金沙江溪洛渡水电站绝缘油系统设计介绍

金沙江溪洛渡水电站绝缘油系统设计介绍

陈祖嘉

（中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司机电处四川成都610072）

摘要：本文介绍溪洛渡水电站绝缘油系统的设计原则、方案、成果等，作为已投运的国内水电站中最大的绝缘油系统，对后续的类似设计将有一定的借鉴意义。

关键词：溪洛渡水电站；绝缘油系统；绝缘油设备

一、项目概况

溪洛渡水电站位于四川省雷波县和云南省永善县境内金沙江干流上，是金沙江下游河段梯级开发规划的第三个梯级，上接白鹤滩电站尾水，下与向家坝水库相连，电站工程规模巨大，在国内仅次于三峡工程，系世界第三、我国第二大水电工程，也是世界上“一期设计、一期施工、集中投产”的规模最大水电工程。溪洛渡水电站装设18台单机功率770MW/856MVA的混流式水轮发电机组，电站运用水头230m，左岸和右岸的地下式厂房中各装设9台机组。

电站以发电为主，兼有防洪、拦沙和改善下游航运等综合利用效益；电力主送华东、华中、华南等地区，兼顾云南省枯水期用电需要，是实现“西电东送”的骨干电站，在系统中担负基荷、腰荷及部分峰荷。

2013年5月初电站下闸蓄水，7月首批机组正式投产；2014年6月底全部机组投产发电。

二、绝缘油系统设置原则

溪洛渡、向家坝梯级电站共用一个绝缘油库，油库设在溪洛渡电站。油库建筑物满足消防、防雷、暖通、供电、供水、通信、网络等，同时满足绝缘油注排、储存、处理、化验以及具备通过平板车或集装箱车运输储油罐等功能，绝缘油库储油量按照溪洛渡、向家坝电站最大一台主变用油量的110%确定。

三、绝缘油系统设计方案

1.绝缘油系统容量的确定

溪洛渡水电站左、右岸各有10台500kV三相组合式变压器（各备用一台），单台变压器额定容量860MVA，单台变压器绝缘油总量约170t。向家坝水电站左、右岸各有5台500kV三相变压器（各备用一台），单台变压器绝缘油总量约100t。变压器绝缘油均采用ShellDialaDX牌，20℃时其密度为874kg/m3。

根据电站要求和《水力发电厂水力机械辅助设备系统设计技术规定》（DL/T5066）的规定，油罐的总容积V总=235.4m3。

2.主要设备的选型

2.1储油设备

根据绝缘油系统总容积不小于235.4m3，因此选用7只35m3可移动卧式户内耐真空型净油罐，其总容积245m3用于溪洛渡电站和向家坝电站绝缘油储油。

为便于现场与绝缘油系统间绝缘油转运、绝缘油净化处理，以及向主变压器注排油用，另配置5只35m3耐真空运行油罐，2只15m3耐真空运行油罐，1只15m3普通运行油罐，2只6m3运行油罐。

2.2滤油设备

绝缘油滤油设备主要包括油泵、压力滤油机、高真空滤油机、抽真空机组等。

（1）油泵

油泵的容量按6~8小时充满一台变压器用油计算。

油泵的输油量QB=V/7=194.5/7=27.79m3/h。

选用油泵3台，两台工作，一台备用。油泵流量29m3/h，工作压力0.36MPa，电机功率11kW，吸入、排出口径DN100。

（2）压力滤油机

压力滤油机按24小时滤完一台变压器用油计算，同时考虑更换滤纸时间，系数取0.7。

QL=V/(24X0.7)=194.5/16.8=11.582m3/h=193L/min

选用压力滤油机2台，流量12m3/h，工作压力0.33MPa，过滤精度≤2.5μm，吸入、排出口径DN100。

（3）高真空滤油机

高真空滤油机生产率保证在24小时内能过滤一台变压器的用油量。

QL=V/24=194.5/24=8.1m3/h；

选用高真空滤油机3台，流量为12m3/h，工作压力0.5MPa，过滤精度≤1.0μm，工作真空度≤50Pa，极限真空5Pa，吸入、排出口径DN100。

（4）抽真空机组

在向主变压器充油的同时，需对主变进行抽真空，因此，设有2台抽真空机组。抽气速率300L/S，工作真空100Pa，极限真空≤10Pa，抽气级数不少于2级，吸入、排出口径DN100。

3.绝缘油系统消防、排水设计

尽管绝缘油的燃点较高，不易着火，但考虑到本项目、本系统的重要性，因此，为本系统考虑了水消防设备，包括室外消火栓、室内消火栓、水喷雾系统、手提式灭火器等。

其中，水喷雾灭火系统主要用于油罐和滤油设备室的灭火。根据《水喷雾灭火系统设计规范》（GB50129）规定，“闪点高于120℃的液体，其设计喷雾强度为13L/min•m2，持续喷雾时间为0.5h”，“水雾喷头的工作压力用于灭火时不应小于0.35MPa”进行系统设置。根据消防设备及房间消防面积等计算，选取雨淋阀组为DN350，PN1.6MPa。

绝缘油库室外设有1个容积约1300m3的绝缘油事故油池，用于油罐室发生火灾时存积油罐内的绝缘油和消防灭火用水。火灾扑灭后，将事故油池中的油水通过潜水排污泵及管路排至油罐车，运出厂外进行处理。

4.其他设计

绝缘油库利用左岸7#~9#机组的转轮加工厂改造而成，首先满足相关防火设计规范，其次将原有建筑加以改造利用，不仅节约工期，而且节省投资。

绝缘油处理设备通过管道、阀门及法兰与各油罐连接，实现接受新油、运行油罐自循环过滤，净油存入净油罐等功能。对油库内的照明、接地、排水等进行了重新设计和布置，满足规范及业主使用要求。

四.绝缘油系统设备采购及布置

绝缘油系统设备产品及其规格型号如下：