抽水蓄能电站电气一次设计

李红卫

【摘要】文章从水泵水轮机、电气主接线、启动、制动开关、调压等几个方面对抽水蓄能电站电气一次设计进行分析，以期能够给同行带来一点启发。

【关键词】抽水蓄能电站；电气；一次设计

一、水泵水轮机设计分析

（一）水泵水轮机组

20世纪20年代，一种新型抽水蓄能机组—水泵水轮机组横空出世。在抽水蓄能电站中，水泵水轮机是主要的动力设备，如果将其转轮进行正向旋转，那么就能充当水轮机；如果转轮是逆向旋转，那么水泵水轮机就发挥的是水泵设备的作用。水泵水轮机是由水泵和水轮机串联而成的综合型设备，相较于传统的水泵与水轮机，水泵水轮机的重量较轻，而且造价较低，所以受到了发电企业的广大欢迎。

（二）调速器

在水泵水轮机中，调速器具有重要的作用，其能够对转速调度和频率进行控制。技术人员可以利用增减机压方式来调控速度，在控制过程中，调速器具有快速频率跟踪、频率稳定调整优势。在水泵水轮机运行中，可以通过调控导水叶的开度，来实现运行稳定性和高效性要求，此外，调速器还能都对水轮机符合进行自动调节。

（三）主阀

一般情况下，每一台水泵水轮机组中都有一台主阀，其中主阀的形式比较多样，具体包括横轴主阀、整体结构主阀、双面止水阀等。在选择水泵水轮机的主阀时，一般都选择半径为1cm左右的主阀，运行原理一般是油压操作，而油压在抽水蓄能电站中需要控制在5.7MPa内。

二、电气主接线设计分析

（一）电气主接线基本设计原则

为了提高电气主接线的安全性，那么必须保证任何一条线路即使出现浸出线检修或者出现断路器检修，也不会对系统供电造成影响。此外，电气主接线必须要操作简单，运行经济、耗能低，节省更多的经济效益。

（二）电气主接线设计方案

电气主接线具体包括两个方面的内容：一，发电电动机侧接线设计方案：发电机内部启动、内部换相等因素与发电电动机机侧接线系统有着密切的关系，这些因素导致发电电动机侧接線过程中留下隐患，而且电气主接线设计要求比较复杂。抽水蓄能电站在转接电力线路中，不仅需要控制线损功率，而且还需要对应力进行简化。所以，技术人员在实际工作中，要进一步研究枢纽变电站的相关因素。二，升高电压侧接线设计方案：结合实际情况，我国大部分抽水蓄能电站采用的是2回220KV线路接入电网，在高压侧配电装置中，应用SF6气体绝缘金属封闭开关设备低下布置形式。通过比较四边形、母线、桥形接线，发现在升高电压侧中，最好此阿勇四边形接线方式，该接线方式操作简单，运行方式比较灵活，而且经济实惠。当然，四边形接线方式也存在一定的缺点，即二次接线及继电保护比较复杂。

三、启动设计分析

（一）启动方式

电动机在运行过程中，抽水蓄能电站极有可能出现启动方式误动现象。技术人员在实际工作中，应该综合分析启动设备个体化差异及电网特性，归纳总结启动设备的制造水平和应用可行性。在选择启动方式时，首先需要对相关因素进行全面分析，比较相关技术，发掘对电力系统影响较小的启动方式。一般而言，技术人员可以通过启动设施来选择精致变频启动装置，进一步分析水泵的工作情况。

（二）换相方式

在抽水蓄能电站中，可以通过设置换相开关，达到发电—抽水互换时电源转换的目的。其中，抽水蓄能电站中，换相主要有两种方式，分别为升高电压侧换相、主变低压侧换相。通常情况下，抽水蓄能电站升高侧的电压具有较高的等级，从简化高压侧进行接线，为厂用电提供便利。如果从节省投资的角度来考虑，那么最好选择主变低压侧换相。

（三）启动母线

如果想要减少启动母线的投入资本，那么技术人员可以简化接线及设备布置，即根据主变低压侧换相方式，在电动发电机电压侧安装启动母线设置，同步背靠背启动、变频启动共用一条母线。如果想要增强母线设备运行的安全性，那么技术人员可以将启动母线分两段，各段分别有2台机组，隔离关将两段母线连接在一起。

四、制动开关设计分析

当前，大部分线路开关控制装置都是连接在线路一侧上。如果要在线路两侧安装电源，那么在连接过程中需要对开关进行处理，而且还需要在线路中设置具有较强的电流感应能力的感应器装置。此外，在同杆架设线路等平行架空线路中，存在较大的静电感应电流和电磁感应电流，因此所用的接地开关，必须能够承载各种感应电流。

五、调压设计分析

许多电站为了加大发电电动机的调压范围，在变压器上加装带进行负荷调压，极有可能产生事故，而且一般都是将变压器安装在地下洞室内，一旦出现事故，变压器着火后会产生严重的后果。所以在电气一次设计中，必须要结合实际情况，科学选择调压方式。

六、总结

综上所述，抽水蓄能电站一次系统设计在电站运行中发挥了重要的作用，其不仅能够显著改善供电质量，而且还为电站的安全性提供了保障，为我国经济发展打下了坚实的基础。但是在具体应用中，抽水蓄能电站仍然存在较多的问题，相关技术人员必须要不断研究，在实践中积累经验，促进我国电站的稳定发展。

参考文献

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