恰木萨生态电站出线方案的选择

2018-04-18马威锋

小水电 2018年2期

关键词：开关站出线接线

马威锋

(新疆水利水电勘测设计研究院，新疆■乌鲁木齐■830000)

1　工程概况

恰木萨水电站位于新疆喀什地区莎车县，由主电站和生态电站组成，其中主电站装机容量为4×50 MW，生态电站装机容量为2×1.5 MW，生态电站与主电站相距约12 km。

根据接入系统要求，恰木萨水电站按220 kV等级接入电网，主电站升压开关站按照220 kV双母线设计，生态电站需要接入主电站，同主电站一起打捆送出。生态电站以何种方式接入主电站直接影响到电站的投资及运行检修的可靠性。

2　方案比选

2.1　方案1

方案1为生态电站按照1回220 kV等级出线(见图1)。

2.1.1技术分析

(1)生态电站侧

优点：采用线路变压器组的接线方式，接线简单。

缺点：变压器投资高，根据规程规范可知，220 kV主变压器最小容量可选用31.5 MVA，约是发电机容量的10倍，实际运行时呈现大马拉小车的状况；正常运行时，变压器的空载损耗及额定损耗分别为28 kW和128 kW，能耗较大。220 kV断路器及隔离开关等设备布置采用户外布置，对场地要求高，接线复杂。

(2)主电站侧

优点：对主电站的电气设备选型及布置影响较小，主电站仅仅增加1个220 kV进线间隔，对主电站的主变设备及发电机出口电压设备几乎没有影响。

缺点：扩大了220 kV母线保护的范围，使保护复杂化。

2.1.2经济分析

(1)生态电站侧

220 kV开关站设备及220 kV输电线路较35 kV和10 kV等级投资最高。220 kV线路保护装置较35 kV和10 kV等级投资最高。

(2)主电站侧

220 kV进线间隔增加了1回，增大了GIS场地布置面积，增加了220 kV GIS的投资。

2.2　方案2

方案2为生态电站按照1回10 kV等级出线(见图2)。

图1　方案1接线示意

图2方案2接线示意

2.2.1技术分析

(1)生态电站侧

优点：采用线路变压器组的接线方式，接线简单。采用隔离变压器，在短路时可有效降低主电站对生态电站的影响。10 kV开关站采用户内开关柜方式，减少了对出线场地的要求。

缺点：由于生态电站距离主电站距离约12 km，3 MW输送容量在该输送距离下接近10 kV线路的极限输送能力，已超出10 kV线路的经济输送能力，使得线路损耗大大增加。

(2)主电站侧

优点：对主电站的220 kV开关站侧影响较小，不改变220 kV GIS的接线方案，不改变主变压器的参数的选择。

缺点：其中1台机的发电机与变压器的接线方式发生了改变，由单元接线变为扩大单元接线；发电机出口短路电流将增加，扩大单元处的小机回路的短路电流较大机回路较大，对断路器的开断能力要求提高；扩大单元的主变保护较单元接线时要复杂。

2.2.2经济分析

(1)生态电站侧

采用10 kV隔离变压器、10 kV户内开关柜及10 kV输电线路较35 kV和220 kV等级投资最省。

(2)主电站侧

其中1台机由单元接线变为扩大单元接线，使得发电机出口设备投资增加。

2.3　方案3

方案3为生态电站按照1回35 kV等级出线(见图3)。

图3方案3接线示意

2.3.1技术分析

(1)生态电站侧

优点：采用线路变压器组的接线方式，接线简单。35 kV开关站采用户内开关柜方式，减少了对出线场地的要求。可以使线路工作在经济输送能力范围内，使线路损耗大大减少。

缺点：35 kV开关柜尺寸较大，厂房内的布置形式不够灵活。

(2)主电站侧

优点：对主电站的220 kV开关站侧影响较小，不改变220 kV GIS的接线方案，不改变发电机出口侧的接线。

缺点：其中1台变压器由双卷变改为三卷变，变压器的容量由63 MVA增加到75 MVA；三卷变压器的保护较单元接线时双卷变压器的保护要复杂；

增加了35 kV开关站设备的布置和接线。

2.3.2经济分析

(1)生态电站侧

采用35 kV户内开关柜及35 kV输电线路较220 kV等级投资较省，但较10 kV等级投资略大。

(2)主电站侧

由于采用了较大容量的三卷变压器，增加了35 kV电压等级的开关站，使得开关站及主变的一次设备及二次保护设备的投资较10 kV等级略微增加。

3　结果分析及选择

经过以上分析可知，方案1、方案2与方案3理论上均能满足送出要求，但方案1投资最高，布置最为复杂，使得生态电站施工建设难度大大增加，运行维修最为复杂；方案2投资最小，但线路损耗最大，最不经济，对主电站发电机出口接线影响较大；方案3投资介于方案1和方案2之间，较为经济，对主电站影响最小。综合考虑，选择方案3为生态电站的出线方案。