李紅衛(wèi)

【摘要】文章從水泵水輪機(jī)、電氣主接線、啟動(dòng)、制動(dòng)開關(guān)、調(diào)壓等幾個(gè)方面對(duì)抽水蓄能電站電氣一次設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，以期能夠給同行帶來一點(diǎn)啟發(fā)。

【關(guān)鍵詞】抽水蓄能電站；電氣；一次設(shè)計(jì)

一、水泵水輪機(jī)設(shè)計(jì)分析

（一）水泵水輪機(jī)組

20世紀(jì)20年代，一種新型抽水蓄能機(jī)組—水泵水輪機(jī)組橫空出世。在抽水蓄能電站中，水泵水輪機(jī)是主要的動(dòng)力設(shè)備，如果將其轉(zhuǎn)輪進(jìn)行正向旋轉(zhuǎn)，那么就能充當(dāng)水輪機(jī)；如果轉(zhuǎn)輪是逆向旋轉(zhuǎn)，那么水泵水輪機(jī)就發(fā)揮的是水泵設(shè)備的作用。水泵水輪機(jī)是由水泵和水輪機(jī)串聯(lián)而成的綜合型設(shè)備，相較于傳統(tǒng)的水泵與水輪機(jī)，水泵水輪機(jī)的重量較輕，而且造價(jià)較低，所以受到了發(fā)電企業(yè)的廣大歡迎。

（二）調(diào)速器

在水泵水輪機(jī)中，調(diào)速器具有重要的作用，其能夠?qū)D(zhuǎn)速調(diào)度和頻率進(jìn)行控制。技術(shù)人員可以利用增減機(jī)壓方式來調(diào)控速度，在控制過程中，調(diào)速器具有快速頻率跟蹤、頻率穩(wěn)定調(diào)整優(yōu)勢(shì)。在水泵水輪機(jī)運(yùn)行中，可以通過調(diào)控導(dǎo)水葉的開度，來實(shí)現(xiàn)運(yùn)行穩(wěn)定性和高效性要求，此外，調(diào)速器還能都對(duì)水輪機(jī)符合進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)。

（三）主閥

一般情況下，每一臺(tái)水泵水輪機(jī)組中都有一臺(tái)主閥，其中主閥的形式比較多樣，具體包括橫軸主閥、整體結(jié)構(gòu)主閥、雙面止水閥等。在選擇水泵水輪機(jī)的主閥時(shí)，一般都選擇半徑為1cm左右的主閥，運(yùn)行原理一般是油壓操作，而油壓在抽水蓄能電站中需要控制在5.7MPa內(nèi)。

二、電氣主接線設(shè)計(jì)分析

（一）電氣主接線基本設(shè)計(jì)原則

為了提高電氣主接線的安全性，那么必須保證任何一條線路即使出現(xiàn)浸出線檢修或者出現(xiàn)斷路器檢修，也不會(huì)對(duì)系統(tǒng)供電造成影響。此外，電氣主接線必須要操作簡(jiǎn)單，運(yùn)行經(jīng)濟(jì)、耗能低，節(jié)省更多的經(jīng)濟(jì)效益。

（二）電氣主接線設(shè)計(jì)方案

電氣主接線具體包括兩個(gè)方面的內(nèi)容：一，發(fā)電電動(dòng)機(jī)側(cè)接線設(shè)計(jì)方案：發(fā)電機(jī)內(nèi)部啟動(dòng)、內(nèi)部換相等因素與發(fā)電電動(dòng)機(jī)機(jī)側(cè)接線系統(tǒng)有著密切的關(guān)系，這些因素導(dǎo)致發(fā)電電動(dòng)機(jī)側(cè)接線過程中留下隱患，而且電氣主接線設(shè)計(jì)要求比較復(fù)雜。抽水蓄能電站在轉(zhuǎn)接電力線路中，不僅需要控制線損功率，而且還需要對(duì)應(yīng)力進(jìn)行簡(jiǎn)化。所以，技術(shù)人員在實(shí)際工作中，要進(jìn)一步研究樞紐變電站的相關(guān)因素。二，升高電壓側(cè)接線設(shè)計(jì)方案：結(jié)合實(shí)際情況，我國(guó)大部分抽水蓄能電站采用的是2回220KV線路接入電網(wǎng)，在高壓側(cè)配電裝置中，應(yīng)用SF6氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備低下布置形式。通過比較四邊形、母線、橋形接線，發(fā)現(xiàn)在升高電壓側(cè)中，最好此阿勇四邊形接線方式，該接線方式操作簡(jiǎn)單，運(yùn)行方式比較靈活，而且經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。當(dāng)然，四邊形接線方式也存在一定的缺點(diǎn)，即二次接線及繼電保護(hù)比較復(fù)雜。

三、啟動(dòng)設(shè)計(jì)分析

（一）啟動(dòng)方式

電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行過程中，抽水蓄能電站極有可能出現(xiàn)啟動(dòng)方式誤動(dòng)現(xiàn)象。技術(shù)人員在實(shí)際工作中，應(yīng)該綜合分析啟動(dòng)設(shè)備個(gè)體化差異及電網(wǎng)特性，歸納總結(jié)啟動(dòng)設(shè)備的制造水平和應(yīng)用可行性。在選擇啟動(dòng)方式時(shí)，首先需要對(duì)相關(guān)因素進(jìn)行全面分析，比較相關(guān)技術(shù)，發(fā)掘?qū)﹄娏ο到y(tǒng)影響較小的啟動(dòng)方式。一般而言，技術(shù)人員可以通過啟動(dòng)設(shè)施來選擇精致變頻啟動(dòng)裝置，進(jìn)一步分析水泵的工作情況。

（二）換相方式

在抽水蓄能電站中，可以通過設(shè)置換相開關(guān)，達(dá)到發(fā)電—抽水互換時(shí)電源轉(zhuǎn)換的目的。其中，抽水蓄能電站中，換相主要有兩種方式，分別為升高電壓側(cè)換相、主變低壓側(cè)換相。通常情況下，抽水蓄能電站升高側(cè)的電壓具有較高的等級(jí)，從簡(jiǎn)化高壓側(cè)進(jìn)行接線，為廠用電提供便利。如果從節(jié)省投資的角度來考慮，那么最好選擇主變低壓側(cè)換相。

（三）啟動(dòng)母線

如果想要減少啟動(dòng)母線的投入資本，那么技術(shù)人員可以簡(jiǎn)化接線及設(shè)備布置，即根據(jù)主變低壓側(cè)換相方式，在電動(dòng)發(fā)電機(jī)電壓側(cè)安裝啟動(dòng)母線設(shè)置，同步背靠背啟動(dòng)、變頻啟動(dòng)共用一條母線。如果想要增強(qiáng)母線設(shè)備運(yùn)行的安全性，那么技術(shù)人員可以將啟動(dòng)母線分兩段，各段分別有2臺(tái)機(jī)組，隔離關(guān)將兩段母線連接在一起。

四、制動(dòng)開關(guān)設(shè)計(jì)分析

當(dāng)前，大部分線路開關(guān)控制裝置都是連接在線路一側(cè)上。如果要在線路兩側(cè)安裝電源，那么在連接過程中需要對(duì)開關(guān)進(jìn)行處理，而且還需要在線路中設(shè)置具有較強(qiáng)的電流感應(yīng)能力的感應(yīng)器裝置。此外，在同桿架設(shè)線路等平行架空線路中，存在較大的靜電感應(yīng)電流和電磁感應(yīng)電流，因此所用的接地開關(guān)，必須能夠承載各種感應(yīng)電流。

五、調(diào)壓設(shè)計(jì)分析

許多電站為了加大發(fā)電電動(dòng)機(jī)的調(diào)壓范圍，在變壓器上加裝帶進(jìn)行負(fù)荷調(diào)壓，極有可能產(chǎn)生事故，而且一般都是將變壓器安裝在地下洞室內(nèi)，一旦出現(xiàn)事故，變壓器著火后會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的后果。所以在電氣一次設(shè)計(jì)中，必須要結(jié)合實(shí)際情況，科學(xué)選擇調(diào)壓方式。

六、總結(jié)

綜上所述，抽水蓄能電站一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)在電站運(yùn)行中發(fā)揮了重要的作用，其不僅能夠顯著改善供電質(zhì)量，而且還為電站的安全性提供了保障，為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。但是在具體應(yīng)用中，抽水蓄能電站仍然存在較多的問題，相關(guān)技術(shù)人員必須要不斷研究，在實(shí)踐中積累經(jīng)驗(yàn)，促進(jìn)我國(guó)電站的穩(wěn)定發(fā)展。

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