緬甸Myittha水電站電氣一次設(shè)計(jì)

糜膺

摘 要：本文對緬甸Myittha水電站項(xiàng)目的電氣一次設(shè)計(jì)進(jìn)行了簡要介紹。

關(guān)鍵詞：緬甸Myittha水電站 電氣一次設(shè)計(jì) 設(shè)備選擇

中圖分類號：TB47 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）09（a）-0051-02

1 工程概述

緬甸Myittha水電站工程位于緬甸馬圭省甘高市（Gangaw）的Myittha河上，北距甘高市大約30 km，為國內(nèi)總承包EPC項(xiàng)目。

本工程的任務(wù)是灌溉及發(fā)電，灌溉面積約48 km2，電站裝機(jī)容量為40.63 MW。本工程為引水式電站，主要建筑物包括主壩、副壩、溢洪道、壓力管道，水電站廠房，尾水渠、機(jī)電設(shè)備及開關(guān)站，其中，中方（承包商為國內(nèi)某總承包公司）承包范圍為除主壩、副壩和溢洪道外的全部引水發(fā)電系統(tǒng)的土建及設(shè)備采購和安裝。工程于2009年11月開工建設(shè)，計(jì)劃2015年3月第一臺機(jī)組試運(yùn)行，同年4月第二臺機(jī)組試運(yùn)行，并竣工移交給緬方。本工程電站廠房為壩后引水式半地下廠房，廠房內(nèi)安裝2臺單機(jī)額定容量為20.315 MW的水輪發(fā)電機(jī)組，總裝機(jī)容量40.63 MW，額定水頭52.90 m，戶外開關(guān)站布置于廠區(qū)上游側(cè)，采用敞開式中型布置。

2 接入系統(tǒng)

根據(jù)緬方與總承包方簽訂的工程建設(shè)主合同（以下簡稱“主合同”），本工程采用3回66 kV架空線路接入系統(tǒng)。其中1回66 kV架空線路接入Gangaw變電站，該回線路長度16.09 km；余下2回66 kV架空線路接入Kyaw變電站，單回線路長度40.23 km。

3 電氣主接線

3.1 發(fā)電機(jī)與變壓器的連接

根據(jù)主合同要求，本工程水輪發(fā)電機(jī)與主變壓器的連接采用單元接線，即1臺容量為20.315 MW的水輪發(fā)電機(jī)組與一臺容量為24 MVA的66/11 kV升壓變壓器直接連接。水輪發(fā)電機(jī)出口額定電壓采用11 kV，在水輪發(fā)電機(jī)與主變壓器之間裝設(shè)發(fā)電機(jī)斷路器，以滿足機(jī)組頻繁啟停的需要，同時可提高廠用電供電可靠性。在每臺發(fā)電機(jī)的靠近主變側(cè)分別T接1臺11/ 0.4 kV、800 kVA的廠用變壓器。為限制過電壓，發(fā)電機(jī)出口和主變壓器低壓側(cè)各裝設(shè)1組避雷器。

根據(jù)當(dāng)?shù)叵到y(tǒng)運(yùn)行要求，主變壓器中性點(diǎn)采用直接接地方式，不裝設(shè)避雷器和帶有放電間隙的隔離開關(guān)。發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)采用經(jīng)接地變壓器接小電阻的高電阻接地方式。

3.2 66 kV側(cè)接線

66 kV配電裝置采用戶外敞開式中型布置，采用單母線接線方式，接線簡單清晰，繼電保護(hù)配置簡單。主母線選用鋁合金軟母線，2回發(fā)-變組單元和3回66 kV出線分別接在母線上，在母線上配置1組電壓互感器和ZnO避雷器。

電氣主接線簡圖見圖1。

4 短路電流計(jì)算即主要設(shè)備選擇

4.1 短路電流計(jì)算

根據(jù)緬方業(yè)主咨詢工程師的意見，系統(tǒng)短路時提供的三相短路電流按不大于31.5kA選取。根據(jù)IEC60909（2001）“Short-circuit current in three-phase a.c. systems”標(biāo)準(zhǔn)，本工程短路電流計(jì)算結(jié)果見表1。

4.2 主要電氣設(shè)備選擇

4.2.1 水輪發(fā)電機(jī)

水輪發(fā)電機(jī)為立軸懸式結(jié)構(gòu)，主要參數(shù)如下。

額定功率：20.315 MW

額定容量：23.9 MVA

額定電壓：11 kV

額定電流：1254.4 A

額定頻率：50 Hz

額定功率因數(shù)：0.85（滯后）

相數(shù)：三相

額定轉(zhuǎn)速：333.3 rpm

冷卻方式：空氣冷卻

效率：97.1%

4.2.2 主變壓器

型式：三相、雙繞組、自冷卻、銅線、無勵磁調(diào)壓升壓變壓器

額定容量：24 MVA

額定電壓比：66±2×2.5%/11 kV

阻抗電壓：9%

聯(lián)結(jié)組別：YN，d11

冷卻方式：ONAN

4.2.3 真空發(fā)電機(jī)斷路器主要參數(shù)

額定電壓：15 kV

額定電流：3000 A

額定頻率：50 Hz

額定短路開斷電流：50 kA

短路關(guān)合電流（峰值）：137 kA

直流分量開斷能力：75%

4.2.4 66 kV及11 kV配電裝置

66kV配電裝置采用戶外敞開式設(shè)備，額定電壓：72.5kV，額定電流：2000 A，額定短時開斷電流及持續(xù)時間：40 kA/3 s，額定峰值耐受電流：100 kA。

11 kV配電裝置采用金屬鎧裝中置式高壓開關(guān)柜，額定電壓：12 kV，主母線額定電流：2000 A，額定短時耐受電流（有效值）及額定持續(xù)時間：25 kA/3s，額定峰值耐受電流（峰值）：63 kA。

5 電氣設(shè)備布置

5.1 主廠房電氣設(shè)備布置

本電站主廠房長度為55.60 m（包括安裝場），寬度為21.00 m，機(jī)組間距為15.50 m，共分三層：發(fā)電機(jī)層，高程為251.20 m；水輪機(jī)層，高程為244.90 m；蝸殼層，高程為 237.64 m。在發(fā)電機(jī)層下游側(cè)，按機(jī)組段布置有機(jī)旁盤。在發(fā)電機(jī)層，發(fā)電機(jī)主引出線母線（封閉母線）從第二象限與+Y軸夾角為45°的方向引出至上游副廠房。發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)從水輪機(jī)層第四象限與-X軸夾角45°的方向引出，并在風(fēng)洞外布置中性點(diǎn)設(shè)備。

5.2 副廠房電氣設(shè)備布置

副廠房緊靠主廠房上游側(cè)布置，共分為五層。第一層高程為244.90 m，與主廠房水輪機(jī)層同高程。在該層布置有電工實(shí)驗(yàn)室、消防器材室及工具間等。第二層高程為249.90 m。在該層布置有發(fā)電機(jī)電壓開關(guān)柜等。第三層高程為254.40 m，該層布置電纜層、勵磁變壓器。第四層高程為257.70 m，即地面層，布置有0.4 kV開關(guān)柜、蓄電池室及直流屏室等。第五層高程為262.20 m，布置有控制室、繼電保護(hù)室、通信室及計(jì)算機(jī)室等。endprint

5.3 66 kV開關(guān)站電氣設(shè)備布置

66 kV開關(guān)站位于主廠房西側(cè)，高程為278.00 m，布置有11/66 kV升壓變壓器、SF6斷路器、隔離開關(guān)、電流互感器、電壓互感器、避雷器等設(shè)備。

6 電站廠用電

本電站采用機(jī)組自用電與全廠公用電混合的供電方式。于2臺發(fā)電機(jī)出口處各引接1臺廠用變壓器，按單臺廠用變壓器容量能夠滿足全廠最大負(fù)荷條件計(jì)算，廠用變壓器型號選擇為SCB9-800/11kV，800 kVA，11±2×2.5%/0.4 kV，Ud=6%，Dyn11。由于當(dāng)?shù)貨]有外來電源，根據(jù)主合同要求，經(jīng)計(jì)算，選用1臺300 kW柴油發(fā)電機(jī)組作為廠用電冷備用電源，為電站提供緊急情況下的事故保安電源和機(jī)組黑啟動所需的啟動電源。廠用電0.4 kV系統(tǒng)采用單母線分段接線，2臺廠用變壓器低壓側(cè)分別接在兩段0.4 kV母線上，母線之間設(shè)置母聯(lián)分段斷路器。正常情況下，2臺廠用變分別運(yùn)行，母聯(lián)分段斷路器分閘；當(dāng)1臺廠用變失電時，該臺廠用變壓器低壓側(cè)框架斷路器分閘，母聯(lián)分段斷路器合閘，由1臺廠用變帶全廠用電負(fù)荷；當(dāng)2臺廠用變壓器均失電時，接于兩段0.4kV母線上的非重要負(fù)荷由分勵脫扣器控制跳閘，接于II段母線上的柴油發(fā)電機(jī)進(jìn)線斷路器合閘，柴油發(fā)電機(jī)投入運(yùn)行，并為重要負(fù)荷提供電源。由于進(jìn)水口距離廠房較遠(yuǎn)，在進(jìn)水口平臺上安裝1臺11/0.4 kV箱式變壓器，容量為160 kVA，為進(jìn)水口用電設(shè)備提供電源，箱變高壓側(cè)電源引自廠房11 kV母線。

7 電站防雷與接地

本電站為大電流接地系統(tǒng)。接地計(jì)算按照IEEE80-2000 IEEE Guide for Safety in AC Substation Grounding及IEEE Std 665-1995 IEEE guide for generating station grounding標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，廠區(qū)內(nèi)的接地采用統(tǒng)一的接地網(wǎng)，其總接地電阻按照不超過1Ω考慮。為有效降低接地電阻值，在設(shè)計(jì)上充分考慮利用自然接地體，同時在尾水渠及附近敷設(shè)水下接地網(wǎng)。在66kV開關(guān)站敷設(shè)水平均壓網(wǎng)，并在開關(guān)站外沿及避雷器、防雷引下線等處設(shè)置一定數(shù)量的垂直接地極。進(jìn)水口距離廠區(qū)較遠(yuǎn)，采用單獨(dú)接地網(wǎng)，不與廠區(qū)接地網(wǎng)連接。接地材料按照主合同要求全部采用銅制材料。為防止直擊雷損害設(shè)備及人身安全，在66kV開關(guān)站內(nèi)設(shè)避雷線，在廠房及進(jìn)水口建筑屋頂設(shè)置避雷帶，使站內(nèi)設(shè)備和建筑物均在保護(hù)范圍內(nèi)。

8 電站照明

全廠照明分工作照明和事故照明兩個系統(tǒng)。工作照明采用交流380/220V三相五線制。事故照明采用交、直流供電方式，直流220V經(jīng)過逆變電源供電。事故照明接線采用單母線雙電源自動切換接線，正常情況下事故照明系工作照明的一部分，并由交流電源供電，當(dāng)發(fā)生全廠停電事故時，由事故照明切換裝置自動切換到逆變電源供電。

9 結(jié)語

緬甸Myittha水電站工程目前正處在施工階段，本工程所有施工圖紙已得到業(yè)主及咨詢單位的認(rèn)可通過。

參考文獻(xiàn)

[1] IEC60909（2001）Short-circuit current in three-phase a.c. systems[S].

[2] IEEE80-2000 IEEE Guide for Safety in AC Substation Grounding[S].

[3] IEEE Std 665-1995 IEEE guide for generating station grounding[S].endprint

5.3 66 kV開關(guān)站電氣設(shè)備布置

66 kV開關(guān)站位于主廠房西側(cè)，高程為278.00 m，布置有11/66 kV升壓變壓器、SF6斷路器、隔離開關(guān)、電流互感器、電壓互感器、避雷器等設(shè)備。

6 電站廠用電

本電站采用機(jī)組自用電與全廠公用電混合的供電方式。于2臺發(fā)電機(jī)出口處各引接1臺廠用變壓器，按單臺廠用變壓器容量能夠滿足全廠最大負(fù)荷條件計(jì)算，廠用變壓器型號選擇為SCB9-800/11kV，800 kVA，11±2×2.5%/0.4 kV，Ud=6%，Dyn11。由于當(dāng)?shù)貨]有外來電源，根據(jù)主合同要求，經(jīng)計(jì)算，選用1臺300 kW柴油發(fā)電機(jī)組作為廠用電冷備用電源，為電站提供緊急情況下的事故保安電源和機(jī)組黑啟動所需的啟動電源。廠用電0.4 kV系統(tǒng)采用單母線分段接線，2臺廠用變壓器低壓側(cè)分別接在兩段0.4 kV母線上，母線之間設(shè)置母聯(lián)分段斷路器。正常情況下，2臺廠用變分別運(yùn)行，母聯(lián)分段斷路器分閘；當(dāng)1臺廠用變失電時，該臺廠用變壓器低壓側(cè)框架斷路器分閘，母聯(lián)分段斷路器合閘，由1臺廠用變帶全廠用電負(fù)荷；當(dāng)2臺廠用變壓器均失電時，接于兩段0.4kV母線上的非重要負(fù)荷由分勵脫扣器控制跳閘，接于II段母線上的柴油發(fā)電機(jī)進(jìn)線斷路器合閘，柴油發(fā)電機(jī)投入運(yùn)行，并為重要負(fù)荷提供電源。由于進(jìn)水口距離廠房較遠(yuǎn)，在進(jìn)水口平臺上安裝1臺11/0.4 kV箱式變壓器，容量為160 kVA，為進(jìn)水口用電設(shè)備提供電源，箱變高壓側(cè)電源引自廠房11 kV母線。

7 電站防雷與接地

本電站為大電流接地系統(tǒng)。接地計(jì)算按照IEEE80-2000 IEEE Guide for Safety in AC Substation Grounding及IEEE Std 665-1995 IEEE guide for generating station grounding標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，廠區(qū)內(nèi)的接地采用統(tǒng)一的接地網(wǎng)，其總接地電阻按照不超過1Ω考慮。為有效降低接地電阻值，在設(shè)計(jì)上充分考慮利用自然接地體，同時在尾水渠及附近敷設(shè)水下接地網(wǎng)。在66kV開關(guān)站敷設(shè)水平均壓網(wǎng)，并在開關(guān)站外沿及避雷器、防雷引下線等處設(shè)置一定數(shù)量的垂直接地極。進(jìn)水口距離廠區(qū)較遠(yuǎn)，采用單獨(dú)接地網(wǎng)，不與廠區(qū)接地網(wǎng)連接。接地材料按照主合同要求全部采用銅制材料。為防止直擊雷損害設(shè)備及人身安全，在66kV開關(guān)站內(nèi)設(shè)避雷線，在廠房及進(jìn)水口建筑屋頂設(shè)置避雷帶，使站內(nèi)設(shè)備和建筑物均在保護(hù)范圍內(nèi)。

8 電站照明

全廠照明分工作照明和事故照明兩個系統(tǒng)。工作照明采用交流380/220V三相五線制。事故照明采用交、直流供電方式，直流220V經(jīng)過逆變電源供電。事故照明接線采用單母線雙電源自動切換接線，正常情況下事故照明系工作照明的一部分，并由交流電源供電，當(dāng)發(fā)生全廠停電事故時，由事故照明切換裝置自動切換到逆變電源供電。

9 結(jié)語

緬甸Myittha水電站工程目前正處在施工階段，本工程所有施工圖紙已得到業(yè)主及咨詢單位的認(rèn)可通過。

參考文獻(xiàn)

[1] IEC60909（2001）Short-circuit current in three-phase a.c. systems[S].

[2] IEEE80-2000 IEEE Guide for Safety in AC Substation Grounding[S].

[3] IEEE Std 665-1995 IEEE guide for generating station grounding[S].endprint

5.3 66 kV開關(guān)站電氣設(shè)備布置

66 kV開關(guān)站位于主廠房西側(cè)，高程為278.00 m，布置有11/66 kV升壓變壓器、SF6斷路器、隔離開關(guān)、電流互感器、電壓互感器、避雷器等設(shè)備。

6 電站廠用電

本電站采用機(jī)組自用電與全廠公用電混合的供電方式。于2臺發(fā)電機(jī)出口處各引接1臺廠用變壓器，按單臺廠用變壓器容量能夠滿足全廠最大負(fù)荷條件計(jì)算，廠用變壓器型號選擇為SCB9-800/11kV，800 kVA，11±2×2.5%/0.4 kV，Ud=6%，Dyn11。由于當(dāng)?shù)貨]有外來電源，根據(jù)主合同要求，經(jīng)計(jì)算，選用1臺300 kW柴油發(fā)電機(jī)組作為廠用電冷備用電源，為電站提供緊急情況下的事故保安電源和機(jī)組黑啟動所需的啟動電源。廠用電0.4 kV系統(tǒng)采用單母線分段接線，2臺廠用變壓器低壓側(cè)分別接在兩段0.4 kV母線上，母線之間設(shè)置母聯(lián)分段斷路器。正常情況下，2臺廠用變分別運(yùn)行，母聯(lián)分段斷路器分閘；當(dāng)1臺廠用變失電時，該臺廠用變壓器低壓側(cè)框架斷路器分閘，母聯(lián)分段斷路器合閘，由1臺廠用變帶全廠用電負(fù)荷；當(dāng)2臺廠用變壓器均失電時，接于兩段0.4kV母線上的非重要負(fù)荷由分勵脫扣器控制跳閘，接于II段母線上的柴油發(fā)電機(jī)進(jìn)線斷路器合閘，柴油發(fā)電機(jī)投入運(yùn)行，并為重要負(fù)荷提供電源。由于進(jìn)水口距離廠房較遠(yuǎn)，在進(jìn)水口平臺上安裝1臺11/0.4 kV箱式變壓器，容量為160 kVA，為進(jìn)水口用電設(shè)備提供電源，箱變高壓側(cè)電源引自廠房11 kV母線。

7 電站防雷與接地

本電站為大電流接地系統(tǒng)。接地計(jì)算按照IEEE80-2000 IEEE Guide for Safety in AC Substation Grounding及IEEE Std 665-1995 IEEE guide for generating station grounding標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，廠區(qū)內(nèi)的接地采用統(tǒng)一的接地網(wǎng)，其總接地電阻按照不超過1Ω考慮。為有效降低接地電阻值，在設(shè)計(jì)上充分考慮利用自然接地體，同時在尾水渠及附近敷設(shè)水下接地網(wǎng)。在66kV開關(guān)站敷設(shè)水平均壓網(wǎng)，并在開關(guān)站外沿及避雷器、防雷引下線等處設(shè)置一定數(shù)量的垂直接地極。進(jìn)水口距離廠區(qū)較遠(yuǎn)，采用單獨(dú)接地網(wǎng)，不與廠區(qū)接地網(wǎng)連接。接地材料按照主合同要求全部采用銅制材料。為防止直擊雷損害設(shè)備及人身安全，在66kV開關(guān)站內(nèi)設(shè)避雷線，在廠房及進(jìn)水口建筑屋頂設(shè)置避雷帶，使站內(nèi)設(shè)備和建筑物均在保護(hù)范圍內(nèi)。

8 電站照明

全廠照明分工作照明和事故照明兩個系統(tǒng)。工作照明采用交流380/220V三相五線制。事故照明采用交、直流供電方式，直流220V經(jīng)過逆變電源供電。事故照明接線采用單母線雙電源自動切換接線，正常情況下事故照明系工作照明的一部分，并由交流電源供電，當(dāng)發(fā)生全廠停電事故時，由事故照明切換裝置自動切換到逆變電源供電。

9 結(jié)語

緬甸Myittha水電站工程目前正處在施工階段，本工程所有施工圖紙已得到業(yè)主及咨詢單位的認(rèn)可通過。

參考文獻(xiàn)

[1] IEC60909（2001）Short-circuit current in three-phase a.c. systems[S].

[2] IEEE80-2000 IEEE Guide for Safety in AC Substation Grounding[S].

[3] IEEE Std 665-1995 IEEE guide for generating station grounding[S].endprint