老挝南涧水电站厂用电系统的设计与实现

老挝南涧水电站厂用电系统的设计与实现

【Summary】介绍了老挝南涧水电厂的厂用电系统，备自投装置的设计重点难点，厂用电二次方案的选择，柴油发电机启动方案，解决了国外电站厂内供配电系统的各种设计要点。【Keys】厂用电系统；柴油发电机；备用电源自动投入；老挝南涧水电站1.电站概述老挝南涧水电站坐落在老挝中部的XiengKhouang高原，工程范围在南涧河的流域上游，引水坝高程900m～1300m，往南至厂房高差渐降为500m～450m。南涧水电站厂房建设在南涧河左岸，电站的水位高差计620m。南涧水电站为引水式电站，采用冲击式机组，电力主要在XiengKhouang省消纳。南涧水电站生产的电能输送到拟建的Thavieng变电站，然后进入国家230kV的国家电网。1.1厂用电系统接线形式本工程厂用供电范围分两处，主要包括厂房供电和坝区供电。厂用电的电源由2台发电机机端汇流母线分别引接，电源由两台发电机机端供给或系统通过主变压器倒送电，同时保留施工电源（地方电网22kV电源）作为备用，保证电站全部机组停运及外来电源断电时，仍能维持厂内的重要负荷，另外备用电源通过设1台柴油发电机保障。厂内设置一段22kV母线及两段400V母线，400V母线的主用电源由机端引接，地方电网22kV电源接至22kV母线，再经降压变接至400VI母，同时厂用电源也可通过该变压器升压至22kV后为坝区供电，柴油发电机则接至400VII母，I、II段母线用联络断路器连接。坝区用电电源取自厂用22kV母线，经22kV架空线路引接至各用电点再降压至400V向负荷供电，同时为了保证可靠性，坝区的各用电点均设后备电源，共配置蝶阀室、北坝区及进水口3台柴油发电机。厂用电接线图如下：1.2厂用电运行方式本工程厂用电系统的运行工况有如下四种：①正常供电情况下，400VI段母线由1#厂用变压器经QA401供电，I段母线通过备用厂用变压器升压后给22kV系统供电。400VII段母线由2#厂用变压器经QA402供电。②400VI母工作厂用变压器失电时，优先闭合断路器QA412由II段母线供电。此时II段母线仍保持原工况，由2#厂用变经QA402供电。③1#和2#两台厂用变压器都失电时，I段母线切换到备用厂用变压器由地方电网经QA403供电，II段母线由I段母线通过QA412馈线正常供电。若I段母线备用厂用变压器也失电时，两段母线同时失压，柴油发电机自行启动，此时II段母线的电源由柴油机提供，从而保障重要负荷的运行。④1#厂用变压器恢复运行时，400VI母重新带电，此时闭合断路器QA412，II段母线电源由I段母线提供，柴油发电机自动切除。2.厂用电备自投方案设计①备用电源自动投入装置的配置：400V分为2段母线，采用母联连接。其中I母2回进线，1回接备用厂用变压器，1回接1#发电机机端。正常情况下，22kV母线电源由I母经备用厂变提供。II母2回进线，1回接2#发电机机端，1回接柴油发电机。常规工况下，I、II段母线并列，均由主电源供电。为确保可靠性，22kV厂变进线柜设置一套进线备自投装置，用以实现400VI母的2回进线之间备投。400V分段断路器柜设置一套备自投装置，用以实现400VI、II段母线之间的备投。②备自投装置投入的状态要求：任何工况下在主用电源掉电后，再启用备用电源；除有闭锁信号外，母线失电时，备自投装置应及时响应；自动投入装置只允许动作一次。分段断路器自动投入装置应适用于每段母线有两回电源进线，并且同时能与I、II段母线进线断路器自动投入装置配合工作，当各母线失电时，分段备自投应及时响应。③备用电源自动投入设计：400VI、II段母线分段备自投：在母联QA412断开的工况下，若I、II段母线一段带电另一段失电，则分段备自投动作，跳开失电母线的2回断路器，合上QA412；400VI段母线进线电源备自投：当400VI母失电或22kV母线失电，如果22kV外部电源有压，进线备自投跳开1#厂变及2#厂变的低压侧的QA401、QA402，合上22kV外部进线QA404。400VI母失压时，进线备自投与分段备自投通过时限设置，第一时限作用于分段，第二时限作用于进线。400VII段母线进线电源备自投：当400VI、II段母线均失电，则备自投发命令启动柴油机，跳开2#厂变的低压QA402和I、II段母线分段QA412，连接柴油机进线。400VII母失电时，分段备自投、I母进线备自投通过时限设置，第一时限作用于分段，第二时限作用于I母进线。3.柴油发电机的自动投退设计本工程运行时可能会频繁启动柴油发电机，要达到切换自动厂用电电源的设计理念、并实现自动启停，柴油机的设计尤为重要。当母线工作电源失电时，柴油机接收到母联断路器发来的硬接线自启命令后，柴油机能自行启动，电送到切换开关的静触点处，切换开关连接；工作电源正常时，母线重新连接主用电源，柴油机接到信号并停机，同时跳开相应出口断路器，直至再次启动。考虑容量问题，柴油机在启动前，应卸掉非重要载荷，切换开关需发出一个硬布线命令。400VII母的馈线均需配分励脱扣线圈，卸载信号经柴油机回路扩展后，再分接各馈线的分励脱扣线圈，切除非重要的馈线，使柴油机能够安全启动。4.总结老挝南涧水电站投运以来，运行正常，厂用电系统的设计方案得到了良好的实践检验。设计人员根据工程要求，优化工程方案，有效实