电气二次专业设计大纲

1FCD52010FCD河床式水电站初步设计阶段电气二次专业设计大纲范本中小型水利水电勘测设计标准化信息网1999年12月2水电站初步设计阶段电气二次专业设计大纲主编单位主编单位总工程师参编单位主要编写人员软件开发单位软件编写人员勘测设计研究院年月3目录1工程概况（4）2设计依据文件和规范（4）3基本资料（4）4方案比较设计原则（4）5设计成果（8）41工程概况2设计依据文件和规范21有关本工程或本专业的文件1可行性研究报告2可行性研究报告审批文件3初步设计任务书4设计合同或协议书及其它有关文件22主要设计规范1GB/T1428593继电保护和安全自动装置技术规程2SDJ5884水力发电厂二次结线设计规定3SDJ987电测量仪表装置设计规程4DL/T50651997水力发电厂计算机监控系统设计规定5DL502193水利水电工程初步设计报告编制规程6GB740987大中型同步发电机励磁系统基本技术要求7GB1058589中、小型同步电机励磁系统基本技术要求8DL/T58395大中型同步发电机静止整流励磁系统及装置技术条件9DL/T504495火力发电厂、变电所直流系统设计技术规定10GB1180589大中型水电机组自动化元件及其系统基本技术条件3基本资料1电气一次主接线2接入系统设计报告3主、副厂房的布置4电站事故照明及其它直流负荷4方案比较设计原则提示1简述工程规模与枢纽组成。2说明水电站在电力系统中的地位、调度管理关系和管理方式。3业主对自动控制方面的要求。541全厂监控系统根据目前中小型水电厂的运行经验及技术状况,提出如下4种监控方式进行比较选择。1常规监控系统2以计算机为主常规设备为辅的监控系统3以计算机为辅常规设备为主的监控系统4全计算机监控系统42励磁系统及自动化元件421励磁系统1励磁系统的选择应参照GB740987大中型同步发电机励磁系统基本技术要求、GB1058589中、小型同步电机励磁系统基本技术要求和DL/T58395大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置技术条件进行。2励磁系统整流桥的数量及型式应根据发电机容量及运行方式确定。3调节器的形式应根据综合自动化水平及发电机运行方式选择模拟型或数字型，单通道或独立双通道方式。422自动化元件1自动化元件的配备应参照GB1180589进行。2根据规程要求,自动化元件必须满足由一个操作指令使机组能自动完成开、停机及各种工况的转换。3为保证机组安全运行，所配自动化元件应构成一个完整的水力机械保护系统，监视机组油、气、水及轴承等重要辅助设备的运行参数和工况。提示自动化元件的选择应遵循动作可靠、反应灵敏、技术先进、运行维护方便的目的，确保机组自动化的实现。43继电保护及安全自动装置1电厂继电保护及安全自动装置的配置,应遵循GB/T1428593及接入系统设计报告。2应进行短路电流计算，对所配置的继电保护进行灵敏度校验，对不能满足灵敏度要求的保护方式加以调整或更改。短路电流计算方法及公式可参照水电站机电设计手册进行。3继电保护的选型，一般有下述3种形式可供选择。1电磁或整流型继电保护。2集成电路继电保护。提示1常规监控系统一般由中控室控制主环及机旁现地控制屏两大部分组成，控制主环包括控制台、马赛克屏或直立控制屏。2计算机监控系统一般采用分层分布式结构，由现地单元控制级和电厂主控级两部分组成。3监控系统选择应从电厂运行需要，综合自动化程度，系统造价及运行管理水平等方面进行综合比较。提示目前一般采用机端变自并激晶闸管静止励磁作为中小型水轮发电机的励磁系统。63微机型继电保护。应遵循运行安全可靠、经济合理、维护检修方便、技术先进的原则进行选型。4继电保护装置的布置。目前有种布置方式1集中布置适用于机组容量大、机组台数多，主、副厂房较宽敞的水电站，可设立单独的继电保护室，亦可与控制室合二为一，将保护装置置于控制主环之后或一侧。2分散布置适用于机组容量小、台数少，厂房布置较紧凑的水电站，机组、主变的保护装置置于机旁，线路保护置于配电间内或直接设在开关柜内。44二次接线441二次接线设计方案1控制全站的控制采用一对一的方式。如采用常规监控方案,直接采用强电一对一的控制方式如采用计算机监控方案，考虑到接口电路的要求，采用弱电一对一控制方式。简易常规和计算机监控共用出口电路，但采用各自独立的控制电源，并能互相闭锁。弱电电压采用直24V或48V。继电器操作回路、自动化元件操作回路和辅机操作回路采用直流220V。2测量常规监控方式下全站的测量亦采用一对一的方式，根据SDJ987配置全站的测量仪表。如采用计算机加常规监控方案，测量仪表的配备可适当简化，宜与监控系统的模拟量输入接口共用变送器，以保证测量结果一致。3同期同期方式可设置自动准同期和手动准同期，如系统有要求且条件允许，也可设置自动自同期作为事故情况下的同期方式。同期点选择在机组的出口断路器，变压器的低压或高压侧断路器，及对侧有电源的输电线路断路器。发电机的同期以自动准同期为主，原侧上全站设套自动准同期装置。如单机容量大，对系统又重要，可考虑每台机组设置台自动准同期装置。变压器和线路的同期采用手动准同期。4信号信号分为设备状态位置的模拟信号及事故故障音响示字信号。所有断路器设置位置信号。发电机设置运行工况信号灯，分别显示发电、调相和停机状态。事故和故障信号可选择闪光报警装置，此类装置有动作可靠、能耗低和报警程序智能化等特点，并适宜在马赛克屏上集中安装。考虑到经济技术情况，也可选择典型的中央音响信号系统。提示目前一般中、小型水电站主要选择电磁型保护。在经济和技术可行的前提下，亦可考虑选择微机型保护。至于集成电路保护属于过渡型产品，可不作考虑。提示保护装置的布置应综合电站规模、厂房尺寸及与其它机电设备的协调来考虑。在可能的情况下，应优先考虑设立中控室，将继电保护及其它二次设备集中布置于内。7442电流电压互感器的配置电流电压互感器的配置应根据SDJ987和继电保护要求选择,包括以下几个方面1一次电流电压选择；2准确等级选择；3二次电流电压选择4二次负荷计算。443直流控制电源1蓄电池型式的选择目前一般有如下种形式可供选择1碱性镉镍电池；2防酸隔爆式铅酸电池；3阀控式铅酸电池。应从运行维护，使用寿命，设备投资等方面加以比较。2蓄电池组数蓄电池组数应根据机组台数和容量而定。小型水电站只需装组蓄电池。但机组台数多,容量大的中型水电站一般可选择组蓄电池。3直流系统的额定电压继电保护、断路器操作和辅助设备的自动控制,一般采用额定电压220V的直流电源。计算机监控和机组控制PLC一般采用24V或48V直流电源。4蓄电池容量选择蓄电池容量计算一般有如下两种方法1电压控制法；2阶梯负荷法。上述两种算法公式参见DL/T504495。45电工试验室电厂试验设备的配置参照水电站电气试验室仪表设备配置标准试行三级进行，在此基础上，增加一些电子及计算机设备的调试及诊断维修设备。列出主要设备材料表。提示选择的原则及计算方法参见水电站机电设计手册。提示中小型水电站可优化考虑阀控式铅酸电池，其特点是维护工作量少，对运行环境无特殊要求，节省场地。提示中小型水电站一般采用电压控制法进行计算。亦可类比相同规模的电站选择蓄电池容量。提示1对于中型电厂全厂电工试验分为个部份，分别设立高压试验室、断电保护试验室、仪表和自动化试验室。2对于小型水电站，若交通条件便利，可利用附近电厂或变电站的大型试验设备，不单独配备高压试验室及部分贵重试验设备。846闸门启闭机及过坝设施1闸门启闭机及过坝设施的电气拖动方案应综合闸门及过坝设施的形式、运行方式、闸门及过坝吨位等因素进行选择。2闸门启闭机一般设立现地控制箱，如有必要还应考虑远方控制功能。对于大坝泄水闸门，考虑到河床式电站闸门运行频繁，可在坝上或厂房内设立独立的集中控制室。如采用计算机监控