1 概 述
吉牛水电站位于四川省甘孜州丹巴县境内，是大金川河一级支流革什扎河水电规划“一库四级”开发方案中的最末一个梯级电站。电站闸址位于独狼沟口下游 0． 6 km 的革什扎河上，厂址位于革什扎河与大金川河交汇口附近。
电站采用拦河闸、长隧洞引水至左岸地面厂房发电，正常蓄水位高程 2 378 m，总库容 197． 5万 m3。最大闸高 23 m，左岸引水隧洞长 22． 38km，设计水头 506． 5 m，引用流量 60． 28 m3/ s，机组为冲击式，装机 2 台，总容量 240 MW，年发电量 12． 142 亿 kW·h。
吉牛水电站主要施工标段为: 首部标、隧洞Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ标、调压井标、厂房标、机电安装标。其施工供电由电力公司供电区( 以下简称: 电力供区) 和杨柳坪电站自己供区( 以下简称: 自供区) 构成。其中电力供区负责对首部标、隧洞Ⅰ、Ⅱ标的供电; 自供区负责对竹子沟砂石厂、业主营地、隧洞Ⅲ、Ⅳ标、调压井标、厂房标、机电安装标、监理营地的供电。
因甘孜州丹巴县地处偏远地区，施工区海拔2 000 m 左右，全县无 110 kV 电压等级变电站，35kV 县电网与省电网无联接，全县用电为小水电自发自供的局网。由于小水电数量有限且均属径流式电站，随着枯水期的来临，上网电站的发电量将不断减少。每年枯水期( 12 月中旬 ～ 次年 5 月上旬) 电力供区每天 17∶ 00 ～ 21∶ 00 为错峰限电时段，而近年县电网又没有新投产电站上网，枯水期收稿日期: 2013-01-13时的用电紧张情况仍未改观，错峰限电不可避免，电力供区内各标段的正常施工难以保证。
自供区中杨柳坪电站两台机组分别于 1969年、1977 年投产发电，装机 2 775 kW，近期用电高峰负荷已达 2 100 kW，逼近机组目前的最大出力2 400 kW。为确保吉牛水电站的发电目标，公司分别与各施工单位签定了抢发电赶工协议，随着施工人员、设备的陆续到位，用电负荷不断增加:
①造成枯水期电力供区供电压力的进一步加大;②杨柳坪电站的发电量不能满足远期自供区内各标段的用电需求。
2 现场供电情况
2． 1 正常供电
吉牛水电站施工电源为 10 kV，经变压器降压至 400 V 后供给各标施工设备用电。大雪电站和独狼沟电站的发电机出口电压为 10． 5 kV，升压至 35 kV 后并入县电网。电力供区的电源由大雪电站通过 10 kV 独大线作为主供电源，独狼沟电站作为第二备用电源，环网供电，当主供电源故障时，可投入独狼沟电站电源作为施工用电，自供区电源由杨柳坪电站提供。吉牛水电站施工用电情况见图 1。
2． 2 枯水期供电
每年的 12 月中旬至次年 5 月为枯水期，11月份，随着抢发电工程进度的不断推进，施工设备、人员的大量增加，施工用电负荷不断上涨。再加上枯水期来临，电力供区供电不足; 杨柳坪电站装机容量有限，发电量在施工高峰期时也存在不足，施工供电、用电矛盾凸显。经汇总各参建单位计划在枯水期拟投入的用电设备容量，分析现场施工工序和工艺，在保证现场施工正常进行的前提下，得出枯水期时的最大用电负荷。由于吉牛水电站工地施工设备的额定电压分别为 220、380V，选择额定电压 400 V 的柴油发电机作为备用电源; 因电站地处高原( 高程2 400 m 左右) ，市面上的柴油发电机普通型居多，考虑高原降效因素，柴油发电机效率暂按 80% 计算，从而得出哪些施工区需配置多大功率的柴油发电机，详见《吉牛水电站枯水期柴油发电机配置表》( 表 1) 中的内容。
3 枯水期备用电源供电措施
正常情况下，电力供区电源由大雪电站或独狼沟电站的 10 kV 独大线供给，自供区由杨柳坪电站供给。为保障工程建设的顺利进行，当枯水期电力供区县电网供电不足时，施工电源将全部由柴油发电机提供; 根据抢发电要求，随着各标段施工单位的用电设备不断增加，杨柳坪电站发电量不变，已不能满足抢发电施工高峰期的用电需要，故柴油发电机的投入必不可少。
电力供区、自供区用电设备电压均为 400 V，通过 10 kV 架空输电线路经高压计量箱后，再由降压变降压至 400 V 后供施工设备用电。各区柴油发电机备用电源方案如下。
3． 1 电力供区备用电源方案
县电网作为吉牛水电站施工区域内的唯一供电电源，在电力供区枯水期错峰限电时段，只能配置柴油发电机解决施工用电问题。
首部标由业主租赁一台功率为 1 000 kW 的柴油发电机，隧洞Ⅰ标 2#支洞、Ⅱ标 4#支洞各租赁一台功率为 800 kW 的柴油发电机，用以解决限电时的施工用电问题; 首部标营地和拌和系统由该标段合同内配置的 2 台 250 kW 的柴油发电机解决限电时办公、生产用电问题; 隧洞Ⅰ标 1#支洞、Ⅱ标 3#支洞由该标段合同内配置的 2 台500 kW 的柴油发电机解决限电时的施工用电问题。
电力供区限电时段，当市电停供后，以上柴油发电机全部投入运行，经双向刀闸投入柴油发电机后，供给现场施工电源。
3． 2 自供区备用电源方案
方案一。将杨柳坪电站与大雪电站并网运行，解决自供区的施工供电。
优点: 在枯水期错峰限电时段外，均能满足自供区的施工供电要求，能够保证施工的正常进行且费用最省。
缺点: 在枯水期错峰限电时段，将会发生电厂的电被电网“抢走”的情况，而电厂自供区的发电量( 2 400 kW) 却得不到保证。为避免这种情况的发生，杨柳坪电站将频繁进行解列、停机并网操作，从而对电厂陈旧机组及电器设备的运行将造成不利影响。对于电厂从电网解列后的发电不足( 1 600 kW) 部分，采取分标分组轮流限电( 同方案三部份) 方式供电; 停机并网时，会影响自供区内的施工。
方案二。在枯水期设置柴油发电机解决杨柳坪电站发电不足部分( 1 600 kW) ，其中: 调压井标由业主租赁 1 台 800 kW 的柴油发电机，设于调压井支洞口，发电机出口电压为 400 V，经双向刀闸切除杨柳坪电站来电后，再供给施工电源; 隧洞Ⅲ标 5#支洞、Ⅳ标 7#支洞口由该标段按合同要求各配置 1 台 600 kW 的柴油发电机，发电机出口电压为 400 V，经双向刀闸切除杨柳坪电站来电后，再供给施工电源。
柴油发电机投入: 杨柳坪电站最 高 出 力 为2 400 kW，柴油发电机效率按 80% 计，考虑安全裕量，当杨柳坪电站显示负荷逼近 2 300 kW 时，经双向刀闸切除杨柳坪电站来电后，投入 5#支洞600 kW 的柴油发电机; 当投入 5#支洞 600 kW 的柴油发电机后，杨柳坪电站显示负荷临近 2 300kW 时，双向刀闸切除杨柳坪电站来电后，投入 7#支洞 600 kW 的柴油发电机; 当投入 5#、7#支洞共两台 600 kW 的柴油发电机后，杨柳坪电站显示负荷再次逼近 2 300 kW 时，双向刀闸切除杨柳坪电站来电后，投入调压井标 800 kW 的柴油发电机。
柴油发电机切除: 杨柳坪电站最 高 出 力 为2 400 kW，柴油发电机效率按 80% 计，考虑安全裕量，当杨柳坪电站负荷显示低于 1 800 kW 时，停运 5#支洞 600 kW 的柴油发电机，经双向刀闸合上杨柳坪电站来电后，再供给施工电源; 稳定运行 0． 5 h 后，若其仍低于 1 800 kW 时，再停运 7#支洞 600 kW 的柴油发电机，经双向刀闸合上杨柳坪电站来电后，再供给施工电源; 当杨柳坪电站负荷显示低于 1 700 kW 时，先停运调压井支洞口800 kW 的柴油发电机，经双向刀闸合上杨柳坪电站来电后，再供给施工电源。
优点: 在枯水期的错峰限电时段，杨柳坪电站不用频繁进行解列、并网操作，运行简单，能够保证施工的正常进行; 在枯水期之外，可以由网上下电解决自供区的施工供电问题。
缺点: 柴油发电机的投运时间长，运行成本较高。
方案三。在施工高峰期，对于电厂发电不足部分( 1 600 kW) ，分别对竹子沟砂石厂标、隧洞Ⅲ、Ⅳ标、调压井标、厂房标、机电安装标进行分标分组轮流限电: ①隧洞Ⅲ标和竹子沟砂石厂标为第一组; ②Ⅳ标和厂房标为第二组; ③调压井标和机电安装标为第三组。当一组停电，二、三组用电; 当二组停电，一、三组用电; 当三组停电，一、二组用电。
优点: 节省柴油发电费用。
缺点: 不能保证自供区施工的正常进行，严重影响吉牛水电站机组发电目标的实现。
综合考虑以上各方案的优、缺点，从确保吉牛水电站机组发电目标和节省费用方面出发，本电站按方案二实施，解决了自供区供电不足时的施工供电问题。
4 结 语
通过分析枯水期县电网供电容量情况，统计了现场各施工标段用电设备型号( 额定电压、容量) 、数量和现场施工工序、用电时段，了解了各标段单位合同内柴油发电机容量并考虑高原降效，最终选择了柴油发电机型号( 电压等级) 、数量，通过方案比选，配置了合理容量的柴油发电机，节省了投资，解决了现场枯水期供电不足的施工问题，满足了工程建设的正常进行。笔者所述枯水期备用电源的应用，可作为类似地区在供电不足时保障工程顺利施工借鉴。
参考文献:
［1］ 建设工程施工现场供用电安全规范，GB50194 －93［S］．
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［3］ 自动化柴油发电机组通用技术标准，GB12786 －91［S］．
［4］ 柴油发电机组国标，ISO 8528［S］．
［5］ 旋转电机基本技术要求，GB 755 ( IEC 34． 1/34． 2) ［S］．
［6］ 往复式内燃机驱动的三相同步发电机通用技术条件，GB/T15548［S］． ．
