SDJ 173-1985 水力发电厂机电设计技术规范(试行).pdf

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1、中华人民共和国水利电力部部规范水力发电厂机电设计技术规范试行发布试行中华人民共和国水利电力部批准中华人民共和国水利电力部部规范水力发电厂机电设计技术规范试行主编单位水利电力部成都勘测设计院批准部门中华人民共和国水利电力部中华人民共和国水利电力部关于颁布试行水力发电厂机电设计技术规范的通知水电水建字第号委托成都勘测设计院负责主编的水力发电厂机电设计技术规范经我部审查批准自一九八六年六月一日起试行编号为在试行中有何问题与建议请及时函告我部水利水电建设总局及成都勘测设计院水利电力部一九八六年一月十八日目次第一章总则第二章水力机械部分第一节水轮机选择第二节调速系统及调节保证第三节主厂房起重机第四节技术

2、供水排水系统及消防供水第五节压缩空气系统第六节油系统第七节水力监视测量系统第三章电气部分第一节水电厂接入电力系统设计第二节电气主接线和主要电气设备第三节厂用电第四节厂坝区供电第五节过电压保护和接地装置第六节照明第七节继电保护及系统安全自动装置第八节自动控制第九节励磁系统第十节电气监视测量系统第十一节二次接线第十二节直流系统第十三节通信第十四节电缆选型与敷设第四章机电设备布置及对土建的要求第一节一般要求第二节主厂房第三节副厂房第四节变压器场地第五节高压配电装置第六节水轮机输水系统第五章辅助设施第一节机械修配厂第二节电工修理及电气试验附规范用词和用语水力发电厂机电设计技术规范试行第一章总则第条为贯

3、彻国家的基本建设方针和技术经济政策统一建设标准健全规章制度提高设计质量和经济效益特制订本规范第条本规范适用于混流式和轴流式水轮发电机组机组容量为主输电电压及以下的新建或扩建水力发电厂以下简称水电厂的水力机械和电气设计上述规定范围以外的水电厂的机电设计可参照执行第条本规范内容包括水电厂的水力机械和电气设计以及这些部分对水工建筑物水工机械设备和有关土建方面的技术要求第条水电厂的机电设计应根据电力系统的结构和运行方式水电厂的水力动能特性枢纽布置条件自然环境特点和综合利用要求等具体情况因地制宜地合理地制订设计方案确定联网方式选择机电设备第条水电厂的机电设计应该充分考虑运行检修和施工等方面的合理要求不断

4、总结实践经验从实际出发积极地采用新设备新技术新材料新技术必须经过科学试验和技术鉴定或经上级主管部门审批后才能普遍推广应用第条水电厂机电设计除必须执行本规范外还应执行国家标准和水利电力部标准中的有关规定第二章水力机械部分第一节水轮机选择第条机组容量的选择应在水电厂总装机容量确定的基础上考虑机组容量占电力系统工作总容量的比重系统负荷增长速度水电厂枢纽布置机组与水库的运行方式机组参数的合理性机组制造技术水平和运输条件等提出不同方案经技术经济比较确定在技术经济指标相当的情况下宜采用较大容量的机组机组台数一般不少于两台在水轮机机型选定后应根据水轮机运转特性及水力动能特性等因素研究加大发电机容量或提高功率

5、因数运行的合理性第条水轮机的额定水头净水头应根据水库运行方式和水电厂在电力系统中的作用进行合理选择当额定水头接近水电厂最低或最高净水头时应论证其经济性和合理性第条水轮机选择应根据工作水头范围采用合理的比转速选用平均效率高汽蚀和稳定性能好的转轮根据机组容量工作水头范围运行方式以及转轮模型综合特性曲线合理选择轮轮直径转速和吸出高度等主要参数在选择水轮机参数时还需考虑水电厂初期低水头运行以及水质对水轮机的特殊要求第条水轮机安装高程应根据水轮机在各种工况下允许的吸出高度值和相应的下游尾水位经技术经济比较合理选定下游尾水位应根据水库运行方式水电厂出力变化范围水电厂初期运行要求机组安装周期以及下游河道变化

6、等条件选定第条混流式或轴流定桨式水轮机的最大飞逸转速应按水轮机最高净水头和导叶最大可能开度确定轴流转桨式水轮机应按协联关系不破坏情况下的飞逸系数计算飞逸转速特殊情况下可按协联关系破坏情况下的飞逸系数计算水力发电厂机电设计技术规范试行第条选择水轮机时应考虑水轮机制造的新成就对重大新技术包括型式结构和材料等的采用必须经过科学试验一般并应经过技术鉴定水轮机应有抗汽蚀措施多泥沙河流的水电厂水轮机的通流部件还应采取抗磨措施并在结构上做到方便检修便于更换易损部件第条对所选择的水轮机应取得制造厂提出的效率保证功率保证汽蚀保证和稳定运行范围的保证以及水轮机模型综合特性曲线和运行特性曲线等技术资料必要时还应取得

7、制造厂提供的水轮机过渡过程精确计算所需的资料第条当最高水头小于时宜采用包角为为的钢筋混凝土蜗壳当最高水头为及以上时宜采用包角的金属蜗壳若采用钢筋混凝土蜗壳应有技术经济论证钢筋混凝土蜗壳应考虑防渗措施第条水轮机蜗壳和尾水管的型式和尺寸应考虑厂房布置或其他方面的特殊要求与制造厂家商定必要时还应通过模型试验确定第条尾水管锥管部分应有金属里衬尾水管肘管部分可根据技术经济比较采用金属里衬或混凝土肘管弯曲型尾水管出口上沿的浸没深度应不小于第二节调速系统及调节保证第条每台机组应装设一套包括调速器油压装置等附属设备组成的调速系统调速系统应具有良好的稳定性和调节品质并应满足机组在各种运行方式下稳定运行和电力系统

8、对频率调节与功率调节的要求容量为及以上的机组应选用电气液压调速器容量为以下的机组可选用电气液压调速器或机械液压调速器第条应根据电力系统的要求和水轮机输水系统的特性进行调节保证计算必要时应对调速器参数整定的范围和调速系统的稳定性进行计算分析第条机组甩负荷的最大转速升高率按以下不同情况考虑当机组容量占电力系统工作总容量的比重较大且担负调频任务时宜小于当机组容量占电力系统工作总容量的比重不大或担负基荷时宜小于第条机组甩负荷的蜗壳最大压力升高率按以下不同情况考虑额定水头小于时宜为额定水头在时宜为额定水头大于时宜小于蜗壳最大压力值应按在额定水头和最高水头两种情况下发出额定功率甩全负荷的条件进行计算根据较

9、大值确定第条为了满足本规范第条和第条的规定必要时应进行技术经济比较研究改变导水叶关闭方式改变输水管道尺寸增加发电机转动惯量或设置调压井等措施以合理控制压力升高值和转速升高值第条具有分岔输水管的水电厂其机组最大转速升高率和蜗壳最大压力升高率应根据连接于输水管上的机组台数和电气主接线的连接方式按可能同时甩负荷的机组台数进行计算第条当机组突增负荷时水轮机压力输水管不应出现负压脱流现象机组甩全负荷时尾水管内的最大真空度不宜大于水力发电厂机电设计技术规范试行第三节主厂房起重机第条根据水电厂的具体条件可选用适合水电厂用的单小车双小车桥式起重机或其他型式的起重机起重机的额定起重量应根据机电设备吊运最重件和起

10、吊工具的总重量参照起重机系列的标准起重量选定第条主厂房起重机的台数应根据主厂房布置机组台数和机电设备最重件的吊运方式并考虑卸货安装和检修的需要经技术经济比较确定通常采用台第条起重机跨度可按每隔选取第条起重机为轻级工作制但制动器及电气设备应采用中级工作制第条起重机轨道的两端应设阻进器第条主厂房起重机在安装后应进行无负荷倍额定起重量的静负荷和倍额定起重量的动负荷试验当采用试重块进行上述静动负荷试验确有困难时可用起升机构负荷试车装置即减小滑轮组倍率的方法对起重机的起升机构进行动负荷试验双小车轿式起重机的两台小车可分别进行动负荷试验第四节技术供水排水系统及消防供水第条水电厂技术供水系统主要供水轮发电机

11、组水冷主变压器和空气压缩机等主辅设备的冷却和润滑用水技术排水主要指机组检修排水和厂内渗漏排水技术供水排水系统应布置合理运行安全可靠和操作维护方便第条技术供水系统设计应根据水电厂具体情况确定合理的水质和水温并保证供给用水设备需要的流量和进口压力第条技术供水方式应根据水电厂的工作水头范围确定一工作水头为时宜采用自流或自流减压供水二工作水头低于或高于时宜采用水泵供水当水头高于采用自流减压供水方式时应有技术经济论证三根据水电厂水头范围不宜采用单一供水方式时可采用混合供水方式并经过技术经济比较确定合理的操作分界水头四在布置条件允许且经济合理时可考虑设置中间水池以取得较为稳定的供水压力第条自流减压供水和射

12、流泵供水系统中必须装有安全泄压装置第条水泵供水方式应根据技术经济比较确定采用集中分组供水方案或单元供水方案水泵供水方式应设有备用水泵第条技术供水系统应能自动操作并有可靠的备用水源第条技术供水系统设计应考虑泥砂沉积水生物寄生以及结垢等对供水系统运行的影响并采取相应的处理措施第条水库工作深度较大的水电厂自水库取水的取水口应按水库的水温和含砂量等情况分层设置并应满足水电厂初期发电的供水要求管径大于的取水口应设拦污栅并有清污措施取水口进水管上的第一个阀门应有检修和更换的措施水力发电厂机电设计技术规范试行第条技术供水在进入用水设备前应经过滤水器润滑水系统还应另设专用的滤水器机组在运行中对滤水器清污时不应

13、中断供水第条机组检修排水系统和厂内渗漏排水系统宜分开设置如果两个系统共用排水设备则必须采取防止尾水倒灌以致水淹厂房的措施第条机组检修排水泵的总排水量应保证在一定时间内排除一台水轮机过水部件和输水管道内的积水以及上游下游闸门的漏水排水时间宜取对有长尾水洞且机组检修必须排除其积水的水电厂排水时间可适当延长机组检修排水泵应不少于两台且均为工作泵当采用两台水泵时每台水泵的排水量均应大于上游下游闸门的总漏水量机组检修排水泵可不考虑自动操作第条厂内渗漏排水泵宜采用深井水泵排水泵应不少于两台其中一台为备用如水电厂水头适宜且经济合理则可采用射流泵作备用厂内渗漏排水泵应能自动操作集水井应设置水位警报信号装置第条

14、水轮机顶盖应有可靠的排水设施及水位警报信号装置第条有冰冻可能的排水管出口应低于最低尾水位对浸没在水面以下的排水管其出口端阀门应有检修和更换的措施第条机组检修排水如采用排水廊道方式排水廊道的截面尺寸应满足工作人员入内检修的要求应在排水廊道两端各设置一个出入口其中一个出口应设在不致被水淹没的高程上第条多泥砂河流的水电厂的排水廊道和集水井应有排除淤泥的措施第条水轮发电机主变压器及油库采用水灭火时应有可靠的消防供水第条供水排水管路中有可能遭受冰冻的管段和阀门应有防冻措施表面有结露可能的明设管路在必要的部位应有防止结露措施第五节压缩空气系统第条压缩空气系统主要供机组制动调相压水检修用气防冻吹气围带密封用

15、气油压装置充气以及空气断路器等设备操作的用气压缩空气系统可分别或集中设置压缩空气系统设计应满足设备需要的空气量工作压力和相对湿度的要求第条机组制动用贮气罐的总容积应按同时制动的机组总耗气量及最低允许制动压力值确定空气压缩机的容量应按同时制动的机组耗气量和恢复贮气罐工作压力的时间确定恢复贮气罐工作压力的时间可取机组制动用气应有备用空气压缩机或其他备用气源第条调相压水用贮气罐的总容积应按一台机组首次压水过程的耗气量和压水后贮气罐内所需的剩余压力值确定空气压缩机的总容量应按一台机组首次压水后恢复贮气罐工作压力的时间已投入调相运行的机组总漏气量确定恢复贮气罐工作压力的时间可取调相压水用气可不设置备用空

16、气压缩机第条当机组制动检修和调相压水等设备用气共用空气压缩机时其容量应按上述用气设备的可能的同时最大耗气量确定并应设一台备用空气压缩机水力发电厂机电设计技术规范试行为保证机组制动用气应设置制动专用贮气罐制动供气管路与调相检修供气管路应分开设置第条油压装置充气用空气压缩机的总容量可按全部空气压缩机投入运行在以内将一台机组的压力油罐的标准空气容积充气并达到额定压力值确定空气压缩机至少应设两台油压装置充气系统宜设贮气罐其容积可按压力油罐的运行补气量确定贮气罐额定工作压力宜高于油压装置充气压力以降低压缩空气的相对湿度第条空气断路器操作用压缩空气系统的设计应符合下列要求一空气断路器用气宜采用热力干燥法以

17、降低压缩空气的相对湿度空气压缩机的工作压力应根据当地日气温变化和断路器对压缩空气相对湿度的要求确定其值不应低于断路器额定工作压力的倍二空气压缩机的总工作容量应大于压缩空气系统全部漏气量与断路器通风量之和的倍应至少设置一台备用空气压缩机三贮气罐的总容积应在贮气罐的压力值降到空气压缩机启动的压力整定值时能保证满足空气断路器进行自动重合闸操作的用气并在向断路器贮气筒补足耗气量后贮气罐内的剩余压力不低于减压阀高压侧的最低允许压力值贮气罐不应少于两个并应能串联运行四压缩空气系统的减压阀阀门和管路的通流能力应能在最大用气量操作后内保证使断路器贮气罐的压力恢复到大于最低允许工作压力值当空气压缩机室距离配电装

18、置较远或空气断路器布置比较分散不能满足上述要求时应在适当位置装设具有断路器额定工作压力的中间贮气罐五供气管路系统应保证在检修阀门和管路时使停止供气的空气断路器不超过一台在向每个空气断路器的供气管路上应分别装设空气滤过器滤过器后的管路宜采用不锈钢管供气管路系统应采用多点安全接地第条空气压缩机应能自动操作使贮气罐压力保持在正常范围内贮气罐应装设与空气压缩机容量相适应的安全阀和压力过高过低信号装置第条压缩空气系统的设备和管理布置应便于安装维护和检修空气压缩设备宜布置在空气压缩机室内贮气罐与用气设备的距离不宜超过当贮气罐布置在室外时应避免阳光直晒在寒冷地区贮气罐的排污管和排污阀应有防冻措施主供气管路的

19、敷设应有一定的坡度并在管路的最低处装设集水器和放水阀第六节油系统第条油系统主要指透平油系统和绝缘油系统透平油系统主要供机组轴承润滑调速系统和进水阀等设备操作用油绝缘油系统主要供主变压器油断路器等电气设备用油两个油系统应分开设置油系统应满足贮油输油和油净化等要求第条透平油和绝缘油油罐的容积和数量均应满足贮油检修换油和油净化等要求通常可设置净油罐运行油罐和污油罐透平油的油罐容积按一台最大机组总用油量的确定绝缘油的油罐容积按一台最大主变压器总用油量的确定水力发电厂机电设计技术规范试行第条油库和油处理室应根据水电厂的总布置和气象条件进行布置设计透平油库宜设在厂内绝缘油库可设置在厂外油处理室应布置在油库

20、附近第条梯级水电厂或地理位置相近的水电厂群可设置中心油务所其位置宜设置在用油量较多的水电厂或水电厂群的管理中心附近第条水电厂的油化验仪器设备宜按简化分析项目配置对中心油务所或偏僻地区的大型水电厂可按全分析配置油化验室宜设置在无振动和自然采光通风条件良好的地方第条油系统设备布置应符合如下防火要求一厂内单个油库的油罐总容积不宜超过当油库布置在厂外时油库与周围建筑物之间应满足防火安全间距二油库油处理室宜各自设有安全出口安全出口应设置向外开启的防火门三油库与油处理室之间以及与其他房间之间应有防火墙隔开油库和油处理室必须装设灭火设施油库应设置防火堤及挡油坎并应有油水排出设施油水排出系统应符合环境保护的有

21、关规定四油罐及其管路均应安全接地五滤纸烘箱应布置在专设的小间里六油库和油处理室应有独立的通风系统第七节水力监视测量系统第条水力监视测量系统的设计既要满足水轮发电机组安全经济运行的要求又要考虑试验测量和今后发展的需要特别是预埋的测量管路应适当留有余地第条水电厂应装设下列监视测量仪表一上游下游水位测量仪表二水轮机工作水头测量仪表三拦污栅前后水位差测量仪表及堵塞信号装置四水轮机过流部分的压力和真空测量仪表五每台机组应埋设测量水轮机流量的管路测量流量的仪器设备可根据水电厂具体情况设置但应至少设置一套第条根据水电厂具体情况可考虑设置水库水温机组振动和摆度机组冷却水温和流量以及其它监视测量仪表第三章电气部

22、分第一节水电厂接入电力系统设计第条水电厂接入电力系统设计应根据水力动能特性水电厂全部机组投产后年的电力系统远景发展规划供电方式以及枢纽总体布置地形地理条件等经技术经济论证确定设计中还应考虑充分发挥水力动能利用效益以及水电厂初期发电和分期过渡的方式第条水电厂与电力系统连接的输电电压等级应尽量采用一级一般不应超过两级不应在水电厂设置电力系统的枢纽变电所在满足输送容量的前提下出线回路数应尽量减少第条梯级水电厂或地理位置相近的水电厂群应根据开发程序进行厂群间连接方式水力发电厂机电设计技术规范试行和接入电力系统的规划设计上述水电厂在近期内确有可能连续开发并经论证合理时可设置联合开关站第条水力资源相对集中

23、的地区应根据水力动能规划进行远景电力系统联网及跨网远距离输电方式等的论证和规划第二节电气主接线和主要电气设备第条设计电气主接线时应根据水电厂的水力动能特性建设规模接入电力系统设计枢纽布置形式地形条件和设备特点等因素综合考虑并应满足供电可靠运行灵活接线简单明了便于分期过渡操作检修方便和节约投资等要求经技术经济比较确定第条主接线设计还应考虑下述要求一经常切除主变压器时开断高压或中压侧的断路器一般不宜超过两台二改变运行方式和断路器检修时尽可能减少隔离开关操作次数第条发电机与主变压器的组合方式宜采用单元或扩大单元当分期过渡需要和场地布置等条件允许时也可采用联合单元装机容量较小机组台数不多的水电厂在断路

24、器开断电流允许的情况下发电机电压侧也可采用单母线或单母线分段的接线第条在满足下列各条件的情况下允许采用一组扩大单元一水库有足够的调节库容能避免大量弃水二具有放水设施不影响下游正常用水包括下游梯级水电厂用水三有外来的厂用电备用电源四所在电力系统有足够的备用容量第条当发电机变压器组采用单元连接时在发电机出口处应装设隔离开关下列各回路在发电机出口处宜装设断路器需要倒送厂用电且接有公共厂用变压器的单元回路开机停机频繁的调峰水电厂需要减少高压侧断路器操作次数的单元回路联合单元回路以下各回路在发电机出口处必须装设断路器扩大单元回路三线圈变压器或自耦变压器回路第条根据水电厂的运行特点其高压配电装置可采用下列

25、接线一配电装置一般采用桥形接线单母线或单母线分段接线当出线在回及其以上且断路器又无条件停电检修时可设置旁路设施二配电装置当进出线回路数不多时一般采用桥形接线角形接线单母线或单母线分段接线出线达到回出线达到回时也可采用双母线或双母线带旁路母线接线经技术经济比较也可采用其他接线方式三的配电装置当进出线回路数为回时可采用角形接线当出线回路数较多时可采用一个半接线双母线多分段接线或双母线带旁路母线接线通过技术经济比较也可采用双连角形或其他形式水力发电厂机电设计技术规范试行接线上述接线应满足当发生任何故障时包括任一断路器检修时切断的容量不宜超过全厂总容量的第条对担负调峰任务的水电厂当采用一个半接线时应经

26、技术经济比较论证增设负荷开关的合理性第条在电力系统中具有重要位置或带有重要负荷的水电厂在采用单母线或双母线的配电装置时除断路器有条件停电检修者外应有旁路设施当出线在五回及以上出线在七回及以上需设旁路母线时宜采用专用旁路断路器主变压器高压侧一般不设置旁路母线第条对于大中型水电厂一般均采用立式水轮发电机组立式发电机的类型悬式或伞式应根据发电机容量转速与制造厂共同协商确定额定转速超过的水轮发电机一般采用悬式有条件时大容量的发电机应尽量采用伞式第条发电机的单机容量的选择应符合本规范第条的规定第条水轮发电机的参数选择及技术要求应按部颁大中型水轮发电机基本技术条件执行第条主变压器容量按其所连接的发电机容量

27、选择当容量为以下时采用标准容量系列的变压器以上时按发电机视在功率配置相应容量的变压器第条水电厂有两种升高电压与电力系统连接同时各电压侧的通过容量为变压器容量的以上时宜采用三线圈变压器或自耦变压器但不宜超过两台当高压中压间有较大穿越功率且采用三线圈变压器或升压自耦变压器在技术经济上都不合理时可采用联络自耦变压器第条主变压器应采用三相式如受运输或布置等条件限制经过技术经济比较可采用两台三相变压器并联或单相变压器组也可采用三相组合式变压器用于扩大单元连接的变压器可采用低压侧分裂线圈的变压器采用单相变压器组的水电厂有下列情况之一者可设置备用相年利用小时数在及以上且设有三组及其以上相同容量的单相变压器全

28、厂只有一组单相变压器停止运行会造成大量弃水只有一组联络单相变压器组两种升高电压间经常有较大穿越功率且不允许长时间停电检修第条接在发电机变压器高压低压侧引线或中性点上的避雷器可不装设隔离开关发电机或变压器中性点上的消孤线圈应装设隔离开关接在母线上的避雷器和电压互感器可合用一组隔离开关第条容量为及以上的发电机至主变压器间的引出线应采用全连式离相封闭母线厂用电分支线可采用离相封闭母线或分相绝缘母线厂用电分支断路器或负荷开关至厂用电变压器之间根据布置条件也可采用分相铅包电缆与封闭母线连接的电压互感器及避雷器插入柜隔离开关断路器以及厂用电变压器等均应采用单相式第条确定短路电流时应考虑电厂全部机组投产后电

29、力系统年内的发展规划以及电厂的最终容量包括预留机组容量但不是水电厂远景的规划容量计算中采用的接线方式应为可能发生最大短路电流的正常接线方式第条导线和电器的选择和验算应按部颁高压配电装置设计技术规程水力发电厂机电设计技术规范试行和导体和电器选择设计技术规定进行第三节厂用电第条厂用电电源应当可靠厂用电电源应首先考虑由发电机电压母线或单元分支线接出此外还可以从水电厂高压侧联络自耦变压器的第三线圈与电力系统连接的地区电网变电所或地理位置相近的梯级水电厂间的厂区联络线等取得厂用电源带峰荷的水电厂应有可靠的外来电源包括主变压器倒送电源第条中型水电厂全厂公用电和机组自用电宜采用共用电源变压器和混合供电方式且

30、至少应具有两个独立的厂用电电源其中一个也可为外来电源全厂停机时应保证有一个电源对全厂供电第条大型水电厂宜采用机组自用电与全厂公用电分开的供电方式全厂公用电应不少于三个独立电源在全厂停机时应保持有一个工作电源和一个可靠的备用电源第条全厂公用电由一级低压供电或由高低两级电压供电应根据电厂容量厂用电负荷大小枢纽布置厂区用电负荷分布范围及近区网络情况等条件进行技术经济比较确定中型水电厂宜采用一级低压供电第条厂用电高压配电装置电压应根据厂用电设备地区网络以及施工用电网络的电压来确定低压配电装置电压采用中性点接地的三相四线制系统第条公用厂用变压器高压侧一般应装设断路器或负荷开关中型水电厂在条件允许时可采用

31、熔断器机组自用电变压器高压侧与机组的连接宜采用满足动稳定要求的可拆卸连接片或隔离开关对于中型水电厂厂用电变压器与坝区用电变压器的高压侧可合用一台断路器但应分装两组隔离开关第条一般情况下水电厂不担负近区负荷当需要向近区负荷供电时不应采用三线圈变压器对厂用电和近区工农业用电混合供电的方式不应接在厂用电供电线路上可以从高压厂用电母线或发电机电压母线经单独变压器供电第条高压低压厂用电配电装置宜采用单母线接线的成套配电装置并根据电源情况分段各段母线应装设备用电源自动投入装置第条厂用电变压器可选用发电厂变电所自用变压器系列产品当需布置在厂内时可采用干式变压器与联络自耦变压器第三线圈连接的厂用电变压器应有带

32、负荷自动调压装置第条厂用电变压器的容量应根据下列条件选择和校验一满足可能出现的最大厂用电负荷在计算时应合理选取厂用电负荷的负荷系数同时系数和网络损失系数二一台厂用电变压器正常检修或故障时其余厂用电变压器应能担负重要厂用电负荷或短时担负最大负荷三保证需要自起动的电动机在故障消除后电动机端的起动电压不低于额定电压的第条厂用电设计要充分考虑检修用电的方便检修用电要单独计算电量宜在检修负荷集中的场所设置单独记录电度的配电盘柜箱检修负荷特别大的大型水电厂可考虑设置检修专用变压器水力发电厂机电设计技术规范试行第四节厂坝区供电第条厂坝区生产用电应由电厂专设的厂坝区变压器或公用厂用变压器供电对坝区的重要负荷应

33、有两个独立电源供给包括地区配电网络或梯级水电厂间的厂区联络线路对特别重要的泄洪设施经过论证可增设第三电源厂坝区内一些非重要的负荷可由地区网络供电第条厂坝区供电网络电压应根据供电范围厂用高压电源及地区网络电压确定第条水电厂生活区用电应首先考虑由地区网络降压变电所供电如无地区网络降压变电所时可设专用变压器由厂用高压母线供电第五节过电压保护和接地装置第条对水电厂下列设施和建筑物应装设直击雷保护装置一屋外配电装置包括组合导线母线桥以及架空进线二砖木结构无钢筋的主厂房屋内配电装置室和大型变压器修理间三油处理室露天油罐易燃材料仓库以及需要保护的其它设施第条厂房房顶一般可设置避雷带并直接接地厂房顶布置的金属

34、构件设备的金属外壳及其金属保护网和电缆的金属外皮等均必须可靠接地第条两避雷线端部保护范围按下述方法确定一两避雷线端部保护范围分别按单避雷线端部保护范围确定二两线间端部保护范围最小宽度按下式确定式中避雷线端保护最小宽度被保护物体的高度两避雷线间保护最低高度式中避雷线高度两避雷线间距离高度影响系数当时当时第条不等高的避雷针避雷线联合保护范围按下述方法确定参见图图不等高避雷针避雷线的保护范围水力发电厂机电设计技术规范试行一不等高的避雷针避雷线外侧保护范围分别按单根避雷针避雷线的保护范围确定二不等高的避雷针避雷线内侧保护范围首先将不等高避雷针避雷线化为等高避雷针避雷线然后将视为等高避雷线按两等高避雷线

35、保护范围确定第条在主厂房上引出高压架空导线地线或装设避雷针时宜在厂房引下线附近加设集中接地体各回避雷线应予并联第条升压变压器引至高压配电装置的连接线当采用避雷线保护时保护角不宜大于耐雷水平不宜低于输电线的进线段耐雷水平第条与架空线路连接的三线圈变压器包括低压侧为分裂线圈变压器自耦变压器的低压侧如有开路运行的可能或双线圈变压器需要由高压侧倒送厂用电时为防止静电感应电压危及低压线圈绝缘应在变压器低压侧装设一组阀型避雷器如低压线圈连接有及以上的金属外皮电缆段则可不装设避雷器第条及以上电压出线的发电机变压器单元组只要变压器已可靠地保护无需对发电机再设置保护措施在多雷区具有及以下架空出线的水电厂的发电机

36、变压器组在发电机出口宜装设一组保护发电机的避雷器对具有大电流封闭母线的发电机出口必要时可装一组保护封闭母线的避雷器第条对大接地短路电流系统的水电厂的接地装置的基本要求如下所示一接地装置的接触电势和跨步电势不应超过下列数值式中接触电势跨步电势人脚站立处地表面的土壤电阻率接地短路电流的持续时间二接地装置工频电位超过时应采取防止电位转移的隔离措施三接地装置的工频电位升高一般不超过下式的要求式中接地装置的电位考虑到季节变化的接地装置最大接地电阻计算用的流经接地装置的入地短路电流对于高土壤电阻率地区当达到式要求在技术经济上极不合理时可适当放宽对接地装置电位升高允许值的限制但仍须符合前两条要求第条接地装置

37、应充分利用自然接地体还可根据需要因地制宜地采用水下接地装置引外接地深埋接地长效化学降阻剂等人工接地方式并采取适当的分流均压和限流措施第条可利用的自然接地体有一与水或潮湿土壤接触的钢筋混凝土水工建筑物例如大坝上游迎水面厂房水下部分尾水渠道钢筋混凝土引水隧洞船闸门槽的表层互连焊接钢筋二压力钢管及尾水管的金属里衬水力发电厂机电设计技术规范试行三各种闸门和拦污栅等的金属埋设部分四金属板桩五地质钻探后留在地下水稳定水位以下的钻管六其它在工程结束后仍留在地中或水下的金属部分为了充分利用自然接地体接地装置的设计和施工应和水工建筑物的设计和施工进度密切配合第条水电厂的接地装置应满足以下要求一至少应有两根可靠的

38、接地干线贯通全厂并将变压器场地开关站等处的接地网主副厂房的接地网以及电厂各水工建筑物的钢筋地下金属管道和其他可供利用的金属结构物等连成一体二在条件许可时可增大接地网的面积以降低接地网的接地电阻如增大面积有困难可采用本规范第条中的措施对于无均压要求的接地网其网孔个数不宜多于个三水平均压网可采用长条网孔均压带沿接地网长度方向敷设四水下接地网宜敷设在最低水位以下并与自然接地体之间保持一定的距离五水流湍急处以及含有腐蚀性物质的水源中不宜敷设水下接地网六开关站围墙的布置位置宜有利于减小接触电势和跨步电势当围墙采用砖石结构围墙宜设在均压网外其距离可等于接地网埋设深度采用金属围栅时围栅宜设在接地网内距离等于

39、均压带平均间距的一半当不能满足要求时可在围墙内外宽的范围内用高电阻率材料铺设地面在开关站进出口处应采取均压措施接地装置范围内的金属围栏和金属门应和接地网相连第条除满足上述规定外其他部分应按部颁电力设备过电压保护设计技术规程和电力设备接地设计技术规程的有关规定执行第六节照明第条厂内应设有工作照明事故照明及安全照明可根据警戒任务的需要在厂区内或仓库等警卫范围内装设警卫照明第条照明网络的电压波动范围不应超过当照明网络电压不符合这一要求时宜采用带负荷自动调压的变压器或照明专用变压器第条厂内外各车间场所的照明灯具应根据使用条件和环境特点选择事故照明应采用能瞬时可靠点燃的光源若事故照明为工作照明的一部分工

40、作照明电源发生故障又不需切换电源的情况下也可采用非瞬时点燃的光源第条各场所最低照度标准参见表表水力发电厂各场所最低照度标准参考值场所名称工作面名称规定照度的被面工作照明照度混合一般事故照明照度一主副厂房主机室无天然采光设备布置和维护地区离地水平面主机室有天然采光设备布置和维护地区离地面水平面水轮机层离地面水平面水力发电厂机电设计技术规范试行续表场所名称工作面名称规定照度的被面工作照明照度混合一般事故照明照度中央控制室主环范围内控制盘上表针操作屏台值班台控制盘上表计垂直面控制台水平面继电保护盘室低压配电盘室控制盘室盘前盘后离地垂直面计算机室载波机室电话交换机室无线电通信设备室设备上离地水平面发电

41、机电压配电装置母线室变压器室充电机室励磁盘室设备布置和维护的地区离地水平面蓄电池室设备布置和维护的地区压气机室油处理室排水泵室设备布置和维护的地区电气试验室离地面水平面机修间设备布置和维护的地区离地面水平面主要梯楼和通道地面二室外及以上配电装置垂直面主要道路和车道地面警卫照明地面三其他地下厂房进厂交通洞口段第条照明装置的额定电压一般为检修用手提灯的电压为发电机风罩内水轮机室内以及安装高度低于的照明灯具应设有防止触电的措施或采用及以下的电压第条厂房内照明网络在选择导线时其允许电压损失应按最远点灯具电压不低于额定电压考虑事故照明道路照明警卫照明允许最远点灯具的电压为额定电压照明灯炮的端电压不应低于

42、的额定值第条将照明灯具装在有避雷针避雷线的架构上或装在独立避雷针及装有避雷针的照明灯塔上的照明电源线均必须采用直接埋入地下的带金属外皮的电缆或穿入金属管的导线电缆外皮或金属管埋入地中长度在以上才允许与及以下配电装置的接地网及低压配电装置相连接第条厂内外安装的照明灯具均应便于检修和更换第七节继电保护及系统安全自动装置第条继电保护及系统安全自动装置的设计应符合部颁继电保护和安全自动装置技术规程的要求第八节自动控制第条水电厂的自动化程度及远动化范围应根据电力系统规划和水电厂的具体情况确定对今后可能采用的新技术设计时要考虑留有适当发展余地第条水轮发电机组及其附属设备起动频繁的重要的全厂公用设备应按自动

43、化要求进行设计仅供检修用的全厂公用设备可以只考虑现地手动操作水力发电厂机电设计技术规范试行第条发电机双线圈变压器的一侧自耦变压器或多线圈变压器的各电源侧的断路器母线分段母线联络母线旁路断路器及以上双侧电源输电线路的断路器均应作为同期点水轮发电机组以自动准同期作为正常同期并列方式以手动准同期作为备用也可采用自动自同期作为事故同期并列方式容量较大的机组和远动控制的水电厂以每台机组装设一套自动准同期装置为宜其他情况下整个水电厂可共用台自动准同期装置输电线路主变压器及母线等断路器的同期并列可采用手动准同期方式非常重要的输电线路也可采用半自动准同期方式在以准同期方式并列的结线中必须装设非同期合闸的闭锁装

44、置第条担任电力系统调频任务或必须保持某联络线功率在一定范围内的水电厂应装设频率与有功功率成组自动调节装置机组台数较多或远动控制的水电厂可装设有功功率成组自动调节装置第条担任电力系统调压任务的水电厂可装设电压与无功功率成组自动调节装置机组台数较多或远动控制的水电厂可装设无功功率成组自动调节装置第条行政上统一管理的梯级水电厂或水电厂群在不需要由电力系统直接调度各个水电厂的情况下而各个水电厂又有相距不远或电气联系比较紧密等有利条件时可考虑设置梯级水电厂或水电厂群调度所以实现梯级各水电厂或水电厂群的集中运动控制调度所的位置宜设在其中一个水电厂或厂部所在地附近各水电厂应将上游水位主要电气设备的电气运行参

45、数位置信号以及事故和故障信号送至梯级或水电厂群的调度所并按电力系统远动化设计的要求转送至地区调度所或电力系统中心调度所梯级或水电厂群调度所应能遥控各水电厂的机组和主要电气设备并能遥调各水电厂的有功和无功功率第条水电厂可根据具体情况装设不同性能的自动巡回检测装置第九节励磁系统第条水轮发电机可采用可控硅整流励磁系统或直流电机励磁系统当采用可控硅整流励磁系统时可根据不同情况选择自并励自复励或他励方式第条可采取以下措施提高可控硅整流励磁系统的可靠性一调节器采用双系统制二整流器提供的励磁容量留有一定裕度部分元件退出运行时仍能保证发电机正常工作三有可靠的防止转子回路过电压的保护措施必要时重要的水电厂也可设

46、置一套全厂共用的备用励磁装置备用励磁装置可不考虑强行励磁采用直流电机励磁的水电厂不设置备用励磁机第条水轮发电机除设置自动调节励磁装置外还应设置手动调节励磁的装置或单元第条水轮发电机励磁系统应有可靠的灭磁措施直流电机励磁及自并励自复励可控硅励磁系统必须装设自动灭磁开关在全控桥可控硅结线的情况下还可采用逆变灭磁作为正常跳闸时的灭磁方式水力发电厂机电设计技术规范试行第十节电气监视测量系统第条电气监视测量系统的设计应符合部颁电气测量仪表装置设计技术规程的要求第十一节二次接线第条水电厂应设置中央控制室集中控制和监视全厂主要设备第条需要在中央控制室进行控制的主要设备有水轮发电机组主变压器及以上电压母线与线

47、路设备发电机电压断路器和厂用变压器侧及其母线分段断路器等应在中央控制室设置操作用隔离开关的位置信号应能在中央控制室紧急关闭输水总管上的快速闸门或进水阀第条应能在机旁屏上操作紧急停机并能控制本机组的进水口快速闸门或进水阀馈电线路宜在配电装置处进行控制第条水电厂宜采用强电小型开关控制或弱电控制当需要缩小集中控制台面积或开关站断路器数目较多且距离中央控制室又较远时经过技术经济比较也可全部或部分采用弱电选线操作但不宜采用选调灯光示字信号宜采用一对一的方式在布置有困难时也可采用座标制信号第条在中央控制室应设置集中控制台与信号返回屏当机组台数较少电气主结线比较简单时也可只采用集中控制台第条直流屏可布置在中

48、央控制室或继电保护室内在有端电池的情况下也可将全部或部分直流屏布置在蓄电池室附近根据直流屏的布置情况应在集中控制台与信号返回屏上装设直流系统必要的操作信号器具和监视仪表第条机组的继电保护装置自动装置和测温装置屏宜布置在发电机层励磁装置屏可布置在发电机层或发电机层与水轮机层间的夹层及以下厂用电和厂区馈电线路的继电保护装置宜布置在相应的开关柜及动力配电屏内第条为了方便运行输电线路及高压母线的继电保护与自动装置应布置在中央控制室或厂内继电保护室当开关站距离中央控制室较远时也可布置在开关站的继电保护室内此时应将继电保护与自动装置的各种动作信号送至中央控制室并能在中央控制室远方复归经过技术经济比较后也可

49、采用远动装置对开关站设备实行远动控制第条及以上隔离开关应采用电动操作机构为了防止隔离开关误操作电动操作隔离开关的操作回路应带有电气闭锁手动操作的隔离开关与其相应的断路器隔离开关之间应设置机械的或电磁的联锁装置也可采取其他防止误操作的措施第条应采用带中央复归和重复动作的信号系统当设备发生事故或故障时应能发出区别事故故障性质的音响以及表示事故故障对象与性质的灯光信号该信号系统应能延时自动解除音响而保留灯光信号可能瞬时出现而又自动消失的故障信号如直流系统接地回路监视信号等应带有一定延时水力发电厂机电设计技术规范试行第十二节直流系统强电直流系统第条为了可靠地供给继电保护自动装置远动装置控制信号回路事故照明和通信等直流负荷的用电应装设按浮充电方式运行的蓄电池组一般选用防酸隔爆型铅酸蓄电池组直流系统的额定电压可采用经过技术经济比较后也可采用第条装机容量为及以上的水电厂应装设两组蓄电池装机容量小于的水电厂可装设一组蓄电池有两个厂房的水电厂可按下述原则考虑装设蓄电池组数只需装设一组蓄电池的水电厂当两个厂房相距很远时经过技术经济比较后可在第二个厂房内装设第二组蓄电池需要装设两组蓄电池的水电厂可将第二组蓄电池装于第二个厂房两