1 概 述
吉牛水電站位于四川省甘孜州丹巴縣境內，是大金川河一級支流革什扎河水電規劃“一庫四級”開發方案中的最末一個梯級電站。電站閘址位于獨狼溝口下游 0． 6 km 的革什扎河上，廠址位于革什扎河與大金川河交匯口附近。
電站采用攔河閘、長隧洞引水至左岸地面廠房發電，正常蓄水位高程 2 378 m，總庫容 197． 5萬 m3。最大閘高 23 m，左岸引水隧洞長 22． 38km，設計水頭 506． 5 m，引用流量 60． 28 m3/ s，機組為沖擊式，裝機 2 臺，總容量 240 MW，年發電量 12． 142 億 kW·h。
吉牛水電站主要施工標段為: 首部標、隧洞Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ標、調壓井標、廠房標、機電安裝標。其施工供電由電力公司供電區\\( 以下簡稱: 電力供區\\) 和楊柳坪電站自己供區\\( 以下簡稱: 自供區\\) 構成。其中電力供區負責對首部標、隧洞Ⅰ、Ⅱ標的供電; 自供區負責對竹子溝砂石廠、業主營地、隧洞Ⅲ、Ⅳ標、調壓井標、廠房標、機電安裝標、監理營地的供電。
因甘孜州丹巴縣地處偏遠地區，施工區海拔2 000 m 左右，全縣無 110 kV 電壓等級變電站，35kV 縣電網與省電網無聯接，全縣用電為小水電自發自供的局網。由于小水電數量有限且均屬徑流式電站，隨著枯水期的來臨，上網電站的發電量將不斷減少。每年枯水期\\( 12 月中旬 ～ 次年 5 月上旬\\) 電力供區每天 17∶ 00 ～ 21∶ 00 為錯峰限電時段，而近年縣電網又沒有新投產電站上網，枯水期收稿日期: 2013-01-13時的用電緊張情況仍未改觀，錯峰限電不可避免，電力供區內各標段的正常施工難以保證。
自供區中楊柳坪電站兩臺機組分別于 1969年、1977 年投產發電，裝機 2 775 kW，近期用電高峰負荷已達 2 100 kW，逼近機組目前的最大出力2 400 kW。為確保吉牛水電站的發電目標，公司分別與各施工單位簽定了搶發電趕工協議，隨著施工人員、設備的陸續到位，用電負荷不斷增加:
①造成枯水期電力供區供電壓力的進一步加大;②楊柳坪電站的發電量不能滿足遠期自供區內各標段的用電需求。
2 現場供電情況
2． 1 正常供電
吉牛水電站施工電源為 10 kV，經變壓器降壓至 400 V 后供給各標施工設備用電。大雪電站和獨狼溝電站的發電機出口電壓為 10． 5 kV，升壓至 35 kV 后并入縣電網。電力供區的電源由大雪電站通過 10 kV 獨大線作為主供電源，獨狼溝電站作為第二備用電源，環網供電，當主供電源故障時，可投入獨狼溝電站電源作為施工用電，自供區電源由楊柳坪電站提供。吉牛水電站施工用電情況見圖 1。
2． 2 枯水期供電
每年的 12 月中旬至次年 5 月為枯水期，11月份，隨著搶發電工程進度的不斷推進，施工設備、人員的大量增加，施工用電負荷不斷上漲。再加上枯水期來臨，電力供區供電不足; 楊柳坪電站裝機容量有限，發電量在施工高峰期時也存在不足，施工供電、用電矛盾凸顯。經匯總各參建單位計劃在枯水期擬投入的用電設備容量，分析現場施工工序和工藝，在保證現場施工正常進行的前提下，得出枯水期時的最大用電負荷。由于吉牛水電站工地施工設備的額定電壓分別為 220、380V，選擇額定電壓 400 V 的柴油發電機作為備用電源; 因電站地處高原\\( 高程2 400 m 左右\\) ，市面上的柴油發電機普通型居多，考慮高原降效因素，柴油發電機效率暫按 80% 計算，從而得出哪些施工區需配置多大功率的柴油發電機，詳見《吉牛水電站枯水期柴油發電機配置表》\\( 表 1\\) 中的內容。3 枯水期備用電源供電措施
正常情況下，電力供區電源由大雪電站或獨狼溝電站的 10 kV 獨大線供給，自供區由楊柳坪電站供給。為保障工程建設的順利進行，當枯水期電力供區縣電網供電不足時，施工電源將全部由柴油發電機提供; 根據搶發電要求，隨著各標段施工單位的用電設備不斷增加，楊柳坪電站發電量不變，已不能滿足搶發電施工高峰期的用電需要，故柴油發電機的投入必不可少。
電力供區、自供區用電設備電壓均為 400 V，通過 10 kV 架空輸電線路經高壓計量箱后，再由降壓變降壓至 400 V 后供施工設備用電。各區柴油發電機備用電源方案如下。
3． 1 電力供區備用電源方案
縣電網作為吉牛水電站施工區域內的唯一供電電源，在電力供區枯水期錯峰限電時段，只能配置柴油發電機解決施工用電問題。
首部標由業主租賃一臺功率為 1 000 kW 的柴油發電機，隧洞Ⅰ標 2#支洞、Ⅱ標 4#支洞各租賃一臺功率為 800 kW 的柴油發電機，用以解決限電時的施工用電問題; 首部標營地和拌和系統由該標段合同內配置的 2 臺 250 kW 的柴油發電機解決限電時辦公、生產用電問題; 隧洞Ⅰ標 1#支洞、Ⅱ標 3#支洞由該標段合同內配置的 2 臺500 kW 的柴油發電機解決限電時的施工用電問題。
電力供區限電時段，當市電停供后，以上柴油發電機全部投入運行，經雙向刀閘投入柴油發電機后，供給現場施工電源。
3． 2 自供區備用電源方案
方案一。將楊柳坪電站與大雪電站并網運行，解決自供區的施工供電。
優點: 在枯水期錯峰限電時段外，均能滿足自供區的施工供電要求，能夠保證施工的正常進行且費用最省。
缺點: 在枯水期錯峰限電時段，將會發生電廠的電被電網“搶走”的情況，而電廠自供區的發電量\\( 2 400 kW\\) 卻得不到保證。為避免這種情況的發生，楊柳坪電站將頻繁進行解列、停機并網操作，從而對電廠陳舊機組及電器設備的運行將造成不利影響。對于電廠從電網解列后的發電不足\\( 1 600 kW\\) 部分，采取分標分組輪流限電\\( 同方案三部份\\) 方式供電; 停機并網時，會影響自供區內的施工。
方案二。在枯水期設置柴油發電機解決楊柳坪電站發電不足部分\\( 1 600 kW\\) ，其中: 調壓井標由業主租賃 1 臺 800 kW 的柴油發電機，設于調壓井支洞口，發電機出口電壓為 400 V，經雙向刀閘切除楊柳坪電站來電后，再供給施工電源; 隧洞Ⅲ標 5#支洞、Ⅳ標 7#支洞口由該標段按合同要求各配置 1 臺 600 kW 的柴油發電機，發電機出口電壓為 400 V，經雙向刀閘切除楊柳坪電站來電后，再供給施工電源。
柴油發電機投入: 楊柳坪電站最 高 出 力 為2 400 kW，柴油發電機效率按 80% 計，考慮安全裕量，當楊柳坪電站顯示負荷逼近 2 300 kW 時，經雙向刀閘切除楊柳坪電站來電后，投入 5#支洞600 kW 的柴油發電機; 當投入 5#支洞 600 kW 的柴油發電機后，楊柳坪電站顯示負荷臨近 2 300kW 時，雙向刀閘切除楊柳坪電站來電后，投入 7#支洞 600 kW 的柴油發電機; 當投入 5#、7#支洞共兩臺 600 kW 的柴油發電機后，楊柳坪電站顯示負荷再次逼近 2 300 kW 時，雙向刀閘切除楊柳坪電站來電后，投入調壓井標 800 kW 的柴油發電機。
柴油發電機切除: 楊柳坪電站最 高 出 力 為2 400 kW，柴油發電機效率按 80% 計，考慮安全裕量，當楊柳坪電站負荷顯示低于 1 800 kW 時，停運 5#支洞 600 kW 的柴油發電機，經雙向刀閘合上楊柳坪電站來電后，再供給施工電源; 穩定運行 0． 5 h 后，若其仍低于 1 800 kW 時，再停運 7#支洞 600 kW 的柴油發電機，經雙向刀閘合上楊柳坪電站來電后，再供給施工電源; 當楊柳坪電站負荷顯示低于 1 700 kW 時，先停運調壓井支洞口800 kW 的柴油發電機，經雙向刀閘合上楊柳坪電站來電后，再供給施工電源。
優點: 在枯水期的錯峰限電時段，楊柳坪電站不用頻繁進行解列、并網操作，運行簡單，能夠保證施工的正常進行; 在枯水期之外，可以由網上下電解決自供區的施工供電問題。
缺點: 柴油發電機的投運時間長，運行成本較高。
方案三。在施工高峰期，對于電廠發電不足部分\\( 1 600 kW\\) ，分別對竹子溝砂石廠標、隧洞Ⅲ、Ⅳ標、調壓井標、廠房標、機電安裝標進行分標分組輪流限電: ①隧洞Ⅲ標和竹子溝砂石廠標為第一組; ②Ⅳ標和廠房標為第二組; ③調壓井標和機電安裝標為第三組。當一組停電，二、三組用電; 當二組停電，一、三組用電; 當三組停電，一、二組用電。
優點: 節省柴油發電費用。
缺點: 不能保證自供區施工的正常進行，嚴重影響吉牛水電站機組發電目標的實現。
綜合考慮以上各方案的優、缺點，從確保吉牛水電站機組發電目標和節省費用方面出發，本電站按方案二實施，解決了自供區供電不足時的施工供電問題。
4 結 語
通過分析枯水期縣電網供電容量情況，統計了現場各施工標段用電設備型號\\( 額定電壓、容量\\) 、數量和現場施工工序、用電時段，了解了各標段單位合同內柴油發電機容量并考慮高原降效，最終選擇了柴油發電機型號\\( 電壓等級\\) 、數量，通過方案比選，配置了合理容量的柴油發電機，節省了投資，解決了現場枯水期供電不足的施工問題，滿足了工程建設的正常進行。筆者所述枯水期備用電源的應用，可作為類似地區在供電不足時保障工程順利施工借鑒。
參考文獻:
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