1.4.6.1 泄洪洞坝用电
由于泄洪洞距离厂房较远,低压供电不能满足要求,为保证供电质量,在泄洪洞进水塔配电室设1台坝用变压器,电源引自电站10k V母线。另电站进口的拦污栅和事故检修门距离泄洪洞较近,均由泄洪洞处坝用变压器供电。为保证大坝安全度汛,坝用第二个电源引自厂外“永临结合”的35k V施工变电所的10k V母线,作为坝用电的备用电源。1号泄洪洞有1台2×160k W的工作门液压机和2台132k W的事故检修门卷扬启闭机,2号泄洪洞有1台2×90k W的工作门液压机和1台2×90k W的事故检修门卷扬启闭机,均有防汛要求。为了满足防汛需求,在泄洪洞处设一个柴油发电机组作为防汛紧急保安电源。泄洪洞坝用电0.4k V接线采用单母线接线。
1.泄洪洞处坝用电变压器及柴油发电机容量选择
泄洪洞及电站进口设备总负荷见表1.4-115。
表1.4-115 泄洪洞及电站进口设备负荷表
根据水库和泄洪洞的运用方式及闸门启闭机的运行特点,确定泄洪洞最大运行工况如下:1号泄洪洞工作门2台容量75k W的电机运行,2号泄洪洞进口事故检修门两台容量90k W的电机同时启动(采用串电阻起动方式,按3~5倍起动电流考虑)。根据以上负荷及其运行情况,通过计算并进行电动机起动电压的校验后得出在泄洪洞处选择容量为800k VA的无励磁调压干式变压器。
在最大运行工况下分别按稳定负荷、尖峰负荷及发电机母线允许压降计算柴油发电机容量,并选择其中容量最大者作为柴油发电机的容量。经初步计算后,在泄洪洞闸门处的柴油发电机容量选择为1000k W(1250k VA),作为泄洪洞闸门防汛紧急保安电源。
2.坝用闸门传动电机的起动
泄洪洞进口工作门均采用液压启闭机,采用软启动器起动方式。当启闭闸门时,按下按钮,电机油泵组启动,液压油经电磁溢流阀溢流回油箱,延时5s后,电磁换向阀动作,同时电磁溢流阀停止溢流,液压启闭机靠油压开启(或关闭)闸门。由于液压启闭机电机为空载起动,电机起动时电磁转矩很容易满足负载要求,可确保闸门可靠启闭。
泄洪洞进口检修门采用绕线式固定卷扬机,绕线式异步电机转子串电阻起动时起动转矩增大,减小对电网的冲击,可确保闸门可靠启闭。
1.4.6.2 主要电气设备选择
1.10k V开关柜
(1)型号:KYN28-12。
(2)额定电压:10k V。
(3)最高工作电压:12k V。
(4)额定频率:50 Hz。
(5)额定绝缘水平:126/230/550k V。
(6)雷电冲击耐压(峰值):75k V。
(7)1min工频耐压(有效值):42k V。
(8)主母线额定电流:1250A。
(9)分支母线额定电流:1000A。
(10)额定短时(4s)耐受电流:31.5k A。
(11)额定峰值耐受电流:80k A。
(12)外壳防护等级:IP42。
2.坝用变压器(带防护外壳)
坝用变压器均采用三相环氧树脂浇注铜芯干式变压器,无励磁调压,分接头范围为±2.5%。型号为SCB 10-800/10;外壳防护等级为IP2X。
3.0.4k V低压开关柜
(1)型号:MNS型低压抽出式开关柜。
(2)额定工作电压:400V。
(3)额定绝缘电压:660V。
(4)水平母线额定工作电流:2000A。
(5)垂直母线额定工作电流:1000A。
(6)水平母线短时(1s)耐受电流:80k A。
(7)水平母线额定峰值耐受电流:176k A。(www.xing528.com)
(8)外壳防护等级:IP4X。
4.高压电缆
10k V高压电缆选用交联聚乙烯绝缘钢带铠装聚氯乙烯护套电力电缆,型号为YJV22。
5.柴油发电机
(1)额定输出功率:1000k W。
(2)额定电压:400V,三相四线。
(3)额定频率:50 Hz。
(4)额定功率因数:0.8。
(5)噪声水平:≤105d B。
(6)冷却方式:水循环冷却。
(7)日用油箱:一体式底座油箱。
1.4.6.3 主要电气设备布置
泄洪洞处设置高、低压配电室,所有高、低压开关柜和坝用变均布置在配电室。
1.4.6.4 柴油发电机布置
泄洪洞处的柴油发电机布置在泄洪洞进口塔架顶部的柴油发电机房内。机房布置考虑柴油发电机组基础承重、机组排烟、机组进排风顺畅、燃油系统安装及机组安装维修空间等因素,机房内布置有柴油发电机组本体、进风百叶窗、排风百叶窗、排烟消音器等,为减小机组运行时产生的震动,机组底座安装时采用高性能的减震装置。
1.直击雷保护
根据《水力发电厂过电压保护和绝缘配合设计技术导则》(DL/T 5090—1999)的要求,为防止直接雷击泄洪洞电气设备,泄洪洞塔顶建筑物屋顶女儿墙上用镀锌圆钢做避雷带以作为直击雷过电压保护。用直径为12mm的镀锌圆钢沿四周敷设避雷带,并把柱内主筋与避雷带可靠焊接,使屋面上任何一点距避雷带不大于10m。避雷带接闪后,由多根防雷引下线泄散电流,降低室内设备的反击电压。
2.雷电侵入波的过电压保护
户内设备过电压保护采用在10k V母线上均装设避雷器,以保护电气设备免受雷电侵入波过电压的损害。具体过电压保护措施均按《水力发电厂过电压保护和绝缘配合设计技术导则》(DL/T 5090—1999)的要求进行配置。
3.弱电电源系统防雷
根据《建筑物防雷设计规范》(GB 50057—2010)要求,为增强弱电系统防雷水平,设置电子设备电源防雷措施,具体措施为:对电源系统采用分级保护,即分别在二级低压配电柜和末端配电箱及控制屏加装电涌保护装置。
4.接地
本工程接地装置的接地电阻符合《水力发电厂接地设计技术导则》(DL/T 5091—1999)的规定,按R≤1Ω进行设计。接地网由垂直接地体与水平接地体组成。在泄洪洞进水塔、塔前底版、大坝坝顶敷设接地网,接地装置的设计考虑充分利用电站丰富的自然接地体,将所有金属门槽,引水管、水下钢筋混凝土中的钢筋以及建筑物梁、板、柱中的钢筋等自然接地体与接地网可靠焊接,构成电气通路。塔顶建筑物内的接地带敷设在混凝土以及梁、板、柱中,各层间接地网用多根垂直接地干线连成一体,并与主接地网连接。
1.4.6.6 照明
照明设计范围主要包括坝顶道路、泄洪洞塔顶等。照明分为工作照明和事故照明。
(1)工作照明。启闭机室、配电室选用节能型荧光灯,柴油发电机室选用防爆灯。
(2)事故照明。坝用电配电室及柴油发电机室均安装相应的带蓄电池灯具,并配备一定数量手提式应急灯,供电时间大于30min。
1.4.6.7 闸门控制设备
泄洪洞进水塔闸门现地控制单元LCU按2孔泄洪闸工作门、3孔泄洪闸检修门等分别设置5套现地控制单元。完成闸门的开启、关闭、状态监视等功能,在没有上位机命令和脱离网络的情况下应能独立运行,完成其承担的现地功能。泄洪洞工作门液压启闭机起动电机为鼠笼式电机,采用软启动器起动方式,泄洪洞进口卷杨启闭机起动电机为绕线式电机,采用串电阻起动方式。
闸门现地控制单元设备布置在现地闸门启闭机室内。
1.4.6.8 视频监视设备
河口村水库按“无人值班”(少人值守)设计,为便于值班人员实时直接监视主要设备的现场情况,记录事故、故障状态及发生的位置和时间,在泄洪洞进水塔塔顶、启闭机室、配电室、水库大坝设置现场摄像设备,包括摄像机、解码器、云台和防护罩等,视频信号传输采用视频电缆,控制云台、雨刷、变焦的信号传输采用控制电缆。当现场设备距离较远,视频电缆不满足传输要求时,采用光缆传输。在溢洪道闸门控制室设置1套视频监控设备,分别对大坝和泄洪洞的现场视频信息进行采集、整理和控制,并通过光缆将视频信号传输至水库管理局大楼。
1.4.6.9 通信电话
河口村水库工程设1套48端口具有调度功能的程控用户交换机,并经电缆沟引1根通信电缆至泄洪洞塔顶,在配电室和启闭机室内设置电话分机,供闸门系统运行管理、生产调度和处理事故用。
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