色邦非（Xebangfai）水电站厂用电设计

色邦非（Xebangfai）水电站厂用电设计

姬胜昔张军珲常学军刘思远

（黄河勘测规划设计有限公司河南省郑州市450003）

摘要：本文论述了色邦非（Xebangfai）水电站可研阶段厂用电的设计过程，目的是为了确定本电站可研阶段的厂用电设计方案。厂用电负荷种类多且含有保安负荷及泄洪设备等重要负荷，为了保证供电可靠，需充分结合主接线方式、负荷种类以及当地电网的具体情况确定电源的数量。电源容量的确定需通过负荷统计并选择合理的计算方法计算后确定。

关键词：厂用电设计；电源；负荷统计

1工程概述

色邦非（Xebangfai）水电站位于老挝甘蒙省色邦非河中下游。电站装机容量50MW，多年平均年发电量2.59×108kW∙h。厂房内共设置三台单机容量16.67MW的贯流式水轮发电机组。主要建筑物包括引水渠、进水口、主厂房、副厂房、尾水渠、开关站等，总尺寸为129.60m×82.00m×51.50m（长×宽×高）。电站安装有3台GZ（885）-WP-553型灯泡贯流式水轮机，3台SFWG16.67-68/6800型水轮发电机。采用115kV一级电压出线，115kV出线1回送至他曲115kV变电站，输送距离约34.5km。发电机——变压器组合采用扩大单元接线+单元接线方式，两台机组与一台40MVA变压器组成扩大单元，另一台机组与一台20MVA变压器组成单元接线。

2厂用电设计

2.1厂用电电源

为保证供电质量，厂用电系统拟采用10kV和0.4kV两级供电电压。10kV有3个独立电源供电，其中2个电源分别引自扩大单元接线和单元接线的发电机机端母线作为工作电源，1个电源为永临结合的施工10kV线路作为备用电源，另设1台柴油发电机作为厂用电的保安电源。

根据工程布置，坝用负荷和泄洪渠负荷距离厂房较近，故两处由厂用0.4kV配电段供电，不再单独设变压器。

2.2厂用电接线

10kV厂用电接线初拟采用单母线双分段接线，厂内设置4段母线（Ⅰ段、Ⅱ段和Ⅲ段），Ⅰ段和Ⅱ段母线电源分别由扩大单元接线和单元接线机端母线经两台隔离变压器T21、T22（变比为10.5/10.5kV）引来，Ⅲ段母线电源引自施工10kV线路；0.4kV低压厂用采用单母线分段接线，机组自用及公用混用，柴油发电机接在0.4kV低压厂用Ⅱ段母线。

3厂用电变压器容量选择

3.1厂用高压变压器容量选择：

厂用高压变压器供电范围主要有：厂房区域用电、坝区用电、泄洪闸用电、业主营地用电。

依据［1］《水利水电工程厂（站）用电系统设计规范》（SL485-2010），进行厂用电最大负荷计算。本阶段负荷大小多为估计值，其功率、效率很难准确获得，故计算时不采用负荷统计法，而是采用综合系数法进行计算。由于本电站采用机组自用电与公用电分别供电方式，其厂用最大负荷Sjs（kVA）计算公式如下：

Sjs=K0∑P0=0.79×1908=1539kVA

本电站厂用变压器初拟为2台无励磁调压干式变压器，两台厂用变压器各以100%容量备用方式运行。由此可知：

变压器容量Sb≥Sjs=1539kVA

本电站选用容量为1600kVA的厂用高压变压器2台。

3.2厂用变压器容量选择：

厂用高压变压器供电范围主要有：厂房区域用电、坝区用电、泄洪闸用电。

依据［1］《水利水电工程厂（站）用电系统设计规范》（SL485-2010），进行厂用电最大负荷计算。本阶段负荷大小多为估计值，其功率、效率很难准确获得，故计算时不采用负荷统计法，而是采用综合系数法进行计算。由于本电站采用机组自用电与公用电分别供电方式，其厂用最大负荷Sjs（kVA）计算公式如下：

本电站厂用变压器初拟为2台无励磁调压干式变压器，两台厂用变压器各以100%容量备用方式运行。由此可知：

变压器容量Sb≥Sjs=1492kVA

本电站选用容量为1600kVA的厂用变压器2台。

3.3业主营地变压器容量选择：

业主营地的最大用电负荷约为160kW，本电站厂用变压器初拟为2台无励磁调压干式变压器，两台厂用变压器各以100%容量备用方式运行。故本电站选用容量为200kVA的干式变压器2台。

3.4主厂房柴油发电机组容量选择

根据［1］《水利水电工程厂（站）用电系统设计规范》（SL485-2010）附录F—柴油机组的容量计算。对保安负荷进行初步统计，主厂房保安负荷约95kW，按带负荷后仍满足最大成组电动机的启动需要校验发电机容量启动时计算（1台泄洪渠工作门启闭机启动2x110kW，2台泄洪渠工作门启闭机运行4x110kW），选择柴油电机容量为1250kVA，布置在副厂房房顶。

4主要电气设备选择

4.1厂用高压变压器（带外壳）

型式SCB11-1600/10.5

额定容量1600kVA

额定电压10.5/10.5kV

最高系统电压12kV

频率50Hz

接线组别Y，d11

调压方式无载调压

阻抗电压Ud=6%

中性点接地方式直接接地

冷却方式自冷

4.2厂用变压器（带外壳）

型式SCB11-1600/10.5

额定容量1600kVA

额定电压10.5±2×2.5%/0.4kV

最高系统电压12kV

频率50Hz

接线组别D，yn11

调压方式无载调压

阻抗电压Ud=6%

中性点接地方式直接接地

冷却方式自冷

4.312kV高压开关柜

型式户内铠装移开式金属封闭开关设备（配真空断路器）

额定电压10.5kV

最高工作电压12kV

额定频率50Hz

额定电流2000A

额定开断短路电流50kA

4.4柴油发电机组

型式三相、户内开放型/户外集装箱型

额定电压0.4kV

额定容量1250kVA

额定频率50Hz

功率因数0.8

结论：本工程厂用电电源的设计充分结合了主接线方式和负荷种类以及当地电网的具体情况：从扩大单元和单元接线上各引1路电源作为主供电源，从外部电网引接1路电源作为备用电源，另外考虑电站的保安负荷及泄洪设施的用电可靠性，又设1台柴油发电价做保安电源。根据以上电源情况，厂用电接线采用单母线分段保证了在各种运行方式下的用电负荷的需要并保证了供电，电源相对独立，当一个电源发生故障时，其余电源能自动切换投入。用电电源容量的确定是通过负荷统计并计算后而确定，保证了电源容量满足用电要求。