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[摘 要]通过对六甲水电站电气主接线改造前后对比分析，探讨目前小型水电站常用机组—变压器组合的扩大单元接线及单母线接线型式存在缺点，提出经济、可行的解决方案，为小型水电站进行电气主接线的技术改造提供参考。
[关键词]主接线，改造，分析，探讨，方案，参考
一、六甲水电站电气主接线改造前后对比分析
（一）电气主接线改造前后区别
1.六甲水电站于1968年#1、#2机组投产发电，为两机一变的扩大单元接线；1993年扩建2台机组（#3、#4机组），增加了#2主变，为两机一变的扩大单元接线；35kV母线为单母线不变；6kV配电柜采用GG-1A型。至2009年10月改造前，部分主设备已使用超过40年。如图1：原六甲水电站电气主接线图。
2.09年10月至10年1月，六甲水电站分期对#1主变、6kV配电柜进行了改造（改为KYN-28A），其中6kV母线增设了单母线分段联络开关，#1、#2主变低压侧增设了开关，所有配电负荷改接至6kV#2母线。如图2：现六甲水电站电气主接线图。
3.改造前后主接线图可看出，除6kV配电柜型式改变外，35kV母线单母线接线型式不变，最大区别是改造后6kV母线增设了单母线分段联络开关，#1、#2主变低压侧增设开关，所有配电负荷改接至6kV#2母线。
（二）电气主接线改造前后优劣分析
1.改造前主要特点为：35kV母线接线为单母线型式，6kV母线为单母线分段型式，发电机变压器组合为2机1变的扩大单元接线，此电气主接线在93年#3、#4机组扩建时形成。当时#1主变容量为10000kVA，#2主变容量为3200kVA，35kV单母线接线，6kV配电柜均为GG-1A型式且为单母线分段运行方式。#1、#2主变压器低压侧均未设开关，配置隔离刀闸分别与6kV#1、#2母线连接。
（1）此电气主接线主要优点有接线简单、运行方便，主变压器台数及高压设备数量很少，缩小布置场地和节省投资，停机时可由主变压器倒送厂用电电源。
（2）主要缺点是其中一台主变压器故障或检修时，该主变连接的两台机组容量不能送出；增加了发电机的出口开关，增大发电机出口侧的短路电流，发电机出口侧设备的布置稍显复杂。
2.改造后主要特点为：35kV母线接线为单母线型式，6kV母线为单母线分段型式但增设联络开关，发电机变压器组合保持2机1变的扩大单元接线型式。现#1主变容量为16000kVA，#2主变容量为10000kVA，35kV单母线接线，6kV配电柜均为KYN-28A型式且为单母线分段运行方式。#1、#2主变压器低压侧设开关分别与6kV#1、#2母线连接。
（1）此电气主接线除保留改造前电气主接线优点外，还具备一定灵活性，当其中一台主变压器故障或检修时，通过投入6kV母联开关，该主变连接的两台机组仍能送出部分负荷，提高了发电效益。
（2）主要缺点除了主变故障或检修时机组负荷送出功能改进外，其余与改造前一样。
二、六甲水电站电气主接线目前存在缺点改进探讨
（一）存在缺点分析
在改造前后电气主接线对比分析可知，目前主接线仍存在不少缺点，尤其是当35kV母线或母线侧隔离刀闸故障时，全站负荷均不能送出，此外继电保护及安全自动控制部分也需要增加部分功能。应在现有设备基础上，提出经济、可行的解决方案，进一步改进缺点，提高设备灵活性与可靠性。
（二）改进思路
1.将35kV母线现单母线改为单母线分段接线型式。
（1）单母线分段后，可以提高供电可靠性和灵活性，不仅便于分段检修母线，且可减小母线故障影响范围。
（2）六甲水电站现有35kV母线单母线接线改为单母线分段后，仅需增加1台母联断路器、2把母线侧隔离刀闸、1台母线PT及避雷器，整体耗费不高。如图3：拟改进的六甲水电站电气主接线图。
2.修改二次回路，使之适应主接线型式的变化。
（1）调整#1、#2主变保护高低压侧复合电压过电流保护的动作范围。将#1（#2）主变高压侧复压过流保护作为35kV#1（#2）母线的远后备保护，选择过流Ⅲ段电流保护直接动作于35kV母联开关跳闸；将#1（#2）主变低压侧复压过流保护作为6kV#1（#2）母线的远后备保护，选择过流Ⅲ段电流保护直接动作于6kV母联开关跳闸。6kV母线不再单独设置保护，从而简化保护设置。
（2）不单独设置35kV及6kV母联开关的备自投装置，仅增加母联开关的控制闭锁部分，以各断路器的辅助触点串联后组成，避免母联开关非同期合闸或造成主变并列、35kV线路环网运行等。
（3）设置35kV、6kV母线的PT二次电压手动切换回路。
（三）主接线改造后存在问题
1.6kV单母线设置联络开关后仍以分段运行方式为主，因无同期装置，操作时某段母线或主变、机组必须全部停电，否则会引起主变并列、机组非同期并网、主变低压侧充电等异常状态，导致一次设备损坏，同时也增加了运行人员的操作难度。
2.母线保护较为单薄，一旦主变复压过流保护故障退出运行，则母线无保护。
三、结束语
以上通過对六甲水电站电气主接线改造前后的对比分析，并对目前小型水电站常用机组—变压器组合的扩大单元接线及单母线接线型式存在的缺点进行初步研究，提出了35kV单母线分段、二次接线调整的改进方案，为小型水电站进行电气主接线的技术改造提供了参考。
[参考文献]
[1] 《电气工程师手册（第二版）》编辑委员会，《电气工程师手册（第二版）》，机械工业出版社，2002年1月。
[2] 邹森元，《<电力系统继电报护及安全自动装置反事故措施要点>条例分析》，白山出版社，2000年10月。
[3] 国家电力调度通信中心，《电力系统继电保护规定汇编（第二版）》，中国电力出版社，2000年5月。
[4] 许建安，《中小型水电站电气设计手册》，中国水利水电出版社，2002年4月。
[5] 卓乐友，《电力工程电气设计200例》，中国电力出版社，2004年6月。
[作者简介]
卢庆平（1977-），男（瑶族），广西马山人，工程师，工学学士学位（大学本科），主要从事水电站生产技术管理及电气工程技术研究、实施工作。
[关键词]主接线，改造，分析，探讨，方案，参考
一、六甲水电站电气主接线改造前后对比分析
（一）电气主接线改造前后区别
1.六甲水电站于1968年#1、#2机组投产发电，为两机一变的扩大单元接线；1993年扩建2台机组（#3、#4机组），增加了#2主变，为两机一变的扩大单元接线；35kV母线为单母线不变；6kV配电柜采用GG-1A型。至2009年10月改造前，部分主设备已使用超过40年。如图1：原六甲水电站电气主接线图。
2.09年10月至10年1月，六甲水电站分期对#1主变、6kV配电柜进行了改造（改为KYN-28A），其中6kV母线增设了单母线分段联络开关，#1、#2主变低压侧增设了开关，所有配电负荷改接至6kV#2母线。如图2：现六甲水电站电气主接线图。
3.改造前后主接线图可看出，除6kV配电柜型式改变外，35kV母线单母线接线型式不变，最大区别是改造后6kV母线增设了单母线分段联络开关，#1、#2主变低压侧增设开关，所有配电负荷改接至6kV#2母线。
（二）电气主接线改造前后优劣分析
1.改造前主要特点为：35kV母线接线为单母线型式，6kV母线为单母线分段型式，发电机变压器组合为2机1变的扩大单元接线，此电气主接线在93年#3、#4机组扩建时形成。当时#1主变容量为10000kVA，#2主变容量为3200kVA，35kV单母线接线，6kV配电柜均为GG-1A型式且为单母线分段运行方式。#1、#2主变压器低压侧均未设开关，配置隔离刀闸分别与6kV#1、#2母线连接。
（1）此电气主接线主要优点有接线简单、运行方便，主变压器台数及高压设备数量很少，缩小布置场地和节省投资，停机时可由主变压器倒送厂用电电源。
（2）主要缺点是其中一台主变压器故障或检修时，该主变连接的两台机组容量不能送出；增加了发电机的出口开关，增大发电机出口侧的短路电流，发电机出口侧设备的布置稍显复杂。
2.改造后主要特点为：35kV母线接线为单母线型式，6kV母线为单母线分段型式但增设联络开关，发电机变压器组合保持2机1变的扩大单元接线型式。现#1主变容量为16000kVA，#2主变容量为10000kVA，35kV单母线接线，6kV配电柜均为KYN-28A型式且为单母线分段运行方式。#1、#2主变压器低压侧设开关分别与6kV#1、#2母线连接。
（1）此电气主接线除保留改造前电气主接线优点外，还具备一定灵活性，当其中一台主变压器故障或检修时，通过投入6kV母联开关，该主变连接的两台机组仍能送出部分负荷，提高了发电效益。
（2）主要缺点除了主变故障或检修时机组负荷送出功能改进外，其余与改造前一样。
二、六甲水电站电气主接线目前存在缺点改进探讨
（一）存在缺点分析
在改造前后电气主接线对比分析可知，目前主接线仍存在不少缺点，尤其是当35kV母线或母线侧隔离刀闸故障时，全站负荷均不能送出，此外继电保护及安全自动控制部分也需要增加部分功能。应在现有设备基础上，提出经济、可行的解决方案，进一步改进缺点，提高设备灵活性与可靠性。
（二）改进思路
1.将35kV母线现单母线改为单母线分段接线型式。
（1）单母线分段后，可以提高供电可靠性和灵活性，不仅便于分段检修母线，且可减小母线故障影响范围。
（2）六甲水电站现有35kV母线单母线接线改为单母线分段后，仅需增加1台母联断路器、2把母线侧隔离刀闸、1台母线PT及避雷器，整体耗费不高。如图3：拟改进的六甲水电站电气主接线图。
2.修改二次回路，使之适应主接线型式的变化。
（1）调整#1、#2主变保护高低压侧复合电压过电流保护的动作范围。将#1（#2）主变高压侧复压过流保护作为35kV#1（#2）母线的远后备保护，选择过流Ⅲ段电流保护直接动作于35kV母联开关跳闸；将#1（#2）主变低压侧复压过流保护作为6kV#1（#2）母线的远后备保护，选择过流Ⅲ段电流保护直接动作于6kV母联开关跳闸。6kV母线不再单独设置保护，从而简化保护设置。
（2）不单独设置35kV及6kV母联开关的备自投装置，仅增加母联开关的控制闭锁部分，以各断路器的辅助触点串联后组成，避免母联开关非同期合闸或造成主变并列、35kV线路环网运行等。
（3）设置35kV、6kV母线的PT二次电压手动切换回路。
（三）主接线改造后存在问题
1.6kV单母线设置联络开关后仍以分段运行方式为主，因无同期装置，操作时某段母线或主变、机组必须全部停电，否则会引起主变并列、机组非同期并网、主变低压侧充电等异常状态，导致一次设备损坏，同时也增加了运行人员的操作难度。
2.母线保护较为单薄，一旦主变复压过流保护故障退出运行，则母线无保护。
三、结束语
以上通過对六甲水电站电气主接线改造前后的对比分析，并对目前小型水电站常用机组—变压器组合的扩大单元接线及单母线接线型式存在的缺点进行初步研究，提出了35kV单母线分段、二次接线调整的改进方案，为小型水电站进行电气主接线的技术改造提供了参考。
[参考文献]
[1] 《电气工程师手册（第二版）》编辑委员会，《电气工程师手册（第二版）》，机械工业出版社，2002年1月。
[2] 邹森元，《<电力系统继电报护及安全自动装置反事故措施要点>条例分析》，白山出版社，2000年10月。
[3] 国家电力调度通信中心，《电力系统继电保护规定汇编（第二版）》，中国电力出版社，2000年5月。
[4] 许建安，《中小型水电站电气设计手册》，中国水利水电出版社，2002年4月。
[5] 卓乐友，《电力工程电气设计200例》，中国电力出版社，2004年6月。
[作者简介]
卢庆平（1977-），男（瑶族），广西马山人，工程师，工学学士学位（大学本科），主要从事水电站生产技术管理及电气工程技术研究、实施工作。