大橋水電站工程電氣設(shè)備設(shè)計和選型

大橋水電站工程電氣設(shè)備設(shè)計和選型1電氣主接線發(fā)電機(jī)電壓側(cè)110kV出線側(cè)2廠用電源3主要電氣設(shè)備4過電壓保護(hù)直擊雷保護(hù)侵入雷電波保護(hù)操作過電壓保護(hù)5接地6電氣設(shè)備布置7電氣二次自動控制監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)方式及范圍監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及配置電站主控級配置現(xiàn)地控制單元（LCU）配置機(jī)組LCU開關(guān)站及公用設(shè)備LCU勵磁系統(tǒng)勵磁主回路勵磁調(diào)節(jié)器水輪機(jī)調(diào)速器自動化元件繼電保護(hù)發(fā)電機(jī)保護(hù)：主變壓器保護(hù)：7.6.3110kV線路保護(hù)：母線保護(hù)：廠用變壓器及勵磁變故障錄波系統(tǒng)二次接線同期測量電廠控制電源方式工業(yè)電視系統(tǒng)消防報警系統(tǒng)電氣二次設(shè)備布置8結(jié)語大橋水電站工程電氣設(shè)備的設(shè)計和選型摘要本文分析了不同電氣主接線方式對電站安全經(jīng)濟(jì)運行和投資收益的影響，通過分析選擇了電站的主接線方式。根據(jù)主接線方式選擇了電站主要電氣設(shè)備、進(jìn)行了電氣設(shè)備布置的設(shè)計，并從廠用電源、過電壓保護(hù)、接地、電氣二次等方面對進(jìn)行了設(shè)計和選型。關(guān)鍵詞：電氣設(shè)備、設(shè)計、選型大橋電站廠址選于新疆伊犁哈薩克自治州伊寧縣境內(nèi)，伊犁河支流-喀什河下游馬扎爾峽谷出口處，其壩軸線距上游已建的托海水電站尾水渠0.929千米。電站設(shè)計安裝燈泡貫流式機(jī)組3臺，單機(jī)容量5MW。電站水輪發(fā)電機(jī)出口電壓等級為10.5kV，通過變壓器升壓至110kV，通過輸電線路輸送至約900米遠(yuǎn)的托海水電站110kV母線后接入伊犁電網(wǎng)。1電氣主接線發(fā)電機(jī)電壓側(cè)本電站裝機(jī)容量為3X5MW,機(jī)端電壓確定為10.5kV。根據(jù)電站的機(jī)組臺數(shù)及裝機(jī)容量，電站發(fā)電機(jī)側(cè)的接線選擇單元接線、擴(kuò)大單元接線、聯(lián)合單元接線三種接線方案進(jìn)行分析論證。方案一：每臺發(fā)電機(jī)與變壓器采用單元接線（接線圖見圖1）。單元接線發(fā)電機(jī)一變壓器一一對應(yīng)，接線最簡明、清晰，運行靈活可靠，繼電保護(hù)簡單，單一元件故障影3X6300kW3X5MW#1機(jī)組#2機(jī)組3X6300kW3X5MW#1機(jī)組#2機(jī)組#3機(jī)組單元接線圖響范圍最小。采用單元接線主變與高壓側(cè)進(jìn)線間隔較方案二、方案三均有所增加，布置場地與設(shè)備投資增加，不利于高壓側(cè)進(jìn)線布置。方案二：2臺發(fā)電機(jī)采用擴(kuò)大單元接線，1臺發(fā)電機(jī)采用單元接線（接線圖見圖2）。擴(kuò)大單元接線簡單、清晰，運行較靈活可靠，繼電保護(hù)簡單。與單元接線相比，減少1臺主變及1回主變高壓側(cè)進(jìn)線間隔，有利于高壓側(cè)進(jìn)線布置，便于簡化高壓側(cè)接線形式。任何一臺機(jī)組停機(jī)，不影響廠用電源供電；主變壓器或其相應(yīng)高壓側(cè)設(shè)備故障、檢修，兩臺機(jī)組容量受阻，但不會造成負(fù)荷供電的中斷，也滿足系統(tǒng)的動態(tài)穩(wěn)定。電氣設(shè)備總投資較低。

#1機(jī)組#2機(jī)組6300kVA#3#1機(jī)組#2機(jī)組6300kVA#3機(jī)組圖2 擴(kuò)大單元接線圖方案三：聯(lián)合單元接線（1臺機(jī)組單元接線，2臺機(jī)組聯(lián)合單元接線）（接線圖見圖3）。聯(lián)合單元接線主變高壓側(cè)進(jìn)線間隔比單元接線少1個，有利于簡化高壓側(cè)接線形式，投資較單元接線少；聯(lián)合單元主變高壓進(jìn)線間隔設(shè)備故障或檢修，接于本單元的全部機(jī)組需短時停電，通過隔離開關(guān)操作后，另一機(jī)組仍可繼續(xù)投入運行，這與擴(kuò)大單元相比具有一定靈活性。但繼電保護(hù)較為復(fù)雜。投資較單元接線略省。#1機(jī)組 #1機(jī)組 #2機(jī)組 #3機(jī)組圖3 聯(lián)合單元接線圖方案比較:電氣主接線10.5kV側(cè)方案比較方案力1力2力3優(yōu)點1、接線簡明、清晰；機(jī)組與主變壓器數(shù)量相同，對應(yīng)性好。運行靈活，可靠性最高。 2、繼電保護(hù)簡單。3、一臺機(jī)組或主變故障時對系統(tǒng)沖擊最小，故障影響范圍最小。1、接線簡單、清晰，運行較靈活。任何一臺機(jī)組停機(jī)，不影響廠用電源。2、比單元接線減少1臺主變壓器及一個進(jìn)線間隔，3、有利于簡化高壓側(cè)接線形式。1、接線簡單清晰，機(jī)組與主變一一對應(yīng)。2、有利于簡化高壓側(cè)接線形式，減少主變進(jìn)線間隔，投資較單元接線降低。3、機(jī)組運行靈活性優(yōu)于擴(kuò)大單元接線。缺點1、主變及進(jìn)線間隔多。設(shè)備投資增加。2、不利于簡化高壓側(cè)接線形式。1、擴(kuò)大單元發(fā)電機(jī)短路電流比單元接線大，相應(yīng)開斷容量路器亦能裝在10kV開關(guān)柜內(nèi)。2、主變或高壓側(cè)斷路器故障時2臺機(jī)組容量無法送出。3、單臺機(jī)組運行時，主變負(fù)載損耗較大。1、一臺主變故障檢修，本單元另一臺主變也需短時停電。2、繼電保護(hù)復(fù)雜?？杀仍O(shè)備綜合投資型號規(guī)格數(shù)量投資（萬元）數(shù)量投資（萬元）數(shù)量投資（萬元）主變SF-6300/1103臺3301臺1103臺330主變SF-12500/1101臺150GIS間隔3個2552個1702個17010kV高壓開關(guān)柜630AIde=25kA21面21020面20020面200總計795630700可比差價165070結(jié)論：經(jīng)過經(jīng)濟(jì)及技術(shù)比較論證，推薦方案一。注：可比設(shè)備綜合投資，不包含土建開挖，設(shè)備安裝、年運行費等。根據(jù)本電站的技術(shù)特性及在電力系統(tǒng)中的作用，經(jīng)方案比較及技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析論證，推薦發(fā)一變組組合方式為：2臺采用擴(kuò)大單元接線，1臺機(jī)采用單元接線。該方案接線簡明、清晰，運行靈活可靠，且設(shè)備投資較省，完全滿足電力系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠性以及電力系統(tǒng)對電廠機(jī)組運行方式的要求。詳見電氣主接線10.5kV側(cè)方案比較110kV出線側(cè)110kV配電裝置2回進(jìn)線1回出線，進(jìn)出線回路較少。廠區(qū)在安裝間下游設(shè)置32mX46m戶外開關(guān)站，開關(guān)站緊靠進(jìn)廠公路，進(jìn)廠公路寬度為4m。采用GIS設(shè)備，可充分利用安裝間下游廠區(qū)位置，將主變布置于廠區(qū)平臺上，該布置方式電氣設(shè)備緊湊美觀，電站運行維護(hù)量少。近幾年國產(chǎn)GIS設(shè)備大量推廣，價格降價幅度較大，特別是110kVGIS，每間隔投資為85萬元左右。戶外設(shè)備每間隔約50萬兀左右。采用戶內(nèi)GIS方案，技術(shù)優(yōu)勢十分明顯，具有以下特點：占地面積GIS占地面積?。ㄒ话慵s為戶外面積的1/6至1/10）,相應(yīng)的工程設(shè)施如構(gòu)架、設(shè)備支架、導(dǎo)線、電纜溝等隨之減少，土建工程也相應(yīng)減少。設(shè)備運行安全可靠性GIS的全封閉性避免了發(fā)生人員觸電事故，安全性高。運行、維護(hù)和檢修有資料統(tǒng)計GIS設(shè)備在運行中的事故率只有常規(guī)的16.69?40%,一般事故率為0.01?0.25次/所?年，且發(fā)生在新設(shè)備投產(chǎn)的一年之內(nèi)，以后逐年下降。GIS操作機(jī)構(gòu)壽命不少于6000次，100%開斷短路電流次數(shù)為15次，100%開斷額定電流次數(shù)為3000次。GIS小修一般在三至五年進(jìn)行一次，大修一般在八到十年檢修一次，檢修周期比常規(guī)敞開式設(shè)備長。設(shè)備的抗污穢GIS配電裝置的全封閉特性基本上徹底解決了電氣設(shè)備的抗污穢及受天氣影響的問題。安裝GIS方案安裝工期雖然受到廠方施工進(jìn)度影響，但可以結(jié)合廠方施工而合理安排機(jī)電設(shè)備安裝進(jìn)度對GIS安裝工期予以優(yōu)化。結(jié)合本工程具體情況，從占地面積、抗沙塵暴、抗污濁、抗震、運行維護(hù)安全、投資等方面考慮，本階段推薦采用GIS配電裝置方案。在此基礎(chǔ)上選擇二種方案進(jìn)行分析比較：方案一：單母線接線（GIS）

110kV單母線接線圖方案二：單母線出線斷路器帶旁路隔離開關(guān)接線（戶外）110kV圖110kV圖5單母線出線斷路器帶旁路隔離開關(guān)接線方案一單母線接線最為簡單清晰，設(shè)備元件最少，造價低，繼電保護(hù)簡單（接線圖見圖4）。但是當(dāng)母線及相連接件故障時全廠電能無法送出，運行可靠性較單母線分段接線低。因本電站進(jìn)出線回路較少，GIS設(shè)備故障幾率低，可靠性高，單母線接線完全滿足安全可靠的運行要求。方案二單母線出線斷路器帶旁路隔離開關(guān)接線（接線圖見圖4），110kV設(shè)備采用戶外中式布置，安裝間下游設(shè)置開關(guān)站，面積為32mx46m。開關(guān)站緊靠進(jìn)廠公路，進(jìn)廠公路寬度為4m,戶外開關(guān)站占多半回車場位置，進(jìn)出車輛交通方便。當(dāng)進(jìn)線開關(guān)故障或檢修時，該回路可通過旁路隔離開關(guān)送電。經(jīng)方案比較及技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析論證，推薦變壓器升高電壓側(cè)母線為單母線接線（GIS）。詳見接線方案110kV側(cè)方案比較。電氣主接線110kV側(cè)方案比較方案力1力2優(yōu)點1、接線簡單，清晰。2、采用設(shè)備少。3、繼電保護(hù)較簡單，便于實現(xiàn)自動化遠(yuǎn)動化。1、接線簡單、清晰。任何一臺機(jī)組停機(jī)，不影響廠用電源。2、布置簡單，設(shè)備投資較單母線略增加3、出線斷路器故障或檢修，可通過旁母隔離開關(guān)供電，可靠性高。

缺點1、母線及所連接設(shè)備檢修或故障，造成全廠停電。2、運行靈活性及可靠性較差。1、隔離開關(guān)較多，切換較復(fù)雜。2、設(shè)備及土建投資較大。可比設(shè)備綜合投資型號規(guī)格數(shù)量投資（萬元）型號規(guī)格數(shù)量投資（萬元）GIS間隔4個255斷路器LW35-126W3組63隔離開關(guān)GW4-126W8組16電流互感器LCWB-110CYW29只22.5電壓互感器JCC6-110GYW23只門型架、金具等7030年運維費3.624總計343.6206可比差價0-137.6結(jié)論：經(jīng)過經(jīng)濟(jì)及技術(shù)比較論證，推薦方案一。注：可比設(shè)備綜合投資，不包含土建開挖，設(shè)備安裝、年運行費等。綜合本電站具體情況及技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，本著技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理的原則，本電站電氣主接線推薦為：發(fā)電機(jī)側(cè)采用單元+擴(kuò)大單元接線。變壓器升高電壓母線110kV側(cè)采用單母線接線。電氣主接線圖見圖6。110kV12500kA6300kW110kV12500kA6300kW10kV#1機(jī)組 #2機(jī)組 #3機(jī)組圖6電氣主接線圖2廠用電源廠用電源分別取自單元及擴(kuò)大單元發(fā)電機(jī)出口母線，互為暗備用。廠用電采用0.4kV電壓供電。見圖6電氣主接線圖。3主要電氣設(shè)備根據(jù)電站主接線方案，即110kV高壓側(cè)采用單母線，發(fā)電機(jī)側(cè)采用單元接線或擴(kuò)大單元接線分別進(jìn)行短路電流計算，計算結(jié)果為：110kV母線側(cè)三相短路電流4.3kA；發(fā)電機(jī)出口側(cè)：擴(kuò)大單元5.61kA；廠用電高壓側(cè)I“K（kA）：擴(kuò)大單元10.97kA；單元8.05kA。依據(jù)短路電流計算成果，對110kV斷路器及隔離開關(guān)和10kV斷路器等設(shè)備進(jìn)行了校驗。4過電壓保護(hù)依據(jù)《水力發(fā)電廠過電壓保護(hù)和絕緣配合設(shè)計技術(shù)導(dǎo)則》進(jìn)行設(shè)計。直擊雷保護(hù)主廠房屋頂加裝避雷針進(jìn)行直擊雷保護(hù)。110kV母線位置加裝一組氧化鋅避雷器，

以防止線路雷擊過電壓和系統(tǒng)傳遞過電壓。110kV線路采用全線架設(shè)避雷線方式進(jìn)行直擊雷保護(hù)。主副廠房直擊雷保護(hù)措施為在其屋頂上以-50X6扁鐵焊成防雷地網(wǎng)，并通過每個排架柱內(nèi)主鋼筋與總接地網(wǎng)可靠焊接。樞紐所有建筑物均按規(guī)范進(jìn)行防雷保護(hù)。侵入雷電波保護(hù)110kV配電裝置是利用在110kV母線處加裝氧化鋅避雷器作為侵入雷電波保護(hù)，主變壓器中性點、發(fā)電機(jī)電壓側(cè)設(shè)備、發(fā)電機(jī)中性點通過在性點和發(fā)電機(jī)出口母線加裝氧化鋅避雷器作為侵入雷電波保護(hù)，以防止感應(yīng)過電壓。操作過電壓保護(hù)在真空斷路器開關(guān)柜內(nèi)裝設(shè)過電壓保護(hù)器。5接地接地設(shè)計依據(jù)《水力發(fā)電廠接地設(shè)計技術(shù)導(dǎo)則》進(jìn)行，全電站采用一個總接地體，其設(shè)計原則為盡量利用自然接地體，并輔以水平接地體為主的人工均衡電位接地系統(tǒng)，其接觸電勢及跨步電勢在主副廠房各層均應(yīng)滿足規(guī)程要求。接地網(wǎng)主要分為主變平臺及廠房接地網(wǎng)，尾水渠及下游河道水下接地網(wǎng)，各接地網(wǎng)之間相互連接，再與水工建筑物、壓力鋼管等可靠連接，接地電阻要求小于0.5Q。6電氣設(shè)備布置廠內(nèi)設(shè)備布置本工程推薦電氣主接線方案中，共有2臺主變布置在尾水平臺處，一次副廠房布置于主廠房下游側(cè)。此方案土建開挖量小，設(shè)備布置緊湊、美觀，便于運行管理。一次副廠房布置有10kV高壓開關(guān)柜、0.4kV低壓開關(guān)柜、廠用變壓器。二次副廠房位于安裝間下游側(cè)，主變左側(cè)。電纜層位于一、二次副廠房下面。二次副廠房地面兩層布置有中控室、繼電保護(hù)室、計算機(jī)室、洗室等。二次副廠房二樓布置有載波通訊室、會議室、夜班休息室、廠長辦公室及檔案室等。勵磁屏、機(jī)組測溫屏、發(fā)變組保護(hù)屏、機(jī)組現(xiàn)地控制單元柜、機(jī)旁動力屏、調(diào)速器電控柜等就地布置于發(fā)電機(jī)層主廠房下游側(cè)機(jī)旁位置，位于排架柱間。發(fā)電機(jī)中性點CT柜布置于水輪機(jī)層或懸掛于風(fēng)圈上。7電氣二次自動控制本電站運行管理接收上一梯級電站托海水電站調(diào)度管理。電站按照“無人值班”（少人值守）的方式運行。自動化水平按此進(jìn)行設(shè)置。監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)方式及范圍電站采用以計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)為基礎(chǔ)的監(jiān)控方式，在中控室通過計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的系統(tǒng)/操作員工作站實現(xiàn)對全廠主要機(jī)電設(shè)備的集中監(jiān)視和控制。為了保證在計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)因故障退出運行時，電站仍能在出現(xiàn)緊急情況下完成對機(jī)組的停機(jī)，設(shè)置簡易常規(guī)水機(jī)保護(hù)。監(jiān)控范圍包括水輪發(fā)電機(jī)組、機(jī)組輔助設(shè)備、110kV開關(guān)設(shè)備、10kV開關(guān)設(shè)備、主變壓器、廠用變壓器、220kV直流電源、發(fā)電洞閘門、泄水建筑物閘門等。監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及配置計算機(jī)監(jiān)控采用開放全分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，設(shè)置電站級計算機(jī)系統(tǒng)和現(xiàn)地控制單元LCU，之間采用100M快速交換式以太網(wǎng)相連，網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)采用光纖，構(gòu)成可靠的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)以手動優(yōu)先、下層優(yōu)先的方式設(shè)置必要的硬件和軟件閉鎖，使運行操作人員能方便的在各控制層之間、計算機(jī)控制與現(xiàn)地控制設(shè)備之間可選定對設(shè)備的控制權(quán)，對無控制權(quán)的控制設(shè)備進(jìn)行閉鎖。電站主控級配置設(shè)有2臺系統(tǒng)兼操作員工作站、1臺通訊服務(wù)器、1臺工程師工作站及1臺打印機(jī)、1套GPS時鐘同步裝置、1套UPS電源。電站通過計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的系統(tǒng)工作站實現(xiàn)對全廠主要機(jī)電設(shè)備的集中監(jiān)視和控制。通過通信服務(wù)器與托海水電站進(jìn)行通信，來實現(xiàn)對本電站的監(jiān)控；并與電站火災(zāi)自動報警系統(tǒng)、工業(yè)電視系統(tǒng)、全廠繼電保護(hù)管理系統(tǒng)、水情測報系統(tǒng)及大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)等進(jìn)行通信。監(jiān)控電源選用1套在線式不間斷電源UPS，容量為5KVA，供電站級計算機(jī)系統(tǒng)工作電源用；現(xiàn)地控制單元采用220交、直流2路電源供電?，F(xiàn)地控制單元（LCU）配置根據(jù)各控制對象特點設(shè)置分布的4套LCU,包括3套機(jī)組LCU,1套開關(guān)站及公用設(shè)備LCU?，F(xiàn)地控制LCU采用PLC作為核心，通過以太網(wǎng)與系統(tǒng)兼操作員工作站進(jìn)行通訊，采用液晶屏作為現(xiàn)地人機(jī)對話界面。各LCU收集控制對象生產(chǎn)過程中的信息，并執(zhí)行對生產(chǎn)過程的控制。LCU以可編程控制器及數(shù)據(jù)采集單元構(gòu)成，能獨立完成數(shù)據(jù)采集和處理、事故檢測報警、控制調(diào)節(jié)等功能，具有實用性好、響應(yīng)速度快和可靠性高的特點。機(jī)組LCU機(jī)組LCU由可編程控制器（PLC）、微機(jī)測溫巡檢、自動（手動）準(zhǔn)同期裝置、轉(zhuǎn)速測控裝置、I/0量板及簡易常規(guī)水機(jī)保護(hù)等構(gòu)成。機(jī)組現(xiàn)地控制LCU接受系統(tǒng)兼操作員工作站或通過通信服務(wù)器接受調(diào)度而下達(dá)的指令，并采集所有現(xiàn)地設(shè)備的全部電氣信號，含模擬量、脈沖量、I/0開關(guān)量及故障信號。機(jī)組LCU以現(xiàn)場總線通信及開關(guān)量I/0方式實現(xiàn)與發(fā)電機(jī)勵磁調(diào)節(jié)器、水輪機(jī)調(diào)速器、技術(shù)供水控制系統(tǒng)、和進(jìn)水閥控制系統(tǒng)等的信息交換。開關(guān)站及公用設(shè)備LCU開關(guān)站公用設(shè)備LCU由可編程控制器（PLC）、自動（手動）準(zhǔn)同期裝置、I/0量板等構(gòu)成。該LCU接受系統(tǒng)兼操作員工作站下達(dá)的指令，并采集所有110kV開關(guān)站、廠用及公用設(shè)備、閘門現(xiàn)地設(shè)備等設(shè)備的電氣信號，包括模擬量、開關(guān)量、故障量等。并以現(xiàn)場總線通信及開關(guān)量I/0方式實現(xiàn)與以下各系統(tǒng)的信息交換，主要包括：110kV開關(guān)站開關(guān)量；廠用交流電源系統(tǒng)；直流電源系統(tǒng)；高、低壓空壓機(jī)系統(tǒng)；滲漏排水系統(tǒng)；檢修排水泵系統(tǒng)；主變壓器冷卻器控制系統(tǒng)；閘門控制系統(tǒng)等。傳輸網(wǎng)絡(luò)：站控級及現(xiàn)地控制單元（LCU）之間采用符合國際標(biāo)準(zhǔn)的開放式單以太網(wǎng)，傳輸介質(zhì)采用100Mbps光纖，通過交換機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，接口標(biāo)準(zhǔn)符合IEEE802.3。單元級采用現(xiàn)場總線結(jié)構(gòu)，與其他系統(tǒng)通過串口通信。勵磁系統(tǒng)勵磁系統(tǒng)的基本技術(shù)依據(jù)《大中型同步發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)技術(shù)要求（GB7409.3）》和《大中型水輪發(fā)電機(jī)靜止整流勵磁系統(tǒng)及裝置技術(shù)條件（DL/T583）》進(jìn)行設(shè)計。勵磁系統(tǒng)擬采用機(jī)端變自并勵靜止可控硅勵磁裝置?？煽毓枵髌鞑捎萌嗳貥蚴秸髌鳎l(fā)電機(jī)的勵磁電源由并接在機(jī)端的勵磁變壓器經(jīng)可控硅整流后供給，勵磁系統(tǒng)有勵磁變壓器、勵磁調(diào)節(jié)器、可控硅整流裝置、起勵滅磁裝置及轉(zhuǎn)子過電壓保護(hù)裝置等部分組成。采用完全獨立的三通道調(diào)節(jié)器，其中兩路為自動，一路為手動。并配置電力系統(tǒng)穩(wěn)定器（PSS）。勵磁主回路勵磁系統(tǒng)電源由并聯(lián)在機(jī)端的勵磁變壓器，經(jīng)三相全控橋可控硅整流供給發(fā)電機(jī)勵磁。勵磁變壓器采用環(huán)氧樹脂澆注干式變壓器，F(xiàn)級絕緣。勵磁調(diào)節(jié)器采用2路自動電壓調(diào)節(jié)通道和1路手動電流調(diào)節(jié)通道，通道間應(yīng)能相互跟蹤，并能在自動通道出現(xiàn)故障時，無擾動地自動切換到手動通道。自動調(diào)節(jié)器通道具備自動電壓調(diào)節(jié)及無功功率閉環(huán)自動調(diào)節(jié)功能；而手動調(diào)節(jié)通道則以勵磁電流作為反饋量進(jìn)行閉環(huán)PID調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)器應(yīng)具備與計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)地LCU聯(lián)接的接口，以實現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)對勵磁系統(tǒng)實現(xiàn)投、切及調(diào)節(jié)的功能。（1）起勵方式勵磁系統(tǒng)具備殘壓起勵功能，并以直流它勵作為備用起勵方式。起勵電流不超過空載勵磁電流的15%。起勵電源由電站直流DC220V供給。（2）滅磁方式機(jī)組在正常工況下采取逆變滅磁，滅磁開關(guān)始終處于合閘位置；滅磁開關(guān)的操作電源為DC220V。在事故停機(jī)（甩負(fù)荷停機(jī)）時跳開滅磁開關(guān)（能量轉(zhuǎn)移型），轉(zhuǎn)子能量經(jīng)氧化鋅非線性滅磁電阻釋放。水輪機(jī)調(diào)速器采用可編程控制器PLC型的微機(jī)電液調(diào)速器。調(diào)節(jié)規(guī)律：并聯(lián)PID調(diào)節(jié)。機(jī)頻信號有二路供給：1）發(fā)電機(jī)端的電壓互感器經(jīng)殘壓測頻方式獲取發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速，測量分辨率0.001HZ以上，電壓有效值范圍0.25V?110V。頻率給定范圍45HZ?55HZ。2）發(fā)電機(jī)軸上的齒盤測速裝置提供。它便于在轉(zhuǎn)速較低的情況下獲取準(zhǔn)確的測頻信號。調(diào)速裝置保證機(jī)組空載和并網(wǎng)負(fù)載的工況下均穩(wěn)定運行。正常情況下負(fù)載運行時均能夠以頻率調(diào)節(jié)方式和功率調(diào)節(jié)方式工作。自動化元件以選用優(yōu)質(zhì)元件為主，國產(chǎn)產(chǎn)品可選用經(jīng)運行證明可靠性高的產(chǎn)品，主要包括：電磁閥，電磁液壓閥，空氣閥，智能壓力、壓差、液位、流量變送器，信號器，測溫電阻，微機(jī)溫度巡檢儀，溫度顯示報警儀，開度傳感器，轉(zhuǎn)速信號裝置，水力流量裝置等，主要部件的檢測儀表及元件考慮冗余配置以提高可靠性。機(jī)組自動化元件必須能滿足由一個操作指令即可完成機(jī)組工況的自動倒轉(zhuǎn)換。為了保證機(jī)組安全運行，所配機(jī)組自動化元件能監(jiān)視機(jī)組油、氣、水、及軸承等重要部件的運行參數(shù)及工況，構(gòu)成水力機(jī)械保護(hù)系統(tǒng)。為滿足計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的要求，除溫度外，機(jī)組的非電氣量運行參數(shù)通過變送器轉(zhuǎn)換成4?20mA的電氣量輸入數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，機(jī)組各測溫點配置Pt-100的鉑熱電阻供巡視和監(jiān)測。繼電保護(hù)水電廠的繼電保護(hù)方案根據(jù)《繼電保護(hù)和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程（GB14285）》及《水力發(fā)電廠繼電保護(hù)設(shè)計導(dǎo)則》（DL/T5177）,電站的繼電保護(hù)配置如下：發(fā)電機(jī)保護(hù)：縱聯(lián)差動保護(hù)復(fù)合電壓起動過電流保護(hù)定子繞組過電壓保護(hù)定子繞組過負(fù)荷保護(hù)發(fā)電機(jī)外部相間短路失磁保護(hù)90%定子一點接地保護(hù)轉(zhuǎn)子一點接地保護(hù)勵磁電流異?；蛳лS電流保護(hù)主變壓器保護(hù)：縱聯(lián)差動保護(hù)復(fù)合電壓起動過電流保護(hù)零序保護(hù)瓦斯保護(hù)過負(fù)荷保護(hù)溫度保護(hù)7.6.3110kV線路保護(hù)：光纖分相電流縱差保護(hù)三段式相間距離保護(hù)四段式零序方向保護(hù)母線保護(hù)：電流比相母線差動保護(hù)斷路器失靈保護(hù)母線充電保護(hù)廠用變壓器及勵磁變電流速斷保護(hù)過電流保護(hù)故障錄波系統(tǒng)本電站配置1套微機(jī)型故障錄波系統(tǒng)，用于110kV線路、母線及主變高壓側(cè)故障錄波用。保護(hù)裝置預(yù)留與安全自動裝置的接口。二次接線同期根據(jù)《水力發(fā)電廠自動化設(shè)計技術(shù)規(guī)范》DL/T5081-1997,對電站同期方式和同期點的進(jìn)行選擇。電站同期方式采用自動準(zhǔn)同期和手動準(zhǔn)同期兩種同期方式。自動準(zhǔn)同期作為主要同期方式，手動準(zhǔn)同期作為備用同期方式。每臺發(fā)電機(jī)出口斷路器作為同期點，各設(shè)置一套微機(jī)自動準(zhǔn)同期裝置和帶相位閉鎖的手動準(zhǔn)同期裝置;110kV線路斷路器作為同期點設(shè)置一套自動準(zhǔn)同期裝置和帶相位閉鎖手動準(zhǔn)同期裝置。主變高壓的斷路器不作為同期點，其合閘操作與發(fā)電機(jī)出口斷路器的合閘操作相互閉鎖。見圖7同期接線圖。

自動準(zhǔn)同期裝置自動準(zhǔn)同期裝置自動準(zhǔn)同期裝置圖自動準(zhǔn)同期裝置自動準(zhǔn)同期裝置自動準(zhǔn)同期裝置圖7同期接線圖測量全廠的測量根據(jù)《電測量及電能計量裝置設(shè)計技術(shù)規(guī)程》(DL/T5137-2001)配置測量儀表。因采用計算機(jī)監(jiān)控方案，測量儀表的配備可適當(dāng)簡化，且與監(jiān)控系統(tǒng)的模擬量輸入接口共用變送器，以保證測量結(jié)果的一致。電廠控制電源方式全廠直流系統(tǒng)額定電壓選為220V。使用進(jìn)口閥控式鉛酸免維護(hù)蓄電池作為直流電源，與其他電池比較，其明顯優(yōu)點是免維護(hù)，對運行環(huán)境無特殊要求，并適合于各種場合，尤其中小容量性價比好。事故負(fù)荷按一小時計算，直流容量選擇按照《電力工程直流系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)規(guī)程》（DL/T5044-2004）的規(guī)定，選擇1組100Ah的蓄電池。工業(yè)電視系統(tǒng)電站擬設(shè)置一套工業(yè)電視系統(tǒng)進(jìn)行電站圖像監(jiān)控，運行人員可以通過工業(yè)電視系統(tǒng)主機(jī)直接觀察廠房內(nèi)外個主要設(shè)備的運行狀態(tài)和工作環(huán)境，進(jìn)行現(xiàn)場作業(yè)的指揮，重要對象操作的記錄，并兼有安全保衛(wèi)功能。工業(yè)電視系統(tǒng)的主要配置為：在中控室設(shè)有主控計算機(jī)、操作鍵盤、錄像等設(shè)備，攝像機(jī)分別布置在主付廠房及廠區(qū)。消防報警系統(tǒng)