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水利工程供配电系统设计探讨
jiang_0514 发表于 2009/8/17 9:55:16 962 查看 0 回复 [上一主题] [下一主题]
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【摘要】本文主要从技术特点、接线方式和节能方面探讨介绍供配电系统在水利水电工程中的应用。
【关键词】水利 配电方案
1.概述
水库工程的供电一般具有以下特点:用电量较小、可靠性要求较高、用电点位置分散。针对水利工程的特点,分析几种供电方式的适用范围。针对不同各个负荷点的用电需求,分门别类、因地制宜地采用适当的供电网络型式。
2.常用配电系统型式
(1)放射式。从区域变电站引接专用的供电电源,为每个用户提供带有独立的供电线路,每条供电线路都具备专用的出线开关。这种方式可靠性高、投资高。
(2)树干式。多个用户的用电公用一回线路供电。降低了线路投资,但可靠性较差。
(3)环型供电环型网络具有的供电线路最短并可实现电源互备的优势。但环网柜在负荷容量受到一些限制。断路器方式组成分段的环型网络,会使线路的断点增多。对于双端供电的环网,无论是采用距离保护还是电流保护,存在整定值配合上的困难。纵向差动保护需要辅助线或光纤通道。当线路出现2个及以上故障点的情况,形成“孤岛现象”,2个故障点之间的负荷失去电源。环型供电的线路较长、负荷点过多的情况下,可靠性较低。
3.水库工程的供电系统
3.1 水库的供电
水库工程,一般有闸门启闭机、水泵电机、照明等用电负荷,下面以几种水库工程的设计示例,探讨供电网络的应用。
(1)大型水库工程双回路树干式的应用
一项大型水库工程中,主要负荷有溢洪道、输水洞、泄洪洞、发电洞等的各种闸门启闭机的电机;坝区照明;自动化设备、检修设备、管理处办公设备等。溢洪道闸门启闭机是重要建筑物。因为大型水库的运用直接关系省级大中城市的用水与安全,所以对用电负荷要求很高。如果用放射式供电,出现了线路架设过多,过长的问题。这类工程采用双侧供电的双回路的树干式供电方案,两条输电线路分别引自两个不同的变电站,输电线路沿水库坝上的道路一侧架设,为保证可靠性不用同杆架设。
在具有重要的闸门组的枢纽建筑物位置,设置室内变电站,分别从两条输电线路引接主备电源。从不同的区域变电站引接两个电源,或区域变电所不同的两段母线上引来或从两个电源。水利工程的地区位置多数处于电力系统的末端,会遇到独立电源选取困难的情况,为增强可靠性,双回路树干式的基础上,以柴油机组做备用电源。
坝区照明采用单回路T接方式。根据0.4kV系统的供电距离的限制,每1KM左右设置一台10/0.4kV箱式变电站。
(2)中型水库工程单回路树干式的应用
中型水库工程一般服务于中型城市和地区级的区域,其供电方式可采用单回路树干式,是上述大型水库供电的简化。
(3)小型水库工程供电
从当地最近的10kV线路上T接,用最简单的方式解决供电问题。
(4)平原水库工程环形供电
平原水库用电负荷分布在水库周围的各个方向上,这种情况十分适用环形方式供电。
(5)中心变电站供电型式的应用
某工程的用电负荷,是分布在一个水库周围的几个泵站。为减少与电力系统的过多协调联系,并保证供电系统的可靠性,采用中心变电站的方式。从变电站引接2条35kV线路,一路工作,一路备用。35/10kV变电站。10kV侧采用单母线分段。为每个泵站提供两路10KV出线。线路呈双星型形式,这种型式适应于各个泵站不在一条通道上的情况。
4.水库工程的供电系统的节能思考
4.1用电负荷分析
(1)充分了解负荷类型,水泵电机的利用小时数。区分常年运行和季节运行的负荷。
(2)运用软启动装置,降低水泵电机的启动倍数,合理选择变压器容量。
4.2变压器选型
变压器3~5年前常用的系列到目前推行的节能系列,损耗相差达到20%左右。在工程投资条件允许的情况下,尽量采用低损耗、低噪音、抗短路能力强和运行可靠性高的产品,尤其是长期运行的供电系统,节能效益更加明显。
4.3照明设计
坝区的照明,一般按道路的照明设计,但实际的使用中又有其特有的要求。为防汛、巡视、维护等,照明要求比较高,大坝坝顶不做交通路时,平时的照度要求不高。采用多种方式实现照明节能。用以下几种方式:
(1)照明灯具分组设置。全线分两组,设置成全部开启和半部开启。分成n组,根据工程运行的需要使用1/n、2/n直至全部。
(2)全部或部分采用太阳能灯具照明。
(3)在荧光灯和其他灯具均可能用的照明环境,尽量采用荧光灯。选用电子镇流器。
(4)多种控制方式组合应用:手动控制、时序控制、光控,运用时可依据实际需求切换控制方式。
(5)管理站、变电站等各类建筑的通道处照明,使用声控、光控、触摸延时开关。
4.4水泵电机启动
适当应用软启动装置,有效降低水泵电机的启动电流。合理选择电机启动的控制设备,使电动机的启动曲线和启动设备的控制能力相吻合,自动连续调节电机的磁场来实现节能。
4.5水泵电机变频运行
在多台水泵运行的泵站,设定一台水泵变频调速,满足水利工程的恒压供水要求,同时达到降低电能损耗的目的。