浅谈水利工程改建过程中的电气一次设计

1 引言

随着我国各项事业的发展，使得我国的能源也面临着比较大的压力。而在这种背景下，水利发电站则成为了我们非常好的一项选择，并在我国得到了较为快速的发展。而在水利工程实际建设的过程中，也需要我们能够做好电气一次设计工作，从而能够在节约投资的基础上更好的使电站能够在未来更为高效的运行。

2 电气主接线设计 2.1 设计原则

对于电力能源的生产来说，其原则就是需要保证生产过程的安全与稳定性。而对于电气主接线来说，其非常重要的一点就是要保证供电能够具有一定的稳定性，因为对于电力工作来说，如果在实际运行的过程中出现了停电的情况，那么就会对社会造成非常大的损失。所以我们在对主接线进行判断时，就需要能够将发电厂所具有的实际情况进行全面的考虑，而在主接线运行的过程中，如果实际情况需要进行调度，则也可以通过具有针对性的方式对其进行改变，从而更好的完成调度任务。

2.2 发电机出口断路器配置

在电气接线设计的方面，也需要对发电机断路器出口进行良好的配置，并尽可能避免让变压器的高压测线经常性的对单元回路进行运行。而如果实际情况允许，我们也可以在发电机出口位置处去安装发电机断路器，从而便于发电机能够更好的运行。同时，对于断路器所具有的一个优点就是如果实际情况需要对断路器的参数进行设置，那么无论是在并网的发电阶段还是启动阶段都可以在不需要对电源进行切断的情况下就能够保证发电机能够以一种自由的方式进行调节，从而以更为稳定的方式运行。

2.3 发电机中性点变压器设计

在电气主接线方面，其设计的一个重要部分就是发电机变压器方面的设计，其不但能够有效的对由于接地电弧对电压值进行限制，同时其也能够在发电机出现单项故障时对相关的电流进行限制，从而能够更好的对设备发电机起到一个全面的保护，并不会造成过电压的情况出现。而通过计算，在每一个水利工程中所

使用的变压器容量通常为90kVA，而侧电压则为16kV左右，通过这种方式，则能够较好的使变压器所能够覆盖的范围进行增大，并且在系统出现故障时也能够更好的便于我们对其进行调试。

3 厂用电接线设计

如果我们将工程中所使用的变压器同母线进行连接，那么就更需要对相关的设计方案进行全面的考虑，这是因为如果母线在实际使用的过程中出现故障，那么则需要考虑其中大部分设备能够继续的进行工作。而通常来说，水电站中所使用的变压器通常在10至110kV之间，而如果我们仅仅通过一级电压进行供电，那么其则可能会由于所具有的容量过小而出现切换的情况。对此，就需要我们能够通过一定操作保护设备的安装来对高压一侧进行保护。同时，对于厂用的母线而言，其也是需要以分段的方式进行处理的，而使用的目的就是要以这种方式的操作将厂用的负荷能够更好的在两端母线上进行分布，而这也需要我们能够保证其中的每一段母线都能够具有相对独立的电源，从而为实际运行所需要的电能提供保证。而在系统之中，一个备用电源也是非常必要的，通过备用电源的安装，则能够在系统独立电源出现故障时能够保证工作的不间断性。最后，在对厂用电开展接线工作时我们也需要考虑如何能够使供电线路的最短化，从而以此种方式最大程度的对工作所需的导线以及电缆等资源进行节约。

4 电气设备布置 4.1 主变布置

对于电力设备的布置工作来说，其主要分为两个方面，即电缆布置的优化工作以及主变平台的布置工作。而在我们对施工图进行设计时，也需要能够根据实际情况来详细的抉择，比如是否需要将高压设备同主变设备设置为相同的高程，从而能够更好的减少施工所需的工作量，并使工期得到良好的保证。

4.2 电缆布置优化

通常来说，我们在实际布置的工作过程中，如果没有根据情况设置部分特殊的控制，就有可能使控制电缆会被动力电缆产生一定的干扰。而如果我们想避免这种情况的出现，就需要我们在对电缆进行铺设时能够将控制电缆同动力电缆以分离的方式进行铺设，比如设置两个不同的竖井，其中一个用于动力电缆的铺设，而另一个用于控制电缆的铺设，也是一个非常好的方式。而除此之外，我们也可

以将两者通过一定合理的设计来设置在不同的楼层之中，也能够起到相互独立的作用。

4.3 110kV开关站布置的优化

比如对于一个处于河流中游地区的水电站来说，如果其根据发展需要要进行一定的扩建，那么就可以装上轴流转浆式的发电机组从而能够以更为便利的方式对河流水进行适当的调节。而如果发电站需要在开关站方面进行进线间隔的扩建，我们要想在扩建完毕之后不会对电站的接线方式进行改变，则依然需要单母线兼顾旁路的方式对其进行实现。同时，我们也应当能够使用双列布置的方式对进线间隔进行一个替代的作用。

4.4 水机自动化

对于水轮发电机组来说，其所应用的是一种两支点的滚动轴承，其同传统机组相比少了一个专门对于轴温进行检测的部分，同时也根据自动化回路方面的简化使我们能够更好的对其进行维护。同时，对于目前的发电机组而言，其也设置了过电压以及过电流保护，从而更好的保障发电机组的稳定运行。

5 结束语

总的来说，水利工程是我国目前重点開展的一个项目，而电气一次设计则更是其中非常关键的一个环节。在上文中，我们对于水利工程电气一次设计思路进行了一定的研究，而在我们实际的操作过程中，也需要能够良好的联系实际，从而以更具针对性的方式做好水利工程的建设工作。

参考文献

[1]崔振光，郝彩云.变电站改建过程中的电气一次设计评析[J].黑龙江科技信息.2014（12）：55-56.

[2]张旭东.浅析变电站电气的一次设计的发展研究[J].电源技术应用.2014（03）：100-102.