1分钟工频耐压kV（有效值）高压35
低压3
雷电冲击耐压kV（峰值）高压75
损耗（实测值）
空载损耗（W）1300
负载损耗（W,75℃）7100
空载电流（额定电压、额定频率）
变压器的空载电流不超过0.5%变压器额定电流。
过载能力：
过载倍数1.4，时间5分钟。
局部放电量≤5pc
声压级噪音水平（不带外罩本体1m处测量）≤46dB
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