SL水电站主变压器选型与布置应用设计

陈丹燕

（中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司，贵州 贵阳550081）

1 电站概况

SL水电站位于贵州省东北部思南县SL乡境内的乌江上，是乌江梯级电站中规模较大的电站，上游89 km接构皮滩电站，下游115 km接沙坨电站。SL水电站距贵阳市约317 km。工程以发电为主，兼顾航运和防洪、灌溉。本电站厂房为引水式地下厂房，引水发电系统为“一洞一机”布置形式，整个系统不设调压井。水库为季调节，但为留出防洪库容，多按日调节运行。电站主要任务是发电，并在电力系统中承担调频、调峰和事故备用的作用。其次是航运、防洪和灌溉。

2 电气主接线方案

电站装机容量为4×262.5 MW，接入系统方案为：电站出线电压等级采用220 kV一级电压，出线三回接入思南220 kV变电站，每回线路长度约20 km。电气主接线方案为：发电机电压侧接线采用单元接线，220 kV升高电压侧采用双母线接线方案。工程电气主接线图见下页图1。

3 主变压器选型设计

3.1 交通运输情况

电站距思南县城水路23 km，公路18 km，距贵阳328 km。距电站较近的铁路有川黔线、湘黔线和渝怀线3条铁路干线，坝址至长江重镇—涪陵为通航河段，左、右岸公路分别与省道S304和S203相接。

3.1.1 铁路

距坝址较近的铁路有川黔线、渝怀线和湘黔线。川黔线上的遵义站距工地232 km；湘黔线上的镇远站距工地143 km，马场坪站距工地247 km；渝怀线的孟溪站距工地163 km。

3.1.2 水路

坝址位于大乌江镇至涪陵（455 km）的五级通航河道上，SL至涪陵的航运里程为368 km。贵州省境内龚滩至大乌江河段尺寸为1.6 m×22 m×210 m，可通行100～180 t货轮（汛期可通行300 t级货轮）。本工程施工期间，受下游电站施工的影响，下游河道不能跨越坝址通航，如考虑大件水路运输方案，需修建相应吨位的转运码头。

3.1.3 公路

左岸（北岸）交通线路：为坝址——思南——煎茶——遵义，全长234 km。其中，坝址——思南（18 km）为本工程新建的专线公路，三级公路；思南——煎茶（50 km）为县道，四级公路；煎茶——遵义（164 km）为G326国道，三级公路。

右岸（南岸）交通线路有2条。

（1）坝址——塘头——香树园——镇远全长143 km。其中，坝址——塘头（11 km）为本工程改建的专线公路，三级公路；塘头——镇远为S203省道，四级公路。

（2）坝址——塘头——香树园——瓮安——马场坪全长247 km。其中，香树园——瓮安（145 km）为S305省道，四级公路；瓮安——马场坪（61 km）为S205省道，三级公路。另外，由香树园——瓮安线上的草塘镇或龙溪镇，还可到达构皮滩电站。

3.1.4 两岸交通

距坝址较近的跨越乌江的大桥有2座，分别是构皮滩乌江大桥和思南乌江大桥。

构皮滩乌江大桥是构皮滩水电站建设的专用大桥，其主要任务是沟通两岸交通和电站的重大件运输。该桥桥型为三跨连续钢构梁桥，宽12.5 m，行车道宽9 m，荷载标准按汽超-20设计，挂-200校核。

S304省道上的思南乌江大桥位于思南县城，桥型为四跨连续钢构梁桥，宽11 m，行车道宽8 m，荷载标准为汽挂-20设计。

对外方案为：运距最长约307 km，由遵义至构皮滩电站南岸为构皮滩电站重大件运输线路，所经过的乌江构皮滩大桥，桥长347 m，荷载标准为汽超-20设计，挂-200校核。由构皮滩电站至SL电站约180 km，沿途道路和桥梁的改造规模较小，主要的道路改造路段是构皮滩电站至龙溪的四级公路约30 km，另需加固改造中、小型桥梁8座，新建大桥1座，为余庆县的印河大桥，桥长约150 m。

图1 电气主接线图

3.2 主变压器选型

3.2.1 主变压器选型比较

电站发电机容量为291.7 MVA，220 kV主变压器容量选择与之相匹配。经计算其容量为318 MVA。根据电站的地理位置和交通情况，陆路运输重量极限为120 t，主变压器的选型主要受运输条件的限制。若采用普通三相变压器运输重约为180 t，采用单相变压器组或三相组合式变压器运输重约为83 t，采用分解运输式（ASA）变压器运输重约为35 t。各种型式变压器技术经济比较见表1。

表1 各种型式变压器技术经济比较表 投资：万元

3.2.2 主变压器性能参数

SL水电站主变压器容量为318 MVA，陆路运输重量极限为120 t。根据厂家资料，如选用三相双圈变压器，其运输重量约为180 t，超过运输限制。而对于单相变压器来说，由于受到厂房布置的限制亦不能采用。因此本电站主变压器只能采用三相组合式变压器（表2），其运输重量仅为83 t。

表2 三相组合式变压器性能参数表

3.3 主变压器布置

本电站为右岸地下厂房，根据“乌江SL水电站可行性研究修编报告”审查意见，将开关站及中控楼布置在地面。现阶段初步选定开关站及中控楼布置在大坝右岸452.0 m高程平台。主变压器仍布置在右岸地下厂房主变洞内，主变压器与地面开关站SF6全封闭组合电器采用高压电缆连接。高压电缆经垂直段电缆竖井，水平段电缆廊道引至地面开关站电缆夹层内。

主变洞位于主厂房洞下游侧，主变室与主厂房发电机层同高程为375.80 m，主变运输道设在主变洞内右侧，宽8.0 m。主变洞为二层结构，长120 m，宽16.3 m。电缆夹层高程为387.80 m，主变高程为375.80 m，电缆廊道高程为370.0 m。主变室的高度为12 m，主要考虑洞内布置的各设备的安装检修及正常运行维护。主变低压侧与离相封闭母线直接连接。由于地下厂房散热比较困难，主变采用了水冷变压器，冷却器安装在主变左侧室内。在1号和3号主变下部分别设置一个事故油池。

4 结语

SL水电站在主变压器选型及布置的设计过程中，根据工程特点、在电网中的作用及其接入系统方案，结合工程施工要求及枢纽布置，对电气主接线方案、主变压器选型及其布置进行了详细的技术经济比较，选出了最优设计方案，工程投产至今运行状况良好，可供同行在同等规模国内外工程中借鉴参考。