大型抽水蓄能電站電氣主接線方案比選

1、大型抽水蓄能電站電氣主接線方案比選(內蒙古呼和浩特抽水蓄能發(fā)電有限責任公司，內蒙古呼和浩特010030)摘 要：文章對呼和浩特抽水蓄能電站發(fā)變組及500kV出線側電氣主接線方案進行了分析比選，并得出相應的結 論。關鍵詞：蕃能屯站；電氣主接線；方案選擇中圖分類號：TV743文獻標識碼：B文章編號：1007 6921(XX)14 0214 021工思概況呼和浩特抽水蓄能電站位于內蒙古自治區(qū)呼和浩特市 東北的大青山脈哈拉沁溝下游峽谷內，距負荷中心呼和浩特市直線距離約15kmi電站裝機容量1200MW裝設4臺300MW 單級混流可逆式蓄能機組。電站在系統(tǒng)中擔任調峰、填谷 及緊急事故備用的任務，同時兼有

2、調頻、調相的作用。電站建成后，將為蒙西電網提供大型骨干水電調峰電源，能較 好地改善電網的調峰局IRI匸2電氣主接線方案比選2.1總體選擇原則本電站為蒙西電網的主力調峰電站，其接線方式對系統(tǒng) 穩(wěn)定和安全運行有較大影響，結合系統(tǒng)對電站電氣主接線的要求，確定電站電氣主接線選擇的基本遵循原則為“安全 可靠、接線簡單、運行靈活和經濟合理”的基本原則。22發(fā)電電動機厶/上變斥描的組合方式2.2.1接線方案選擇就發(fā)電電動機與主變壓器的組合 方式，分析比較聯合單元、低壓雙分裂擴大單元和單元接線共三種接線方案進行比選。發(fā)電電動機與主變壓器的組合 方式見表1。740)this.width=740" bo

3、rder=undefined>2.2.2方案技術比較對聯合單元、擴大單元和單元接線 三種接線方案各自的特點比較如下：2.2.2.1 方案一：聯合單元接線。與單元接線比較，主變壓器高壓側出線回路數只有2回，故而減少了高壓斷路器和隔離開關等設備的數量，節(jié)省投資；機組停機，仍可 通過 主變壓器倒送廠用電；一臺主變壓器故障或檢修， 接在聯合單元的另一臺機組需短時停電，通過隔離開關操作后，另一臺機組仍可投入運行；與分裂變相比，主變壓 器制造難度小，滿足電站實際運輸條件，易于實現國產化。2.2.2.2 方案二：低斥雙分裂擴人單元婁線與單元接線比較，減少2組主變壓器及 相應的高壓設備，節(jié)省投資；二機一

4、變擴大單元對應的主變壓器故障或檢修，2臺機組容 量不能送出。主變壓器制造難度較大。三相雙 分裂主變壓器單件運輸重量大于320t，電站實際運輸條件難以滿足要求；組合式三相變壓器能滿足電站運輸條件，但 現場安裝工作量大，現場安裝和試驗條件不如制造廠內， 且國內有現場安裝經驗的廠家也不多，另外，單相變壓器的髙、低壓側和中性點連接復雜，占地面積大。2.2.2.3方案二：單兀摟線 接線簡單清晰，故障影響范圍最小，運行可靠靈活，檢修維護方便；主變壓器高壓側出線回路數多，增加布置場地與設備投資；與分裂變相比，主變壓器制造難度小， 滿足電 站實際運輸條件，易丁實現円產化。2.2.3方案經濟比較。方案經濟比較為

5、電站經濟專業(yè)人員計算，本文不作分析，只引用結論：從以上三種方案的可比設備投資總和看，方案一、二、三的投資分別為20453、XX3 24753萬元，即方案一投資居中，方案二比方案一稍低，方案二明顯偏高。2.2.4 推薦方案。通過技術和經濟兩方面比較可知：方 案二所需主變壓器及相應的高壓設備數量最少，可比設備投資與方案一相比僅少 2.2%，但一臺主變壓器及高壓側回路 設備故障 或檢修，將導致兩臺機組容量受阻，可靠性較低； 方案三具有接線簡單、故障影響范圍小、可靠性高且運行 靈活等特點，但所需主變壓器及相應的高壓設備數量最多， 可比設備投資比 方案一要多出21.0%,經濟上無優(yōu)勢；方案一所需主變壓器

6、及相應的高壓設備數量介于兩者之間，若一臺主變壓器故障，高壓側斷路器跳閘，將導致兩臺機組短 時停電，經隔離開關操作后僅一臺機組容量受阻，可靠性較高，投資也相對較省。綜合比較后認為，發(fā)電電動機與 主 變壓器的連接采用聯合單元接線，在技術上能滿足要求，投 資也相對較低，故推薦選用方案的聯合卑兀接線C3 500kV側接線3.1接線方案選擇依據前述電站接入系統(tǒng)情況，電站按500kV 一回出線考慮。由于受電站站址地形限制，電站開關站采用地下GIS布置。根據確定的設計原則和電站具體情況，擬定不完全單 母 線+跨條接線、不完全單母線接線、三角形接線、單母 線接線四種接線方案進行比選，500k V側電氣主接線圖

7、見表2。740)this.width=740" border=undefined>3.2方案技術比較就不完全單母線+跨條接線、三角形接線、單母線接線三種接線方式各自的特點，分析比較如卜：3.2.1方案一：不完個單柿線+跨條接線 接線簡單；正常運行情況下跨條斷開，每一回進線各自接一組斷路器，互不影響；出線回路不設斷路器，設備相對較少，占地面積小，投資較??；開關站布置相對簡單，如有要求能較方便地改為三角形接線；任何一臺斷路器故障，導致全廠一半機組短時停運，經隔離開關操作后 可通過另一臺斷 路器送出；322方案'一一角形接線接線簡單；接線成閉合環(huán)形，沒有母線，可充分利 用每一

8、回路雙斷路器的特點，任一臺斷路器檢修，不影響回路的連續(xù)供電，可靠性高，操作靈活；出線回路裝設斷 路器，設備相對較多，占地面積大，投資較高；開關站布 置相對復雜；任何一臺斷路器檢修，接線均成開環(huán)運行，從而降低了接線可靠 性，若同時其他元件或回路發(fā)生故障，將使另外正?；芈吠ｋ娀蚪饬羞\行；3.2.3方案中母線接線 接線簡單清晰； 每一回進線各自接一組斷路器， 互不影響； 出線回路裝設斷路器，設備相對較多，占地 面積大，投資較高； 開關站布置相對復雜；任一進線回路斷路器故障，全廠一半容量不能送出；出線斷路器、母線故障或檢修，全廠容量均無法送出C3.3方案經濟比較方案經濟比較為電站經濟專業(yè)人員計算，本文

9、不作分析，只引用結論：方案一總投資最低，方案二和方案三較咼心3.4接線方案町拿性訃算和分析電站委托西安交通大學電力系對所選的電氣主接線方案進行了可靠性計算和分析。本文引用結論：和方案三（單母線接線）的可靠性指標較方案一（不完全單母線+跨條接 線）、方案二（三 角形接線）差，其在設備投資、年運行費用 方面也無優(yōu)勢，故不推薦這個方案。方案一和方案二各有其優(yōu)點，均可作為可選方案。需對方案一和方案三做進一步 的分析比較，以確定出最優(yōu)的電氣卞接線方案匚3.5推苕方案根據擬定的不完全單母線+跨條、三角形和單母線三種接線方案，著重從技術、經濟兩方面比較并進行接線可靠性的訃算和分析。通過以上比較可知：對方案三，無論從技術、經濟方面還是接線可靠性方面均比方案一和方案二差，不作為推薦方案C方案一和方案二相比，從可靠性方面來看方案二略優(yōu)于 方案一，從投資費用和年運行費用來看方案一又比方案二經濟?？紤]到方案二所需 500kV設備較多，投資較大，繼電 保護要求較 高，結構布局也不如方案一靈活，綜合考慮后 采用不完全單母線+跨條接線的電氣主接線方案。4結語對于抽水蓄能電站，電氣主接線比選原則基本與常規(guī)水力發(fā)電站相同，為節(jié)約電站機