2021抽水蓄能電站主要機電設(shè)備選用配置導則

抽水蓄能電站主要機電設(shè)備選用配置導則目 次范圍 1規(guī)范性引用文件 1一般規(guī)定 2水泵水輪機及其主要輔助設(shè)備 2金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備 4發(fā)電電動機及其主要附屬設(shè)備 5電氣一次設(shè)備 6電氣二次設(shè)備 7I抽水蓄能電站主要機電設(shè)備選用配置導則范圍本標準規(guī)定抽水蓄能電站主要機電設(shè)備選型和配置要求。本標準適用于抽水蓄能電站。規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本通用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T1094 電力變壓器GB/T7409.3 同步電機勵磁系統(tǒng) 大、中型同步發(fā)電機勵磁系統(tǒng)技術(shù)要求GB/T7674 72.5kV及以上氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備GB/T7894 水輪發(fā)電機基本技術(shù)條件GB/T9652.1 水輪機調(diào)速系統(tǒng)技術(shù)條件GB/T9652.2 水輪機調(diào)速系統(tǒng)試驗GB/T13499 電力變壓器應用導則GB/T14285 繼電保護和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程GB/T14478 大中型水輪機進水閥門基本技術(shù)條件GB/T15468 水輪機基本技術(shù)條件GB/T19826 電力工程直流電源設(shè)備通用技術(shù)條件及安全要求GB/T20834 發(fā)電電動機基本技術(shù)條件GB/T22078 500kV（Um=550kV）交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜及其附件GB/T22382 72.5kV及以上氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備與電力變壓器之間的直接連接GB/T22581 混流式水泵水輪機基本技術(shù)條件GB/T32898 抽水蓄能發(fā)電電動機變壓器組繼電保護配置導則DL/T294.2 發(fā)電機滅磁及轉(zhuǎn)子過電壓保護裝置技術(shù)條件 第2部分：非線性電阻DL/T401 高壓電纜選用導則DL/T496 水輪機電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)及裝置調(diào)整試驗導則DL/T578 水電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)基本技術(shù)條件DL/T583 大中型水輪發(fā)電機靜止整流勵磁系統(tǒng)技術(shù)條件DL/T617 氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備技術(shù)條件DL/T5044 電力工程直流電源系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)規(guī)程DL/T5065 水力發(fā)電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范DL/T5186 水力發(fā)電廠機電設(shè)計規(guī)范DL/T5228 110kV～500kV電力電纜施工設(shè)計規(guī)范NB/T10072 抽水蓄能電站設(shè)計規(guī)范NB/T35010 水力發(fā)電廠繼電保護設(shè)計規(guī)范NB/T35035 水力發(fā)電廠水力機械輔助設(shè)備系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)規(guī)定NB/T35044 水力發(fā)電廠廠用電設(shè)計規(guī)程1NB/T35067 水力發(fā)電廠過電壓保護和絕緣配合設(shè)計技術(shù)導則一般規(guī)定埋管（除套管外）應采用不銹鋼材料，其他管路宜采用不銹鋼材料。閥門宜采用不銹鋼或合金材料。電氣屏（柜）屏體應采用鋼支架金屬外殼封閉式結(jié)構(gòu)，屏后宜采用雙扇門，門均應帶把手，并帶限位裝置。IP54。水泵水輪機及其主要輔助設(shè)備水泵水輪機GB/T15468、GB/T22581、NB/T10072的規(guī)定。/轉(zhuǎn)輪應采用不銹鋼鑄焊結(jié)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)止漏環(huán)與轉(zhuǎn)輪應整體鑄造，轉(zhuǎn)輪葉片應鍛造，泄水錐應采用與轉(zhuǎn)輪整體鑄造或焊接形式。轉(zhuǎn)輪連接螺栓安裝和拆卸宜采用電加熱方式，不宜采用火焰加熱方式。轉(zhuǎn)輪和主軸連接方式宜采用銷釘（銷套）或鍵傳遞，不宜采用摩擦傳遞。主軸宜用優(yōu)質(zhì)鋼鍛造，主軸法蘭應采用止口型式。主軸間連接緊固件應采用螺栓和銷釘或銷釘一體式螺栓。主軸法蘭及止口設(shè)計應符合下落轉(zhuǎn)輪后發(fā)電電動機單獨盤車，以及中拆機組中間軸單獨拆卸的要求。導軸承采用外循環(huán)冷卻方式時，宜采用板式油冷卻器，冷卻器及油泵配置應采用N+1環(huán)油泵宜采用螺桿泵，油循環(huán)過濾器宜采用互為備用的雙筒式。2萬h或一個機組大修周期。導葉接力器宜采用直缸式。導葉應采用不銹鋼材料整體鑄鋼結(jié)構(gòu)，應具有互換性。導葉止推裝置應采用上下雙向限位的結(jié)構(gòu)型式，應選用具有自潤滑功能、可靠性高、更換周期長的金屬復合材料。導葉宜配置可拆卸的軸套和套筒，可采用整體或分段結(jié)構(gòu)。導葉軸套應選用具有自潤滑功能的材料，軸套密封應有防止泥沙進入造成軸頸磨損的功能。采用導葉止推軸承結(jié)構(gòu)的應允許對導葉進行垂直方向的調(diào)整。每個導葉應設(shè)置軸向竄位限制裝置。頂蓋與底環(huán)應結(jié)合運輸條件采用整體或分瓣結(jié)構(gòu)。對上拆機組，在安裝和大修時，分瓣頂蓋應能順利從下機架孔和定子中吊出。蝸殼應采用優(yōu)質(zhì)鋼板制作，并應按無保護層全壓設(shè)計。壓水時水環(huán)排水宜采用蝸殼壓力釋放方式。尾水管里襯應采用鋼板制造，應按壓力容器要求設(shè)計，泄水環(huán)宜采用整體結(jié)構(gòu)，尾水管錐管與泄流環(huán)宜采用焊接連接。進水閥NB/T10072、GB/T14478的規(guī)定。接力器應采用搖擺式直缸接力器或套筒式直缸接力器，可采用單接力器或雙接力器。2進水閥基礎(chǔ)底座應為滑動式。伸縮節(jié)與進水閥下游側(cè)法蘭連接，應能在不拆卸進水閥主體的情況下檢修和更換進水閥下游側(cè)工作密封。閥軸軸承軸套應采用銅基鑲嵌自潤滑結(jié)構(gòu)或金屬自潤滑結(jié)構(gòu)，固定方式應便于檢修維護。樞軸密封宜采用自潤滑復合聚氨酯材料。檢修密封應具有投入腔水失壓后的自鎖功能。進水閥應設(shè)置有效措施防止自激振動。進水閥開/關(guān)閉操作可采用油壓或水壓操作，應能在失電、失壓時可靠自動關(guān)閉。調(diào)速系統(tǒng)GB/TGB/TNB/T10072496調(diào)速器控制系統(tǒng)宜采用比例、積分、微分調(diào)節(jié)規(guī)律。LCULCU連接。調(diào)速器控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)速測量應采用殘壓測速及齒盤測速，具備轉(zhuǎn)速測量比較、報警及通道切換、信號跳躍變化閉鎖功能。2臺油泵，2臺油泵應相互自動切換，宜使用螺桿泵。調(diào)速器油冷卻器采用雙層冷卻管殼式冷卻器或板式冷卻器。板式冷卻器宜采用僅有外漏、無內(nèi)漏設(shè)計。調(diào)速器應具備上電/失電關(guān)閉導葉的功能。調(diào)速器電氣控制系統(tǒng)控制器應冗余配置，兩套控制器應獨立運行。調(diào)速器電氣控制系統(tǒng)與液壓控制系統(tǒng)應相互獨立。壓縮空氣系統(tǒng)NB/T10072的規(guī)定。壓水氣罐人孔宜采用內(nèi)開方式。壓縮空氣系統(tǒng)宜采用一級中壓氣系統(tǒng)?？諝鈮嚎s機型式宜選用多級、水冷、活塞往復式，潤滑型式可選機油或無油兩種，低壓空氣壓縮機宜采用螺桿式?？諝鈮嚎s機容量及數(shù)量應根據(jù)用氣量選定，可互相自動切換。機組制動儲氣罐容積的選擇應按機組臺數(shù)計算確定。檢修用氣系統(tǒng)應獨立設(shè)置。儀表及監(jiān)測系統(tǒng)上、下庫閘門前水位測量裝置宜使用壓力式液位計，測壓管路應用不銹鋼套管保護。水導瓦、主軸密封、水導油盆、止漏環(huán)等應設(shè)置溫度傳感器。對于不易更換的部位，應冗余配置傳感器。水導軸承循環(huán)油泵出口、主軸密封供水、止漏環(huán)供水、蝸殼及轉(zhuǎn)輪室、尾水管等部位應裝設(shè)壓力監(jiān)測裝置。水導油盆應配置液位傳感器和液位開關(guān)，尾水肘管應配置尾水水位監(jiān)測開關(guān)，頂蓋內(nèi)部應配置液位開關(guān)。轉(zhuǎn)輪止漏環(huán)冷卻水供水、主軸密封供水等應配置流量監(jiān)視裝置。流量監(jiān)視裝置宜采用壓差式流3量傳感器。水泵水輪機各液壓閥、電動閥、導葉、主軸密封磨損等部位應設(shè)置位置傳感器。電磁閥宜采用帶閥芯監(jiān)視的電磁閥，可選擇雙穩(wěn)態(tài)或單穩(wěn)態(tài)電磁閥。失電動作的設(shè)備宜采用單穩(wěn)態(tài)電磁閥。發(fā)電電動機應設(shè)置定子繞組、鐵心、上導瓦、下導瓦、推力瓦、上導油盆、下導油盆、冷卻水、空冷器進出口等溫度傳感器。對于不易更換的部位，應配置冗余傳感器。發(fā)電電動機導軸承循環(huán)油系統(tǒng)、推力高壓油頂起系統(tǒng)、機械制動系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)等應裝設(shè)壓力監(jiān)測裝置。發(fā)電電動機上導油盆、下導油盆等部位應設(shè)置液位傳感器和液位開關(guān)。上、下導油盆宜安裝油混水監(jiān)測裝置。發(fā)電電動機空氣冷卻器應配置漏水探測報警裝置。發(fā)電電動機冷卻水系統(tǒng)、導軸承循環(huán)油系統(tǒng)應配置流量監(jiān)視裝置。發(fā)電電動機機械制動裝置及轉(zhuǎn)子頂起裝置應裝設(shè)位置傳感器，宜選用機械式位置開關(guān)。3套水淹廠房保護水位信號器。技術(shù)供排水系統(tǒng)技術(shù)供水系統(tǒng)的設(shè)備布置方式，應根據(jù)機組單機容量和裝機臺數(shù)確定，應選擇單元供水方式。技術(shù)供水泵應選用離心泵，泵和電動機軸的連接選用可拆卸式聯(lián)軸器，容量大于50kW的電動機宜采用軟啟動方式。廠房滲流排水系統(tǒng)應根據(jù)電站自然條件確定，宜選擇自流排水方式。滲流排水系統(tǒng)水泵可選用潛水泵或深井泵。金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備尾水事故緊急閘門在長尾水水道的下庫進出水口設(shè)置檢修閘門時，應設(shè)置閘閥式尾水事故緊急閘門；在短尾水水道的下庫進出水口設(shè)置檢修閘門時，可不設(shè)置尾水事故緊急閘門。尾水事故緊急閘門可采用高強度低摩阻復合滑道或滾輪支承平板閘閥式閘門，操作方式應采用液壓式啟閉。閘閥式尾水事故緊急閘門充排水和充排氣閥門應采用高速自動排氣閥，氣量大的應采用大小浮球雙扣排氣閥，浮球宜采用橡膠覆蓋的不銹鋼浮球。尾水事故緊急閘門應采用液壓啟閉機，應配置起重液壓接力器、油站及其控制系統(tǒng)。起重液壓啟閉機的活塞桿應采取可靠的防腐措施及水封。閥門門槽頂蓋應設(shè)置自動排氣閥及檢修閥。閥門門葉滾輪相關(guān)的軸承應采用自潤滑軸承。尾閘門葉、蓋板密封可采用氯丁橡膠、氟橡膠和丁腈橡膠，不應采用聚氨酯類橡膠。尾水事故緊急閘門應具有與進水閥相同的電氣閉鎖功能。進出水口攔污柵上、下庫進出水口應設(shè)置活動式攔污柵，攔污柵可不設(shè)置永久起吊裝置，但應設(shè)置汽車吊起吊平臺。攔污柵應采取防止水流激振產(chǎn)生的疲勞和共振的措施。進出水口閘門與啟閉機上、下庫進出水口應設(shè)置井式事故檢修閘門，閘門應采用固定式卷揚啟閉機，啟閉機應安裝于4校核洪水位以上的檢修平臺上。閘門應設(shè)置自動鎖定支撐裝置。閘門和啟閉機建筑應設(shè)置起吊的吊耳、吊環(huán)等裝置。防汛及泄洪機電設(shè)備大壩底孔排水放空宜采用閥門控制，應設(shè)置工作閥和檢修閥，檢修閥應帶旁通閥，工作閥宜為可控制開度的錐形閥，可根據(jù)需要在大壩放空底孔進口設(shè)置臨時檢修閘門。旁通閥應采用不銹鋼閥門，閥門可采用電動或液壓操作。發(fā)電電動機及其主要附屬設(shè)備發(fā)電電動機GB/T7894、GB/T20834的規(guī)定。發(fā)電電動機應選用可逆式、立式、三相、空冷、同步機組，可采用懸式或半傘式結(jié)構(gòu)。定子繞組應采用單匝、雙層條式線圈，主引出線和中性點引出線的絕緣均應按線電壓設(shè)計。，其端部防暈層與主絕緣一次成型的結(jié)構(gòu)和工藝。定子鐵心可采用上、下兩端齒壓板壓緊結(jié)構(gòu)，壓緊螺桿可采用穿心螺桿或定子鐵心外徑側(cè)拉緊螺桿。定子鐵心穿心螺桿應采用全絕緣結(jié)構(gòu)。高線速度的磁極宜采用塔形磁極。磁極安裝結(jié)構(gòu)設(shè)計宜符合不拆卸轉(zhuǎn)子和機架拆裝單個磁極的要求。磁極繞組匝間絕緣應采用高性能聚酯復合絕緣材料，磁極繞組裝配應采用熱壓處理，磁極繞組宜采用自循環(huán)通風冷卻方式。磁極間連接引線強度應符合各種工況條件下的應力和熱變形等要求，并采取削減應力的固定方U形硬連接方式。轉(zhuǎn)子應裝設(shè)縱橫阻尼繞組，阻尼環(huán)間應采用柔性連接，應復核阻尼環(huán)應力，阻尼環(huán)應嵌入磁極鐵心中。集電環(huán)應采用支架式整圓結(jié)構(gòu)，應采用耐熱、高抗磨材料。發(fā)電電動機主軸應為中空結(jié)構(gòu)并具有足夠的強度和剛度，應承受在各種工況條件下可能產(chǎn)生的作用在主軸上的扭矩、軸向力和水平力。導軸承軸領(lǐng)宜采用一體式連軸同鉆鉸工藝，不應采用軸領(lǐng)與大軸分離方式。推力瓦應采用巴氏合金瓦，宜采用彈性平衡支承，單塊或整組推力瓦更換時應不拆除機組主要部件。導軸承宜采用自循環(huán)內(nèi)置冷卻方式，推力軸承潤滑油宜采用外循環(huán)冷卻方式，宜采用板式油冷N+1配置方式。發(fā)電電動機定子、轉(zhuǎn)子宜采用無外加電動風機的自循環(huán)空氣冷卻方式。發(fā)電電動機機空氣冷卻器應采用高導熱的紫銅或銅鎳合金無縫管等耐腐蝕材料，冷卻器上下端蓋應可拆卸，銅管承板宜采用不銹鋼材料。機組應采用電氣和機械聯(lián)合制動方式。NB/T35067的規(guī)定。勵磁系統(tǒng)DL/T583、GB/T7409.3、DL/T294.2的規(guī)定。5勵磁系統(tǒng)應采用自并勵靜止晶閘管整流勵磁系統(tǒng)，勵磁調(diào)節(jié)器應采用微機數(shù)字型勵磁調(diào)節(jié)器。勵磁系統(tǒng)應配置互為冗余的兩套勵磁調(diào)節(jié)器，機端測量回路應相互獨立，使用機端不同電壓互感器的二次繞組。勵磁系統(tǒng)應符合機組發(fā)電工況啟動、發(fā)電、發(fā)電調(diào)相、電動工況啟動（包括靜止變頻和背靠背同步啟動、抽水、抽水調(diào)相、電氣制動、線路充電（零起升壓）和黑啟動等運行工況要求。電氣一次設(shè)備主變壓器GB/T1094、GB/T13499的規(guī)定。ODWFOFWFN+1冗余配置，應采用雙重管型，冷卻器宜采用獨立安裝方式。GIS連接，SF6GB/T22382的設(shè)計要求。GIS/SF6儲油柜可采用膠囊式或波紋式儲油柜結(jié)構(gòu)。氣體繼電器應采用浮筒（球）加擋板式結(jié)構(gòu)，有放氣孔、流速動作值可調(diào)試整定、抗震性能好。氣體繼電器不可采用單獨浮球式結(jié)構(gòu)。PLCPLC與機組LCU之間的信息交換可采用軟布線等通信方式，重要信號應通過硬接線傳送。變壓器中性點允許的長時直流偏磁電流能力應不小于10A，若直流偏磁電流超過變壓器允許值，應配置直流偏磁抑制裝置。高壓電纜GB/T22078、DL/T401的規(guī)定。110kV及以上高壓電纜應采用交聯(lián)聚乙烯絕緣、金屬護套和鎧裝、單芯電力電纜（XLPE電纜35°，電纜應蛇形布置在支架上。電纜敷設(shè)時應在地面終端適當?shù)奈恢妙A留制作兩次電纜頭的長度，應在地下終端適當?shù)奈恢妙A留制作一次電纜頭的長度。氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備（GIS）GISGB/T7674、DL/T617的規(guī)定。500kVGIS應選用母線分箱式；220kVGIS可選用母線分箱式或共箱式；110kVGIS應選用三相共箱式。GIS中的電壓互感器應采用電磁式。GISSF6絕緣和滅弧介質(zhì)的避雷器，出線端安裝避雷器時宜選用敞開式。機組電壓母線設(shè)備發(fā)電電動機出口母線應采用三相全連式多點接地離相封閉鋁母線，自然冷卻?？膳渲媚妇€停運后防止結(jié)露的干燥裝置和設(shè)備。6發(fā)電電動機出口斷路器宜采用戶內(nèi)、臥式、SF6絕緣和滅弧、自然冷卻、水平布置三相機械聯(lián)動型式，應具備合分空載變壓器和電纜能力、低頻開斷能力。換相隔離開關(guān)宜采用三相五極、戶內(nèi)水平布置、帶封閉外殼與離相封閉母線相連接、空氣絕緣、自然冷卻、電動操作型式。電氣制動開關(guān)宜選用斷路器。與封閉母線回路連接的避雷器、電壓互感器應使用抽屜式結(jié)構(gòu)。靜止變頻器靜止變頻器應選用高-低-6/6脈動型式。整流/逆變單元功率元件宜采用光電觸發(fā)方式。直流平波電抗器若采用鐵心式電抗器，應在柜內(nèi)布置。輸入/輸出變壓器與靜止變頻器屏柜之間的連接導體可采用XLPE電纜、全絕緣銅管母線或澆注母線連接，不應采用裸導體連接。廠用電系統(tǒng)NB/T10072、NB/T35044的規(guī)定。廠用電母線接線可采用單母線或單母線分段（帶聯(lián)絡斷路器）方式，廠用電電壓采用10kV和0.4kV兩級供電方式。工作母線段應根據(jù)機組數(shù)量設(shè)置，但工作母線段必須包括主用電源工作母線、外來電源工作母線和保安電源工作母線，各母線間應由母線聯(lián)絡開關(guān)互聯(lián)。地下廠房、開關(guān)站、地面中控室宜分別配置2套UPS電源，UPS電源應采用交直流雙電源供UPSUPS電源應配置相對獨立的直流輸入電源，直流輸入電源取自于相應的直流系統(tǒng)母線。出線場設(shè)備110kV及以上戶外電壓互感器，應采用電容式，當容量和準確級不滿足要求時可選電磁式電壓互感器，但應采取防諧振措施。110kV及以上戶外避雷器應采用無間隙金屬氧化物避雷器，每相應帶動作計數(shù)及泄漏電流監(jiān)測器。當采用復合絕緣外套時，應采用高溫硫化硅橡膠。電氣二次設(shè)備直流系統(tǒng)GB/T19826、DL/T5044的規(guī)定。直流電源系統(tǒng)應根據(jù)負荷所在區(qū)域集中布置，宜在主廠房、開關(guān)站、中控室、上庫、下庫等區(qū)域獨立布置直流電源系統(tǒng)。300MW220kV及以上時，廠房用直流系統(tǒng)應與開關(guān)站用直流系統(tǒng)分開布置。直流系統(tǒng)應配備絕緣監(jiān)測裝置，并具備交流竄直流故障的監(jiān)測和報警功能。300Ah及以上時，應設(shè)專用的蓄電池室。220V。直流電源系統(tǒng)應采用不接地方式。對于采用兩電三充的直流系統(tǒng)，連接在不同母線充電裝置的交流電源進線應分別取自廠用電不同段交流母線；對于采用兩電兩充的直流系統(tǒng)，每組充電裝置應配置雙電源切換裝置，交流電源進線7應分別取自廠用電不同段交流母線。發(fā)電電動機和主變壓器繼電保護發(fā)電電動機和主變壓器繼電保護裝置應符合可靠性、選擇性、靈敏性和速動性的要求，具有獨GB/T14285、GB/T32898、NB/T