摘要：本文簡要介紹了四川省阿壩藏族羌族自治州紅衛(wèi)橋水電站的電氣主接線，可為其它水電工程的設(shè)計提供借鑒和參考。

　　關(guān)鍵詞：主接線、聯(lián)合單元接線、雙母線

1         工程概況

　　紅衛(wèi)橋水電站位于四川省阿壩藏族羌族自治州金川縣境內(nèi)俄日河上，系俄日河干流水電規(guī)劃“一庫四級”自上而下的最末一級，上接俄日電站。電站裝機容量為3×37MW，枯水年枯期平均出力16.0/31.7MW(單獨/聯(lián)合)，多年平均年發(fā)電量為4.541/4.99億kW·h(單獨/聯(lián)合)，年利用小時數(shù)4091/4496h(單獨/聯(lián)合)。根據(jù)流域規(guī)劃報告，水電站的開發(fā)任務(wù)主要為發(fā)電，并兼顧下游生態(tài)環(huán)境用水要求。因流域內(nèi)用電負荷有限，故電站建成后，其電能主要輸入四川電網(wǎng)。

2         電站接入電力系統(tǒng)方式

　　在現(xiàn)階段根據(jù)四川電力設(shè)計咨詢有限公司編制的《俄日河流域及綽斯甲溝蒲西電站電力送出方案研究》報告，俄日河流域梯級電站的電能送出方案暫定如下：銀恩、七家寨分別以1回110kV線路接入俄日電站。俄日、蒲西電站分別以1回220kV線路接入紅衛(wèi)橋電站，紅衛(wèi)橋電站匯集電力后以2回220kV線路接入擬建的馬爾康500kV變電站。

3         電氣主接線

3.1      電氣主接線設(shè)計原則

　　紅衛(wèi)橋水電站裝機3臺，單機容量37MW，總裝機容量111MW，發(fā)電機電壓為10.5kV。電站主變高壓側(cè)出線采用220kV電壓等級，出線四回。

　　電站電氣主接線的設(shè)計除應(yīng)滿足電力系統(tǒng)穩(wěn)定和可靠性的要求外，還應(yīng)考慮系統(tǒng)對電站機組運行方式的要求，盡量減少水庫棄水，保證電站安全運行；同時還應(yīng)滿足供電可靠、運行靈活、檢修方便、接線簡單、便于實現(xiàn)自動化且經(jīng)濟合理等要求。

　　紅衛(wèi)橋水電站主電廠電氣主接線方案的擬定和比較選擇將以上述設(shè)計原則為基礎(chǔ)，同時考慮盡量簡化接線和開關(guān)站的規(guī)模，減少土建工程量和電氣設(shè)備投資以及電能損耗。

3.2      電氣主接線方案比較

3.2.1    發(fā)電機與主變壓器組合方式

　　發(fā)電機與變壓器的組合方式有：擴大單元、聯(lián)合單元與單元接線。根據(jù)本電站裝機3×37MW及動能特性參數(shù)綜合分析，此三種接線均為可行。

　　由于紅衛(wèi)橋電站接入系統(tǒng)設(shè)計尚未完成，現(xiàn)階段根據(jù)《俄日河流域及綽斯甲溝蒲西電站電力送出方案研究》內(nèi)電氣計算的結(jié)果，對本電站進行短路電流估算：發(fā)電機與主變壓器采用單元及擴大單元接線，發(fā)電機出口短路電流約為18.5/45.9kA(單元接線/擴大單元接線)，發(fā)電機電壓母線的短路電流約33.15/60.5kA(單元接線/擴大單元接線)，發(fā)電機斷路器的開斷電流均在可選范圍內(nèi)。考慮到紅衛(wèi)橋水電站在汛期需按系統(tǒng)要求參與調(diào)峰運行，要求運行靈活方便，因此每臺發(fā)電機出口均裝設(shè)發(fā)電機斷路器。

　　單元接線(及聯(lián)合單元接線)方案有接線對稱、發(fā)電機與變壓器一一對應(yīng)，簡明清晰、繼電保簡單、運行靈活，故障或檢修影響范圍小等優(yōu)點；再考慮到擴大單元接線主變運輸尺寸及重量均較單元接線大，不易滿足電站公路運輸要求。在本(預可研)階段暫不推薦擴大單元接線型式，可在下(可研)階段根據(jù)最新資料參數(shù)的變化進一步研究采用擴大單元接線的可能性。

　　我們將結(jié)合220kV電壓側(cè)接線方式進行對聯(lián)合單元接線與單元接線的比選。

3.2.2    220kV電壓側(cè)接線方式

　　根據(jù)電站發(fā)電機與變壓器組合方式，以及電站接入系統(tǒng)的要求，220kV電壓側(cè)擬定三個接線方案進行技術(shù)經(jīng)濟比較：

　　方案一：一臺發(fā)電機與一臺變壓器組成單元接線，另兩臺發(fā)電機與兩臺變壓器組成成聯(lián)合單元接線，220kV側(cè)為雙母線接線；進線2回，出線4回。

　　方案二：三臺發(fā)電機與三臺變壓器一一對應(yīng)組成單元接線，220kV側(cè)為雙母線接線；進線3回，出線4回。

　　方案三：一臺發(fā)電機與一臺變壓器組成單元接線，另兩臺發(fā)電機與兩臺變壓器組成成聯(lián)合單元接線，220kV側(cè)為單母線分段接線。

　　各方案的技術(shù)經(jīng)濟比較如下：

　?、?/span> 方案二設(shè)備投資及年計算費用最高，方案一設(shè)備投資及年計算費用居中，方案三投資及年計算費用最低。

　?、?/span> 方案一與方案二運行方式靈活方便，各進出線回路均裝設(shè)有斷路器；任一母線故障或檢修，不影響電站電能的送出。方案三為單母線分段接線，任一段母線故障或檢修均影響部分機組及穿越功率電能的送出，可靠性較低。

　?、?/span> 方案二較方案一需增加一回220kV進線間隔及220kV電纜，由于本電站為地下式廠房，220kV電纜輸送距離較遠，采用方案一可降低電站設(shè)備投資，且電纜的敷設(shè)布置較簡單。

　?、?/span> 由于本電站裝機臺數(shù)為三臺，若采用方案三(單母線分段接線)，接入兩段母線的功率無法分配平衡；另外，蒲西、俄日河梯級等電站電能均需通過本電站送出，電站穿越功率較大，任一段母線故障影響電能送出范圍較大。

　?、?/span> 雖然方案三投資低于方案一，但由于本電站220kV側(cè)進出線回路數(shù)較多(共6回)，在系統(tǒng)中占有一定重要地位，推薦采用可靠性較高的雙母線接線。

　　則經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟比較后，選擇方案一作為本電站220kV側(cè)接線方式。

　　電站電氣主接線示意見下圖：

4         結(jié)束語

　　電站主接線方案比較及推薦出合適的接線形式，是電氣一次專業(yè)在本階段的主要設(shè)計任務(wù)。紅衛(wèi)橋水電站雖然裝機容量不大，但由于進出線回路數(shù)較多，穿越功率較大，為流域的樞紐電站，其母線為的安全可靠運行有著重要意義。因此，在主接線選擇時應(yīng)把方案可靠性放在首位。

　　本電站預可行性研究報告已于2012年7月通過審查。