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【摘 要】本文论述水电站高压配电装置布置时，应考虑的基本主要因素及需结合电气主接线的形式特点、电站地形、水工设施的总体布置，合理布置电气设备。文章中通过具体实际工程项目方案分析说明：主变压器、110kV GIS开关站等设备布置，总体布置设计要点，并提出水电站电气布置时应注意事项。供有关设计人员参考。
【关键词】高压配电装置;布置;方案;探讨
Abstract：In this paper，the basic factors that should be taken into account when the layout of high-voltage power distribution equipment of hydropower station are discussed，and combined the general layout of power station terrain and hydropower facilities with the form of electrical main wiring to arrange the electrical equipment reasonably.The main transformer，110kv GIS switch station，overall arrangement design and other equipment layout are analyzed through a specific project program in this paper.The announcements of the design of the hydropower station should be considered for the designers.
Keyword：High-voltage equipment Arrangement Project program Discussion
1工程概況
肯斯瓦特水利枢纽工程位于新疆玛纳斯河上，是兵团最大的水利枢纽工程，水库坝址位于玛纳斯河干流与支流清水河汇合口以下550m处，距下游已建的玛纳斯河一级电站引水渠首2km。距离石河子市78km，距离乌鲁木齐市228km。
工程是一座以防洪、灌溉为主，兼顾发电的大Ⅱ型水利工程，总库容1.88亿m3，控制灌溉面积316.3万亩，电站总装机容量（1×10+3×30）MW，最大水头121.67m，最小水头84.33m，额定水头95m;装机容量10MW，单机供水，发电流量11.86m3/s，年均发电量2.703亿kW.h。
2 水电站电气主接线
水电站电气主接线：
电站共4台机组，总容量为100MW，发电机出口电压10.5kV;变压器两台容量为1×50 MVA和1×75MVA，电压为121/10.5kV;两台机组分别与主变压器接成扩大单元接线。110kV侧母线接成单母线分段接线。详见“水电站电气主接线图”图一。
3 水电站枢纽部分电气设备的布置特点
水电站工程枢纽电气设备的布置主要是对电站主、副厂房、中央控制室、主变压器和开关站的相对位置作技术性的合理布置。枢纽电气布置时，应结合电站实际地形、地貌，水工建筑物、各部分厂区功能、用途等进行设备场地的布置。
（1）考虑水电站长期安全运行要求。枢纽电气布置应保证运行可靠，便于正常维护巡视，减少事故和故障的发生。
（2）必须与水电站的电气主接线形式、机组台数、机组容量等统筹考虑。
（3）必须结合考虑水电站初期发电及分期过渡的布置方案。
（4）主变压器和开关站场地地设计防洪标准与主厂房一致。进厂通道地面的高程应尽量高于尾水最高洪水位。
（5）电气装置的安全净距、通道与围栏尺寸等均应符合国家标准GB50060-2008《3～110kV高压配电装置设计规范》的要求，此外，在消防设计方面还应符合防火规范的要求。
（6）在符合上述要求的情况下，电气装置应尽量做到紧凑集中，连接的导体以减少电能损耗和降发生故障的机率。
（7）电气设备布置时，也要根据电站所处地形条件、水工建筑物布置，做到整体的经济合理。
4 水电站主变压器布置方式
坝后式厂房水电站的主变压器布置方式：
（1）主变压器布置在厂坝间靠主厂房侧，高压侧可通过坝坡作为挂点引至开关站。此布置方式清晰，发电机电压母线最短;注意主变与建筑部分防火设计要求。
（2）主变压器布置在厂坝间靠主厂房侧，高压侧设备户内布置在二层开关站，110kV出线设置到副厂房顶上，通过钢构架塔至终端铁塔引出线路。此布置方式清晰，发电机电压母线最短，便于110kV架空进、出线引出设计;注意主变与建筑部分防火设计要求。
（3）主变压器布置在尾水平台上，高压侧出线可利用厂房下游侧墙埋设挂点引至至开关站。此布置可能增加尾水平台的混凝土量;注意主变与建筑部分防火设计要求。
肯斯瓦特水电站为坝后式电站，主变压器布置在厂坝间靠副厂房侧，110kV出线高压侧通过在发电洞坡上立设输电线路终端铁塔引出线路，如下图示二、三、四。
特点：主变压器布置场地较大，充分利用厂房、坝间和厂房、发电洞间的空旷区域布置，设备布置紧凑，综合造价低。
水电站主变压器布置注意事项：
（1）主变压器的布置应使其尽量靠近发电机以减少大电流母线长度，从而减少电能损耗，也可降低事故机率。
（2）主变应有运输通道，应铺设轨道，可将变压器运入主厂房安装间进行检修。应按主变压器的尺寸考虑轨道宽度、千斤顶位置、拉锚位置等。 （3）主变安装位置下面设贮油坑，大小超过变压器外轮廓尺寸1m，深度考虑铺填卵石后，
能容变压器油量的20%，坑底设油管可将油输至事故集油池。公共集油池的容量，按最大的一台充油电气设备的全量确定。
（4）主变容量较小时，不设水喷雾灭火装置，主变附近应设消火栓。
（5）油量为2500kg以上的油浸式变压器之间，防火间距不应小于下列规定：
110kV两台主变之间距离均超过8m，故中间不设防火墙;两台主变距10kV高压开关室距离较近，故中间设防火墙。
（6）主变器的瓦斯继电器侧宜适当垫高，使形成1.5%的坡度，以利瓦斯气体流动。
（7）不宜将主变压器布置于跨越水工建筑物的伸缩或沉陷缝处。
5 110kV开关站的布置
对于地形较开阔的厂房水电站，开关站应尽量靠近主变压器布置，以便于运行合理。
肯斯瓦特水电站为坝后式电站，通过方案比较，110kV GIS全封闭组合电器户内布置，占地面积小;抗暴风雪、抗污浊、抗震好;运行维护方便。因此，采用110kV配电装置用GIS全封闭组合电器，共九个间隔，包括110kV母线电压互感器间隔。
110kV开关站采用户内GIS设备，布置特点：设备间总体布置紧凑，综合造价低。
如下图示五、六。
6 结论
水电站高压配电装置布置时，应充分结合电气主接线的形式特点、电站区域地形、水工建筑设施的总体布置特点，合理的进行变压器设备、110kV升压站、10kV配电设备电气设备布置;应该进行多方案的技术、经济论证比较，要以现有的电气基础资料为依据，细致的进行设计。
参考文献：
[1] 《电力工程电气设计手册》第一册 电气一次部分 水利电力部西北电力院 编 2009年。
[2] 《水电站机电设计手册》 电气一次部分 水利出版社 编 1982年。
[3] 《中小型水电站电气设计手册》 许建安主编 中国水利出版社 2002年。
作者简历：
王卫峰，1968年9月8日，男，50岁，汉族，陕西省蓝田县，职称：高级工程师，技术职务：院专业副总工;文化程度本科，从事电力工程设计工作，30年。
王富强 23岁，男，專业：电力系统及其自动化。
【关键词】高压配电装置;布置;方案;探讨
Abstract：In this paper，the basic factors that should be taken into account when the layout of high-voltage power distribution equipment of hydropower station are discussed，and combined the general layout of power station terrain and hydropower facilities with the form of electrical main wiring to arrange the electrical equipment reasonably.The main transformer，110kv GIS switch station，overall arrangement design and other equipment layout are analyzed through a specific project program in this paper.The announcements of the design of the hydropower station should be considered for the designers.
Keyword：High-voltage equipment Arrangement Project program Discussion
1工程概況
肯斯瓦特水利枢纽工程位于新疆玛纳斯河上，是兵团最大的水利枢纽工程，水库坝址位于玛纳斯河干流与支流清水河汇合口以下550m处，距下游已建的玛纳斯河一级电站引水渠首2km。距离石河子市78km，距离乌鲁木齐市228km。
工程是一座以防洪、灌溉为主，兼顾发电的大Ⅱ型水利工程，总库容1.88亿m3，控制灌溉面积316.3万亩，电站总装机容量（1×10+3×30）MW，最大水头121.67m，最小水头84.33m，额定水头95m;装机容量10MW，单机供水，发电流量11.86m3/s，年均发电量2.703亿kW.h。
2 水电站电气主接线
水电站电气主接线：
电站共4台机组，总容量为100MW，发电机出口电压10.5kV;变压器两台容量为1×50 MVA和1×75MVA，电压为121/10.5kV;两台机组分别与主变压器接成扩大单元接线。110kV侧母线接成单母线分段接线。详见“水电站电气主接线图”图一。
3 水电站枢纽部分电气设备的布置特点
水电站工程枢纽电气设备的布置主要是对电站主、副厂房、中央控制室、主变压器和开关站的相对位置作技术性的合理布置。枢纽电气布置时，应结合电站实际地形、地貌，水工建筑物、各部分厂区功能、用途等进行设备场地的布置。
（1）考虑水电站长期安全运行要求。枢纽电气布置应保证运行可靠，便于正常维护巡视，减少事故和故障的发生。
（2）必须与水电站的电气主接线形式、机组台数、机组容量等统筹考虑。
（3）必须结合考虑水电站初期发电及分期过渡的布置方案。
（4）主变压器和开关站场地地设计防洪标准与主厂房一致。进厂通道地面的高程应尽量高于尾水最高洪水位。
（5）电气装置的安全净距、通道与围栏尺寸等均应符合国家标准GB50060-2008《3～110kV高压配电装置设计规范》的要求，此外，在消防设计方面还应符合防火规范的要求。
（6）在符合上述要求的情况下，电气装置应尽量做到紧凑集中，连接的导体以减少电能损耗和降发生故障的机率。
（7）电气设备布置时，也要根据电站所处地形条件、水工建筑物布置，做到整体的经济合理。
4 水电站主变压器布置方式
坝后式厂房水电站的主变压器布置方式：
（1）主变压器布置在厂坝间靠主厂房侧，高压侧可通过坝坡作为挂点引至开关站。此布置方式清晰，发电机电压母线最短;注意主变与建筑部分防火设计要求。
（2）主变压器布置在厂坝间靠主厂房侧，高压侧设备户内布置在二层开关站，110kV出线设置到副厂房顶上，通过钢构架塔至终端铁塔引出线路。此布置方式清晰，发电机电压母线最短，便于110kV架空进、出线引出设计;注意主变与建筑部分防火设计要求。
（3）主变压器布置在尾水平台上，高压侧出线可利用厂房下游侧墙埋设挂点引至至开关站。此布置可能增加尾水平台的混凝土量;注意主变与建筑部分防火设计要求。
肯斯瓦特水电站为坝后式电站，主变压器布置在厂坝间靠副厂房侧，110kV出线高压侧通过在发电洞坡上立设输电线路终端铁塔引出线路，如下图示二、三、四。
特点：主变压器布置场地较大，充分利用厂房、坝间和厂房、发电洞间的空旷区域布置，设备布置紧凑，综合造价低。
水电站主变压器布置注意事项：
（1）主变压器的布置应使其尽量靠近发电机以减少大电流母线长度，从而减少电能损耗，也可降低事故机率。
（2）主变应有运输通道，应铺设轨道，可将变压器运入主厂房安装间进行检修。应按主变压器的尺寸考虑轨道宽度、千斤顶位置、拉锚位置等。 （3）主变安装位置下面设贮油坑，大小超过变压器外轮廓尺寸1m，深度考虑铺填卵石后，
能容变压器油量的20%，坑底设油管可将油输至事故集油池。公共集油池的容量，按最大的一台充油电气设备的全量确定。
（4）主变容量较小时，不设水喷雾灭火装置，主变附近应设消火栓。
（5）油量为2500kg以上的油浸式变压器之间，防火间距不应小于下列规定：
110kV两台主变之间距离均超过8m，故中间不设防火墙;两台主变距10kV高压开关室距离较近，故中间设防火墙。
（6）主变器的瓦斯继电器侧宜适当垫高，使形成1.5%的坡度，以利瓦斯气体流动。
（7）不宜将主变压器布置于跨越水工建筑物的伸缩或沉陷缝处。
5 110kV开关站的布置
对于地形较开阔的厂房水电站，开关站应尽量靠近主变压器布置，以便于运行合理。
肯斯瓦特水电站为坝后式电站，通过方案比较，110kV GIS全封闭组合电器户内布置，占地面积小;抗暴风雪、抗污浊、抗震好;运行维护方便。因此，采用110kV配电装置用GIS全封闭组合电器，共九个间隔，包括110kV母线电压互感器间隔。
110kV开关站采用户内GIS设备，布置特点：设备间总体布置紧凑，综合造价低。
如下图示五、六。
6 结论
水电站高压配电装置布置时，应充分结合电气主接线的形式特点、电站区域地形、水工建筑设施的总体布置特点，合理的进行变压器设备、110kV升压站、10kV配电设备电气设备布置;应该进行多方案的技术、经济论证比较，要以现有的电气基础资料为依据，细致的进行设计。
参考文献：
[1] 《电力工程电气设计手册》第一册 电气一次部分 水利电力部西北电力院 编 2009年。
[2] 《水电站机电设计手册》 电气一次部分 水利出版社 编 1982年。
[3] 《中小型水电站电气设计手册》 许建安主编 中国水利出版社 2002年。
作者简历：
王卫峰，1968年9月8日，男，50岁，汉族，陕西省蓝田县，职称：高级工程师，技术职务：院专业副总工;文化程度本科，从事电力工程设计工作，30年。
王富强 23岁，男，專业：电力系统及其自动化。