基于0.4kV厂用电系统的水电站制氢装置供电系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种基于0.4kV厂用电系统的水电站制氢装置供电系统，其特征在于包括高压母线，高压母线与主变压器的输入端电连接，主变压器的输出端经发电机断路器与发电机电连接，发电机经中性点接地装置接地；主变压器的输出端与发电机电压母线电连接，高压厂用变压器的输入端与发电机电压母线电连接，高压厂用变压器的输出端与厂用电高压母线电连接；厂用变压器的输入端与厂用电高压母线电连接，厂用变压器的输出端与0.4kv母线电连接；制氢储能装置的输入端与0.4kv母线电连接。本实用新型专利技术的目的就是针对现有技术的缺陷，提供基于0.4kV厂用电系统的水电站制氢装置供电系统，为水电站制氢装置提供有效的电源。

Power supply system of hydrogen generation unit of hydropower station based on 0.4kV auxiliary power system

【技术实现步骤摘要】
基于0.4kV厂用电系统的水电站制氢装置供电系统
本专利技术涉及水利水电机电
，具体涉及一种基于0.4kV厂用电系统的水电站制氢装置供电系统。
技术介绍
水电站电能无法消纳而导致的弃水问题，将会造成巨大的经济损失。根据网上数据显示，2017年，四川公布省调水电调峰弃水损失电量140亿千瓦时，而行业统计省调水电弃水达到377亿千瓦时，全省弃水电量550亿千瓦时。网上数据显示“受金沙江流域各电站调度不畅影响，向家坝水电站和临近的溪洛渡水电站每年弃水弃电共计约60亿度。”同时，“受金沙江干支流各电站调度不畅影响，向家坝、溪洛渡水电站每年都存在弃水弃电现象，如果干支流各电站继续各自为政的话，可能会产生一些人为的洪峰，这一现象或将加剧。金沙江目前在建的大型水电站还有白鹤滩水电站和乌东德水电站，将分别在2020年和2021年投运。”由于行业统计口径的不同，实际各类型水电站的弃水量到底多少，很难提出准确数值，但由该问题引申出一个重要需求——即提高水能利用效率。传统意义上，水电站主要成本投入为工程建设期的建设成本及运营期间的运营成本；主要收入为电站的电费收入，向电网输送电量越多，经济收入越高。而受限于外部因素的影响，如水电快速发展与电力需求增长缓慢不匹配；汛期来水偏丰，低谷时段电力系统运行需要水电调峰弃水；现有外送通道能力尚有潜力可挖；局部网架薄弱和特高压输送通道能力受限；火电调度运行管理有待进一步优化等种种原因，水电站能够发出的电能大于电网能够消纳，就会出现弃水问题。目前，各大水电站较多依赖外部协调调度运行管理、电能消纳通道、用户消纳等因素来解决富余电能的消纳问题。而电源规划、电网规划、负荷需求需要多部门同时协调解决，解决难度大，协调面广。因此，水电站“富余电能”能否由电站内部消纳(零排放)，并从此不再依赖电网和调度，是一个极其有挑战性的任务。现有技术中缺乏为电站内发电机构提供初始电源的技术方案。
技术实现思路
本专利技术的目的就是针对现有技术的缺陷，提供基于0.4kV厂用电系统的水电站制氢装置供电系统，为水电站制氢装置提供有效的电源。本专利技术提供了一种基于0.4kV厂用电系统的水电站制氢装置供电系统，其特征在于包括高压母线，高压母线与主变压器的输入端电连接，主变压器的输出端经发电机断路器与发电机电连接，发电机经中性点接地装置接地；主变压器的输出端与发电机电压母线电连接，高压厂用变压器的输入端与发电机电压母线电连接，高压厂用变压器的输出端与厂用电高压母线电连接；厂用变压器的输入端与厂用电高压母线电连接，厂用变压器的输出端与0.4kv母线电连接；制氢储能装置的输入端与0.4kv母线电连接。上述技术方案中，还包括三相整流柜，0.4kV母线的馈线回路取三相回路经三相整流柜与制氢储能装置的电源输入端电连接。上述技术方案中，还包括0.4kV开闭所和整流柜，0.4kV母线的馈线回路取三相回路经0.4kV开关柜或0.4kV负荷柜之后，再经0.4kV开闭所与三相整流柜的输入端电连接，三相整流柜的输出端与制氢储能装置的电源输入端电连接。上述技术方案中，还包括3个单相整流柜；0.4kV母线的馈线柜引出三个单相回路及一个零线回路，三个单相回路分别经各自对应的单相整流柜与制氢储能装置的电源输入端电连接。上述技术方案中，还包括3个单相整流柜，0.4kV母线的馈线柜引出三个单相回路及一个零线回路；三个单相回路分别经各自对应的0.22kV单相开关柜或0.22kV单相负荷柜，再经分别对应的0.22kV开闭所与对应的单相整流柜的输入端连接，3个单相整流柜分别与制氢储能装置的电源输入端电连接。本专利技术的有益效果为：采用0.4kV厂用电系统实现电解制氢，制氢容量变化范围大，可适应不同类型水电站，包括各种售电经济性地的小型、微型水电站，均具有较高的适应性，增加水电站的技术经济性；对场地要求低，可在电站内不同场所分布式布置，减少制氢储能设备增加所导致的土建成本及费用本专利技术结合水电站内部电力系统已有的设备，通过合理化的走线和布置，为制氢装置提供所需的三相或单相电源附图说明图1是为本专利技术的示意图；图2基于0.4kV厂用电系统制氢站平面布置图图3是本专利技术的接线图a图4是本专利技术的接线图b图5是本专利技术的接线图c图6是本专利技术的接线图d附图标记说明：1电解槽；2制氢附属设备框架；3纯化设备框架；4水箱(可不设)；5补水泵；6碱液箱；7整流柜(三相整流)；8.0.4kV开关柜(或负荷开关)；9低压配电系统；10控制柜图7为本专利技术使用示意图具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明，便于清楚地了解本专利技术，但它们不对本专利技术构成限定。如图1所示，一种基于0.4kV厂用电系统的水电站制氢装置供电系统，其特征在于包括高压母线，高压母线与主变压器的输入端电连接，主变压器的输出端经发电机断路器与发电机电连接，发电机经中性点接地装置接地；主变压器的输出端与发电机电压母线电连接，高压厂用变压器的输入端与发电机电压母线电连接，高压厂用变压器的输出端与厂用电高压母线电连接；厂用变压器的输入端与厂用电高压母线电连接，厂用变压器的输出端与0.4kv母线电连接；制氢储能装置的输入端与0.4kv母线电连接。电解制氢的电能取自0.4kV母线，水电站0.4kV供电系统较多，电解制氢系统的取电一般来自0.4kV馈线开关柜或负荷柜。其取电方式主要有如下两种：(1)三相取电三相取电情况下，电解制氢电源直接从0.4kV馈线回路取三相回路，再接入电解制氢装置的整流柜，接入电解制氢系统的整流柜有2种方式：1)直接接入三相整流柜。如图3所示，这种情况适用于电解制氢系统距离0.4kV供电系统距离较近的情况。且对于电解制氢回路的继电保护要求不高的情况。2)如图4所示，经过0.4kV开关柜或0.4kV负荷柜之后，再通过电解制氢站内配置的0.4kV开闭所接入三相整流柜。该种情况适宜电解制氢容量大，需要的电能多，需要多个0.4kV系统同时供电的情况。且该种情况下，继电保护配置策略较为灵活，安全可靠性高。该种方式的电解制氢系统平面布置见图2。上述2种方式下，电解制氢系统的整流柜为三相整流柜，即6脉动、12脉动或双12脉动整流装置。(2)单相取电单相取电情况下，电解制氢电源从0.4kV馈线柜引出三个单相回路及一个零线回路，分别为A、B、C三相及N相，再接入电解制氢装置的整流柜，此时，接入电解制氢系统的整流柜有2种方式：1)如图5所示，直接接入单相整流柜。三个单相回路各自接入对应的整流柜，经由整流柜整流后各自输出直流电源用于电解制氢。电解制氢系统中整流柜及电解槽的数量需要为3的倍数。2)如图6所示，经过0.22kV单相开关柜(箱)或0.22kV单相负荷柜(箱)之后，再通过电解制氢站内配置的0.22kV开闭所接入整流柜。0.22kV开闭所内的配电系统需为3的倍数，同时电解制氢系统中整本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于0.4kV厂用电系统的水电站制氢装置供电系统，其特征在于包括高压母线，高压母线与主变压器的输入端电连接，主变压器的输出端经发电机断路器与发电机电连接，发电机经中性点接地装置接地；主变压器的输出端与发电机电压母线电连接，高压厂用变压器的输入端与发电机电压母线电连接，高压厂用变压器的输出端与厂用电高压母线电连接；厂用变压器的输入端与厂用电高压母线电连接，厂用变压器的输出端与0.4kv母线电连接；制氢储能装置的输入端与0.4kv母线电连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于0.4kV厂用电系统的水电站制氢装置供电系统，其特征在于包括高压母线，高压母线与主变压器的输入端电连接，主变压器的输出端经发电机断路器与发电机电连接，发电机经中性点接地装置接地；主变压器的输出端与发电机电压母线电连接，高压厂用变压器的输入端与发电机电压母线电连接，高压厂用变压器的输出端与厂用电高压母线电连接；厂用变压器的输入端与厂用电高压母线电连接，厂用变压器的输出端与0.4kv母线电连接；制氢储能装置的输入端与0.4kv母线电连接。


2.根据权利要求1所述的基于0.4kV厂用电系统的水电站制氢装置供电系统，其特征在于：还包括三相整流柜，0.4kV母线的馈线回路取三相回路经三相整流柜与制氢储能装置的电源输入端电连接。


3.根据权利要求1所述的基于0.4kV厂用电系统的水电站制氢装置供电系统，其特征在于还包括0.4kV开闭所和三相整流柜，0.4...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘亚青，崔磊，贺徽，桂远乾，邹来勇，曾江华，胡勇，邵国华，
申请(专利权)人：长江勘测规划设计研究有限责任公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42