CN107658774A - 大型抽水蓄能电站发电电动机机压设备布置结构 - Google Patents

大型抽水蓄能电站发电电动机机压设备布置结构 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种大型抽水蓄能电站发电电动机机压设备布置结构，包括地下建筑物主厂房、主变压器洞、母线洞；所述主厂房自上而下由发电电动机层、发电电动机母线层、水轮机层、蜗壳层构成；母线洞由调节母线洞段L1、母线洞段L2和位于主变压器洞母线间下方的母线间段L3构成；调节母线洞段L1进口与发电电动机母线层相连通，母线间段L3通过竖井与主变压器洞的母线间相连通；发电电动机机压设备布置，水平方向依次布置在调节母线洞段L1、母线洞段L2、母线间段L3内，呈现三层结构形式布置在母线洞内，即三段三层布置结构。本发明优点在于减少母线洞土建施工工期，发电电动机机压设备布置占用的母线洞内空间得以充分利用。

Description

大型抽水蓄能电站发电电动机机压设备布置结构
技术领域
本发明涉及大型抽水蓄能电站建设领域，尤其是涉及大型抽水蓄能电站发电电动机机压设备布置结构。
背景技术
随着我国经济社会的发展，电力系统规模的不断扩大，用电负荷的峰谷差持续加大，电力用户对供电质量要求不断提高，天气变化对造成新能源风力发电和光伏发电具有随机性、间歇性，电力系统需求调峰填谷性质的备用发电容量，对建设抽水蓄能电站发展提出了更高要求。加快抽水蓄能电站的开发建设是电力发展的重点方向之一。
目前，大型抽水蓄能电站发电电动机机压设备布置存在以下不足之处：1、抽水蓄能电站的特点之一表现在母线洞内布置的电气设备数量多，电气设备在所处电气回路的连接顺序不可变换，电气连接复杂。发电电动机机压设备布置占用的母线洞较长，使得母线洞开挖工程量大、工期长；2、发电电动机机压设备布置及导体连接复杂、不清晰，导致电站设备运行管理难度大，运行管理费用高；3、发电电动机机压设备布置占用的母线洞内空间没有得到有效地利用，巡视、检修、调试、试验环境条件差；4、设备生命周期结束后，设备退出更新通道狭小。
发明内容
本发明目的在于提供一种大型抽水蓄能电站发电电动机机压设备布置结构，发明一种新的设备布置。即电站母线洞内布置发电电动机机压设备采用三段三层的布置形式，解决现有技术存在的不足。
为实现上述目的，本发明采取下述技术方案：
本发明所述的大型抽水蓄能电站发电电动机机压设备布置结构，所述大型抽水蓄能电站包括地下建筑物主厂房、主变压器洞、母线洞；所述主厂房自上而下由发电电动机层、发电电动机母线层、水轮机层、蜗壳层构成；所述母线洞由调节母线洞段L1、母线洞段L2和位于所述主变压器洞母线间下方的母线间段L3构成；所述调节母线洞段L1进口与所述发电电动机母线层相连通，所述母线间段L3通过竖井与主变压器洞的母线间相连通；所述发电电动机机压设备包括发电电动机的机压母线、起动母线、机端电压互感器柜、发电电动机断路器、第一换相隔离开关、第二换相隔离开关、电气制动开关、第一起动隔离开关、第二起动隔离开关、电压互感器及避雷器柜、励磁变压器及电流互感器柜；发电电动机机压设备布置，按照发电电动机机压接线及设备配置，水平方向依次将发电电动机机压设备布置在调节母线洞段L1、母线洞段L2、母线间段L3，上下方向自下而上依次将发电电动机机压设备布置在母线洞地面层、母线洞中间层、母线洞上层，呈现三层结构形式布置在母线洞内，即三段三层布置结构；
一、调节母线洞段L1：中间层布置发电电动机的机压母线，所述机压母线延伸至母线洞段L2的中间层位置；设置调节母线洞段L1是的作用是为保证地下建筑物结构稳定；
二、母线洞段L2：母线洞地面层自主厂房侧向主变压器洞侧依次间隔布置机端电压互感器柜、机压母线内电流互感器、母线洞地面层机压母线、发电电动机断路器、机压母线内电流互感器、母线洞地面层机压母线、第一换相隔离开关；中间层自主厂房侧向主变压器洞侧依次间隔布置电气制动开关、第一起动隔离开关、中间层机压母线、第二换相隔离开关，所述中间层机压母线水平延伸至所述竖井内，向上引接至主变压器洞内与主变压器低压侧电气连接；上层自主厂房侧向主变压器洞侧依次间隔布置第二起动隔离开关、起动母线，所述起动母线水平延伸至所述竖井内，向上引接至主变压器洞的母线间与起动主母线电气连接；
三、母线间段L3：母线洞地面层布置电压互感器及避雷器柜、励磁变压器及电流互感器柜，中间层机压母线与起动母线在母线间段L3上方向上引接分别与主变压器低压侧和起动主母线进行电气连接。
所述机端电压互感器柜进线端子和所述母线洞中间层机压母线连接；母线洞地面层机压母线与所述发电电动机断路器一端进线端子连接，发电电动机断路器出线端子与所述母线洞地面层机压母线一端连接，母线洞地面层机压母线另一端与所述第一换相隔离开关进线端子连接，第一换相隔离开关出线端子与母线洞中间层机压母线连接；所述电压互感器及避雷器柜和励磁变压器及电流互感器柜的进线端子与所述母线洞中间层机压母线连接；所述电气制动开关进线端子与延伸至母线洞段L2内的机压母线连接；所述第一起动隔离开关进线端子与所述母线洞地面层机压母线连接，第一起动隔离开关出线端子与所述母线洞上层起动母线连接；所述第二换相隔离开关进线端子与母线洞地面层机压母线连接，第二换相隔离开关出线端子与母线洞中间层机压母线连接；所述第二起动隔离开关进线端子与延伸至母线洞段L2内的母线洞中间层机压母线连接，第二起动隔离开关出线端子母线洞上层起动母线连接。
本发明优点在于将发电电动机机压设备分为三段（即调节母线洞段、母线洞段、母线间段）和三层结构（即母线洞地面层、母线洞中间层、母线洞上层）空间立体交叉布置在所述母线洞内，应用在大型抽水蓄能电站建设领域，可保证在长度为29800mm长的母线洞内布置发电电动机机压设备，每条母线洞长度比现有工程设备布置技术方案减少3500mm～5000mm,抽水蓄能电站建设地下开挖量减少280m3～400m3，工程施工安全，节约工程投资56万元～80万元，更重要的是可以减少母线洞土建施工工期10天～15天；发电电动机机压设备布置导体连接清晰，电站设备运行管理简化，操作灵活，安全可靠，运行管理费用降低；发电电动机机压设备布置占用的母线洞内空间得以充分利用，设备布置合理，巡视、检修、调试、试验环境条件良好；设备生命周期结束后，任何一个单体设备退出更新，设备运输通道既满足运输空间要求，又不浪费空间资源。
附图说明
图1是本发明所述主厂房、母线洞、主变压器洞的平面布置示意图。
图2是图1的A-A向剖视图。
图3是图2是B-B向剖视图。
图4是本发明的发电电动机机压接线及设备配置图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述实施例。
如图1-4所示，本发明所述的大型抽水蓄能电站发电电动机机压设备布置结构，包括地下建筑物主厂房1、主变压器洞2、四个母线洞；主厂房1自上而下由发电电动机层3、发电电动机母线层3.1、水轮机层4、蜗壳层5构成，发电电动机层3布置四台发电电动机7，主变压器洞2内布置四台主变压器18；母线洞结构相同，由调节母线洞段L1、母线洞段L2和位于主变压器洞2母线间2.1下方的母线间段L3构成；调节母线洞段L1进口与发电电动机母线层3.1相连通，调节母线洞段L1的长短取决于主厂房1、母线洞、主变压器洞2地下开挖围岩的稳定性，如果是所开挖围岩的稳定性很好，调节母线洞段可以尽量短（或取消），以减少土建开挖量，调节母线洞段L1内仅布置发电电动机机压母线8，洞底一侧地面布置电缆沟17；母线间段L3通过竖井6与主变压器洞2的母线间2.1相连通，母线洞段L3的长短取决于设备的布置需求，母线洞内电气设备布置采用非居中布置方式，留有设备安装运输通道，垂直方向留有设备检修、更换退出作业空间，母线洞段L3相对较短，是结合主变压器洞2的开挖产生的综合利用空间，土建开挖量减少，节约工程投资和工程建设周期，母线洞段L3洞底一侧地面布置电缆沟17；母线间段L3高度随主变压器洞2有足够的可利用空间，母线间段L3宽度方向是一条由主变压器洞2连通各个母线洞的一个廊道，该廊道主要是布置启动母线9和发电电动机机压母线8与主变压器18连接使用，充分利用其下部空间布置电压互感器及避雷器柜15和励磁变压器及电流互感器柜16；发电电动机机压母线8为离相封闭母线，外形为圆柱形，直径为1000mm～1100mm。启动母线9为离相封闭母线，外形为圆柱形，直径为600mm。
发电电动机机压设备包括发电电动机7机压母线8、起动母线9、机端电压互感器柜10、发电电动机断路器11、第一换相隔离开关12.1、第二换相隔离开关12.2、电气制动开关13、第一起动隔离开关14.1、第二起动隔离开关14.2、电压互感器及避雷器柜15、励磁变压器及电流互感器柜16、安装在发电电动机7的机压母线8内的电流互感器19.1、19.2、19.3、19.4。
现以一个母线洞内的发电电动机机压设备进行描述，发电电动机机压设备按照三段三层布置结构在母线洞内布置，即：
一、调节母线洞段L1：中间层布置发电电动机7的机压母线8，所述机压母线8延伸至母线洞段L2的母线洞中间层位置；
二、母线洞段L2：母线洞地面层自主厂房1侧向主变压器洞2侧依次间隔布置机端电压互感器柜10、机压母线内电流互感器19.2、母线洞地面层机压母线8.1、发电电动机断路器11、机压母线内电流互感器19.3、母线洞地面层机压母线8.2、第一换相隔离开关12.1；母线洞中间层自主厂房1侧向主变压器洞2侧依次间隔布置电气制动开关13、第一起动隔离开关14.1、中间层机压母线8.3、第二换相隔离开关12.2，母线洞中间层机压母线8.3水平延伸至竖井6内，向上引接至主变压器洞2内与主变压器低压侧电气连接；母线洞上层自主厂房1侧向主变压器洞2侧依次间隔布置第二起动隔离开关14.2、起动母线9，起动母线9水平延伸至竖井6内，向上引接至主变压器洞2的母线间2.1与起动主母线电气连接。
三、母线间段L3：母线洞地面层布置电压互感器及避雷器柜15、励磁变压器及电流互感器柜16，母线洞中间层机压母线8.3与起动母线9在母线间段L3上方向上引接分别与主变压器低压侧和起动主母线进行电气连接。
机端电压互感器柜10进线端子和母线洞中间层机压母线8连接；母线洞地面层机压母线8.1与发电电动机断路器11一端进线端子连接，发电电动机断路器11出线端子与母线洞地面层机压母线8.2一端连接，母线洞地面层机压母线8.2另一端与第一换相隔离开关12.1进线端子连接，第一换相隔离开关12.1出线端子与母线洞中间层机压母线8.3连接；电压互感器及避雷器柜15和励磁变压器及电流互感器柜16的进线端子与母线洞中间层机压母线8.3连接；
电气制动开关13进线端子与延伸至母线洞段L2内的机压母线8连接；第一起动隔离开关14.1进线端子与母线洞地面层机压母线8.2连接，第一起动隔离开关14.1出线端子与母线洞上层起动母线9连接；第二换相隔离开关12.2进线端子与母线洞地面层机压母线8.2连接，第二换相隔离开关12.2出线端子与母线洞中间层机压母线8.3连接；第二起动隔离开关14.2进线端子与延伸至母线洞段L2内的母线洞中间层机压母线8连接，第二起动隔离开关14.2出线端子母线洞上层起动母线9连接。

Claims (2)

1.一种大型抽水蓄能电站发电电动机机压设备布置结构，所述大型抽水蓄能电站包括地下建筑物主厂房（1）、主变压器洞（2）、母线洞；所述主厂房（1）自上而下由发电电动机层（3）、发电电动机母线层（3.1）、水轮机层（4）、蜗壳层（5）构成；其特征在于：所述母线洞由调节母线洞段L1、母线洞段L2和位于所述主变压器洞（2）母线间（2.1）下方的母线间段L3构成；所述调节母线洞段L1进口与所述发电电动机母线层（3.1）相连通，所述母线间段L3通过竖井（6）与主变压器洞（2）的母线间（2.1）相连通；所述发电电动机机压设备包括发电电动机（7）的机压母线（8）、起动母线（9）、机端电压互感器柜（10）、发电电动机断路器（11）、第一换相隔离开关（12.1）、第二换相隔离开关（12.2）、电气制动开关（13）、第一起动隔离开关（14.1）、第二起动隔离开关（14.2）、电压互感器及避雷器柜（15）、励磁变压器及电流互感器柜（16）、安装在发电电动机（7）的机压母线（8）内的电流互感器（19.1、19.2、19.3、19.4）；发电电动机机压设备布置，按照发电电动机机压接线及设备配置，水平方向依次将发电电动机机压设备布置在调节母线洞段L1、母线洞段L2、母线间段L3，上下方向自下而上依次将发电电动机机压设备布置在母线洞地面层、母线洞中间层、母线洞上层，呈现三段三层结构形式布置在母线洞内，即三段三层布置结构；
一、调节母线洞段L1：中间层布置发电电动机（7）的机压母线（8），所述机压母线（8）延伸至母线洞段L2的中间层位置；设置调节母线洞段L1是的作用是为保证地下建筑物结构稳定；
二、母线洞段L2：母线洞地面层自主厂房（1）侧向主变压器洞（2）侧依次间隔布置机端电压互感器柜（10）、机压母线内电流互感器（19.2）、母线洞地面层机压母线（8.1）、发电电动机断路器（11）、机压母线内电流互感器（19.2、19.3）、母线洞地面层机压母线（8.2）、第一换相隔离开关（12.1）；母线洞中间层自主厂房（1）侧向主变压器洞（2）侧依次间隔布置电气制动开关（13）、第一起动隔离开关（14.1）、中间层机压母线（8.3）、第二换相隔离开关（12.2），所述母线洞中间层机压母线（8.3）水平延伸至所述竖井（6）内，向上引接至主变压器洞（2）内与主变压器低压侧电气连接；母线洞上层自主厂房（1）侧向主变压器洞（2）侧依次间隔布置第二起动隔离开关（14.2）、起动母线（9），所述起动母线（9）水平延伸至所述竖井（6）内，向上引接至主变压器洞（2）的母线间（2.1）与起动主母线电气连接；
三、母线间段L3：母线洞地面层布置电压互感器及避雷器柜（15）、励磁变压器及电流互感器（16），母线洞中间层机压母线（8.3）与起动母线（9）在母线间段L3上方向上引接分别与主变压器低压侧和起动主母线进行电气连接。
2.根据权利要求1所述的大型抽水蓄能电站发电电动机机压设备布置结构，其特征在于：所述机端电压互感器柜（10）进线端子和所述母线洞中间层机压母线（8）连接；母线洞地面层机压母线（8.1）与所述发电电动机断路器（11）一端进线端子连接，发电电动机断路器（11）出线端子与所述母线洞地面层机压母线（8.2）一端连接，母线洞地面层机压母线（8.2）另一端与所述第一换相隔离开关（12.1）进线端子连接，第一换相隔离开关（12.1）出线端子与母线洞中间层机压母线（8.3）连接；所述电压互感器及避雷器柜（15）和励磁变压器及电流互感器（16）的进线端子与所述母线洞中间层机压母线（8.3）连接；所述电气制动开关（13）进线端子与延伸至母线洞段L2内的机压母线（8）连接；所述第一起动隔离开关（14.1）进线端子与所述母线洞地面层机压母线（8.2）连接，第一起动隔离开关（14.1）出线端子与所述母线洞上层起动母线（9）连接；所述第二换相隔离开关（12.2）进线端子与母线洞地面层机压母线（8.2）连接，第二换相隔离开关（12.2）出线端子与母线洞中间层机压母线（8.3）连接；所述第二起动隔离开关（14.2）进线端子与延伸至母线洞段L2内的母线洞中间层机压母线（8）连接，第二起动隔离开关（14.2）出线端子母线洞上层起动母线（9）连接。
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