水电站电气工程初步设计报告文档格式.docx

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需电量

1.586

2.139

3.815

4.842

6.16％

12.27％

4.89％

最大负荷

3.407

5.041

8.737

10.852

8.15％

11.63％

4.43％

负荷小时

4655

4243

4366

4462

根据XX电力公司对XX电网负荷预测，XX电网2010年用电最大负荷约5.041万.kW；

用电量约2.139万kW·

h。

用电负荷小时数4243小时。

负荷预测分析：

1.从负荷预测分析可见2010年最大负荷已超过XX电网2007年XX电网最大XX、XX电站两电站的总容量22900kW，电网负荷已超过电网电源极限。

必须在2007年至2010年间再增加发电容量。

2.最大负荷年利用小时数仅4243小时，其值较低。

分析原因XX电网电源两个主力电站无调节能力，枯水期出力大大减小，影响电站年运行小时数。

另一方面导致冬季用户无电可用，使一般工业企业的发展受到电力工业用电季节和时段的抑制。

稍大一点的工业企业一般不愿意开开停停，生产不连续进行，产品质量也无法得到保证。

故XX电网的工业企业截至2007年基本无正规大型工业企业负荷，这样XX电网的负荷就只剩下当地的生活、电热、照明及一些极少的季节性负荷。

即XX电网的现状已严重制约了XX地区工业企业的发展。

3.上述负荷预测未考虑XX电站建成后正常蓄水位为海拔2500m高程，XX电站（（3×

6300KW）这座目前XX地区电网最大的水电站将处于XX电站正常蓄水位以下而被淹没报废，到时XX电网发电容量更加不足。

尽管XX电网与XX牧区电网开通110kV输电线路连接以后情况可能有所好转，但随着XX工农业建设的发展可能突破规划的用电需求。

此外XX、XX等大中型电站开工新建，在这批电站建设过程中需大量施工用电，且必须优先保证对这批大中型项目高可靠性供电。

4.该负荷预测还未对XX、XX的电站建成后利用其500kV高压输电通道建XX地区水电能量送出问题。

5.XX电网应抓住目前水电建设发展的重大机遇，利用这批工程前期XX电网向其供施工用电契机；

抓住因海拔2500m高程以下电站、线路、局部电网被淹没而“复建”的契机，短期内迅速建成XX电网110kV电压等级的骨架网，并利用这一输电通道，将XX及其周边地区丰富的水力资源转化成电力资源向外输送。

彻底改变XX电网目前这种无调节能力，夏天发电无处送、冬天用电无力供，发电用电都受到限制的被动局面。

借助水电产业的开发拉动地区经济的发展，形成XX新兴的工业和经济增长点。

7.1.3XX电网规划

根据XX设计院2007年7月对XX电网2010年目标网架规划，XX电网规划如下：

XX电源装机进度表

万kW

电源装机合计

3.440

8.440

33.140

355.140

新增装机

5.000

24.700

322.000

XX电站

1.89

0.500

其他小电站

1.050

XX流域梯级电站

18.700

6.000

56.000

36.000

30.000

200.000

其他

XX电网新增装机进度分析：

1.2005年至2010年计划新增装机5.0万千瓦。

截至2007年XX地区无大、中型水电站新建上网。

没有明确XX地区哪条河、哪个流域先开发。

2.XX流域有6.0万千瓦的装机容量，只是开发时间列到2015年，时间较晚。

3.XX原初步拟定的6.0万开发容量是在原电网发展的初期按照XX电网最初的自发自供，保证XX孤立电网基本发电用电电力电量平衡的前提下作出的。

已经不能适应目前XX地区水电建设发展的需要。

需根据XX目前的新情况重新调整XX水电开发的思维和理念，从而重新制定XX新的水电开发方略。

7.1.4XX水电开发的新格局

1XX的水力资源

XX（XX沟）为大渡河上段足木足左岸支流，又称XX河。

发源于XX县东邛崃山脉，上源称格波德曲，北流至大青坪，转西北，左纳四冈森沟，沙拉足沟，转西南过青坪、送足，以下有一河曲，西过XX乡，至XX宗，左纳解放沟，龙藏沟，右纳黑尔桠沟，至呷博，右纳龙尔甲沟，转南汇入足木足河。

流域水系较发育，支沟较多，较大的支沟有黑尔桠沟、龙尔甲沟。

河流源头高程为4200m，河流出口高程为2480m，总落差1720m，河长73km，平均比降为25.4‰，全流域面积为1255km2。

水能蕴藏量约11.7万kW。

2XX水电开发方案的调整

成都XX水电建设公司承担了XX的开发和XX电站的建设任务，是XX电站的业主。

成都XX水电建设公司已经与XX县人民政府签署了XX水电开发建设协议，与XX电力有限责任公司签署了XX电站并网协议。

根据协议，业主委托XX水电勘测设计院对XX进行了规划，并经XX计委、XX水利局组织审查，并以阿府[2005]6号文件《XX人民政府关于将XX流域水电开发权授予XX县人民政府的批复》和马尔府函[2004]29号文件《XX县人民政府关于同意授予成都XX水电建设有限公司投资兴办电矿结合型企业开发权的批复》批准了XX水电开发规划。

原规划在XX修建六级电站，总装机六万千瓦，年运行小时数个站均接近六千小时。

全流域电站在XX乡附近择地修建110kV升压站，以110kV电压等级并入XX电网。

随着XX地区水电建设高潮的到来，XX、XX等一批大中型水电站的修建，XX电网面临重大发展机遇。

XX河口最末一级XX电站离XX电站厂址仅5km,离XX电站工地也仅约50km。

为这两座大型水电站建设提供施工电源是得天独厚的有利条件。

通过先提供施工电源，后利用已经形成的电力通道送出XX水电能量是XX水电开发的重大发展机遇。

为此对原规划有必要进行调整和完善。

主要的调整有三点，一是将原规划XX电站、XX电站合并成一级开发，增大单站、单机装机容量，以构成XX电网目前最大容量的单站和单机以提高系统动态稳定性，适应大型电站施工工地需求提高抗冲击能力；

提高XX系统整体稳定性和供电可靠性。

二是适应水电商业性开发的需要，参照州内其他流域开发经验适当降低原各站年利用小时数至4500h左右，也即适当加大各电站装机容量，使XX流域水电开发装机可达10～12万kW。

三是根据XX水电发展的新形势，结合XX电站2500m高程以下为淹没区，XX电站及部分35kV系统将因淹没而“复建”的特点，以及XX河口离XX及XX均较近的特点，确定以新的XX电站作为整个XX流域开发的枢纽站，XX流域各站容量均送入XX电站汇总后并入系统。

3XX电站在XX流域水电开发的作用

按照水文、水能、水力机械等章节的论证结论，XX电站设计装机2×

4MW，以一回35kV线路与XX宗变电站35kV母线连接，汇入XX电网。

本电站只发不供，不承担系统调相、调频任务。

7.1.5接入电力系统设计

拟建的XX电站装机2×

4MW，按照XX流域水电开发的规划，XX电站采用35kV电压等级送出电能，以一回线路与XX宗变电站相连，汇入XX电网。

具体接线见：

电力系统地理接线图：

“大电（初）－电－01”

电力系统单线接线图：

“大电（初）－电－02”

7.2电气主接线

7.2.1设计依据

根据本阶段水文、水能部分设计结果推荐的XX电站装机2×

4MW，以及XX流域水电开发电网接线方案设计该电站的电气主接线。

7.2.2电气主接线方案比较

根据上述依据，初步拟定XX电站电气主接线方案两个。

详见：

电气主接线方案比较图：

“大电（初）—电—03”

方案Ⅰ

接线综述：

本方案6.3kV侧采用单母线接线，两台发电机所发电能经6.3kV母线汇总后由一台10000kVA双绕组变压器将电压升高至35kV，35kV采用变压器—线路组接线方式。

以一回35kV线路与XX宗变电站连接。

站用电分别从发电机6.3kV母线和35kV出线取得。

主要优点：

接线简单清晰，能满足运行方式变化的要求；

保护配置容易实现；

35kV电气设备少，升压站占地面积小，设备及土建投资少。

主要缺点：

枯水期单台机运行时变压器损耗大；

变压器故障时全厂电能不能送出，可靠性较差；

方案Ⅱ

接线综述:

本方案采用两个发电机－变压器单元接线，经主变升压至35kV；

35kV采用单母线接线；

运行灵活性、发供电可靠性较高；

保护配置容易实现。

由于采用两台主变以及35kV配电设备增多，升压站占地面积大，设备及土建投资增加。

对两个方案的主要设备进行经济比较。

主接线方案经济比较见表7-1。

XX水电站主接线方案经济比较表

表7—1

项目

方案

电力变压器

35kV开关

6kV开关柜

总金额

万元

变比

容量

kVA

数量

台

单价

金额

Ⅰ

38.5/6.3

10000

100

5.0

139

Ⅱ

2×

5000

140

182

注：

本经济比较表仅对各方案中不同部分进行比较，计算中亦只列入了各方案主要电气设备数量和价格。

推荐方案：

按照电气主接线的设计原则，并考虑变压器故障的机率很小，根据以上分析，方案I技术上可行，投资较省，故推荐采用方案I接线作为XX电站的电气主接线。

电气主接线图：

“大电（初）—电—04”

7.3站用电

7.3.1站用电源

厂区内设两台站用变压器；

站用电分别从6.3kV母线和35kV出线取得；

其中1#站用变压器容量为200kVA，电源取自6.3kV母线；

2#站用变压器容量为160kVA，电源取自35kV出线。

两台站变采用暗备用接线方式；

设备用电源自动投入装置（BZT）。

7.3.2站用电接线

1．站用电母线（0.4kV）采用单母线分段接线；

2．站用电系统采用三相四线制，动力、照明合并使用；

3．取水口供电

取水口距离厂区约12km，拟采用10kV电压供电。

从发电机6kV机端取得电源，采用一台50kVA10kV隔离变压器，经一回10kV输电线路对取水口供电；

在取水口设置一台50kVA的10/0.4kV的降压变压器，经配电屏向各设备供电。

厂用电接线图：

7.4主要电气设备选择和布置

7.4.1短路电流计算

1．短路电流计算目的：

1）电站电气设备选择、校验；

2）电站继电保护整定、校验。

2．短路电流计算依据：

1）据前述推荐采用的XX电站电气主接线；

2）XX县电网接线图。

3．XX电站电站为一电源点，系统（XX宗变电站）为一电源点。

4．短路电流计算点：

发电机母线上为d1点,35kV变压器高压侧为d2,35kV出线末端为d3点。

详见“图7-1短路电流计算网络图”。

5．短路电流计算方法

采用个别变换法，取基准容量为100MVA。

采用平均额定电压。

计算过程（略）。

短路电流计算成果详见

“表7－2XX电站短路电流计算成果表”

图7-1短路电流计算网络图

XX电站最大运行方式三相短路电流计算成果

短路点

平均电压Up

电源计算数据

短路电流计算数据

电源名称

额定容量Se

直连电抗X

计算电抗Xjs（查表）

电源额定电流Ie

t=0s

t=0.2s

t=4s

冲击系数Kch

冲击短路电流ich

全电流有效值Ich

标幺值I*"

　　（查表）

有名值I"

短路容量S"

标幺值I*0.2

有名值I0.2

短路容量S0.2

标幺值I*4

有名值I4

短路容量S4

MVA

①

②

③

④

⑤

⑥

⑦

⑧

⑨

⑩

⑾

⑿

⒀

⒁

⒂

⒃

⒄

⒅

⒆

d-1

6.3

37kV系统Sx

∝

2.161

9.164

0.463

4.241

46.3

1.90

11.40

6.86

本站

8.00

1.464

0.183

1.146

6.127

7.019

76.6

4.100

4.697

51.2

3.081

3.529

38.5

18.86

11.36

∑

9.26

122.9

8.939

97.5

7.77

84.8

30.26

18.22

d-2

1.037

1.560

0.964

1.505

96.4

1.85

3.94

2.35

2.104

0.263

0.195

4.290

0.837

53.6

3.253

0.635

40.7

3.098

0.604

38.7

2.19

1.31

2.342

150.0

2.14

137.1

2.109

135.7

6.13

3.66

XX电站最小运行方式三相短路电流计算成果

1.864

0.536

4.915

13.21

7.96

4.00

2.928

0.573

3.509

38.3

2.348

25.6

1.765

19.3

9.43

5.68

8.424

91.9

7.263

79.2

6.78

72.9

22.64

13.64

3.488

0.218

0.098

5.055

0.493

31.6

3.633

0.354

22.7

3.191

0.311

19.9

1.29

0.77

1.998

128.0

1.859

119.1

1.816

116.3

5.23

3.12

7.4.2主要电气设备选择及校验

本电站海拔约2500m，所有电气设备均选用高原型。

1.35kV配电装置的选择：

本站35kV电气设备均为户外式。

35kV断路器采用SF6户外式断路器。

2.主变选择

主变选择SF9节能型变压器，型号为:

SF9－10000/35，38.5±

5%/6.3kV,Y,d11（GY）。

3.6kV配电装置的选择：

本电站6kV配电装置采用KYN63A—12（GY）型手车式开关柜。

断路器选用ZN12真空断路器，配弹簧储能操作机构。

本型手车式开关柜可靠性高，设备使用寿命长，检修周期长、检修维护安全、方便。

4.主要电气设备的动、热稳定校验见:

“表7-3电气设备选择校验表”

表7-3电气设备选择校验表

表一：

高压断路器的选择

LW8—35/1600

技术数据

计算数据

安装地点

额定参数

保证值

计算参数

计算值

35kV线路

Ue（kV）

40.5

Ug（kV）

Ie（A）

1600

Igzd（A）

650

Ike（KA）

31.5

I〃（KA）

Ske（MVA）

6000

S〃（MVA）

248

Ide（KA）

Ich（KA）

36.7

Ire2tre（KA2S）

3969

Qt（KA2s）

1058

结论：

合格

表二：

高压隔离开关的选择

GW4—35D/630

35kV线路

1250

Ire2tre

（KA2S）

（KA2s）

XX水电站主要电气设备表

序号

名称

型号及规格

单位

备注

水轮发电机

SFW4000-8/17306.3kV,

励磁设备

套

由机组厂家配套供应

SF9-10000/35（GY），YN，d11

38.5±

5%/10.kV,Ud%=7.5

主变

配电变压器

S9-160/35（GY），Y,yn0

5%/0.4kV,Ud%=4.0

厂变

S9-200/6（GY），Y,yn0

6.3±

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