變電站標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)方案在云南電網(wǎng)的應(yīng)用

劉鳳馨 徐曉玫

(云南省電力設(shè)計(jì)院，云南 昆明 650051)

1 前言

推行變電站標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)對于電網(wǎng)科學(xué)建設(shè)具有重要意義:它有利于統(tǒng)一變電站的設(shè)計(jì)規(guī)范及建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范工程建設(shè)管理，控制工程造價(jià)、降低運(yùn)營成本，加快工程建設(shè)進(jìn)度，同時(shí)也方便了設(shè)備招標(biāo)和運(yùn)行維護(hù)。

以下以云南電網(wǎng)某220kV變電站初步設(shè)計(jì)為例，介紹了如何應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)進(jìn)行方案選擇、模塊拼接和方案優(yōu)化，最終形成符合云南電網(wǎng)實(shí)際要求的完整設(shè)計(jì)方案。

2 變電站標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的分類

2.1 設(shè)計(jì)范圍

變電站標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)采用模塊化設(shè)計(jì)手段，提高標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)方案的適應(yīng)性和靈活性:標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)中各電壓等級配電裝置、主變壓器、無功補(bǔ)償裝置、站用電、主控樓等，是開展標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)工作的“基本模塊”;對于“基本模塊”中的規(guī)模，如各電壓等級的出線回路、無功補(bǔ)償組數(shù)及容量的大小、主變壓器臺(tái)數(shù)及容量等，是標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)工作的“子模塊”。

220kV變電站標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的13個(gè)方案共包含5個(gè)AIS方案和8個(gè)GIS方案。

標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的對象為南方電網(wǎng)公司系統(tǒng)內(nèi)常規(guī)戶內(nèi)和戶外變電站，不包括城市地下變等特殊變電站。設(shè)計(jì)范圍為變電站圍墻內(nèi)作為完整變電站功能所具備的所有設(shè)備和設(shè)施。

2.2 各方案主要特點(diǎn)

220kV變電站標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的13個(gè)方案共包含5個(gè)AIS方案和8個(gè)GIS方案。各方案的適用范圍見表1。

方案編號(hào) 方案名稱 適用范圍CSG－220B－3B10GWN三臺(tái)主變、低壓10kV、全戶內(nèi) GIS方案城市樞紐或終端變電站負(fù)荷密集的城郊、用地緊張或污穢嚴(yán)重地區(qū)的變電站CSG－220B－4B10GWN CSG－220B－4B10GWW四臺(tái)主變、低壓10kV、全戶外 GIS方案負(fù)荷密集的城郊、用地緊張或污穢嚴(yán)重地區(qū)的變電站CSG－220B－4B10GNN180四臺(tái)主變、低壓10kV、高壓戶外及中壓戶內(nèi)的 GIS方案四臺(tái)180MVA主變、低壓10kV、全戶內(nèi)GIS方案負(fù)荷密集的城市樞紐變電站CSG－220B－4B10GNN240四臺(tái)240MVA主變、低壓10kV、全戶內(nèi)GIS方案負(fù)荷密集的城市樞紐變電站

AIS方案適用于城郊或農(nóng)村地區(qū)，GIS方案適用于負(fù)荷密集或用地緊張地區(qū)。應(yīng)當(dāng)首先根據(jù)外部條件選擇采用GIS還是AIS方案，然后再根據(jù)具體情況選擇合適方案進(jìn)行設(shè)計(jì)。

在應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)進(jìn)行云南電網(wǎng)變電站設(shè)計(jì)時(shí)首先須注意以下兩點(diǎn):

1)在5個(gè)AIS方案中3個(gè)支持管母，1個(gè)抬高軟母，1個(gè)懸吊管母。由于云南地區(qū)地震烈度較大，所以AIS方案中多采用懸吊管母方案。

2)13個(gè)方案中低壓側(cè)是35kV共有3個(gè)方案，其余10個(gè)為低壓為10kV方案。對于220kV變電站低壓側(cè)電壓為10kV廣泛應(yīng)用于廣東省，在其余省份基本沒有應(yīng)用。

3 標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)應(yīng)用

變電所設(shè)計(jì)首先需確定電氣主接線、變電所類型、平面布置方式、設(shè)備類型檔次、建設(shè)規(guī)模等對工程建設(shè)起決定性的基礎(chǔ)因素，根據(jù)確定因素構(gòu)思出工程設(shè)想指導(dǎo)下一步工作。

3.1 變電站外部條件

變電站工程外部條件主要涉及電網(wǎng)系統(tǒng)要求和環(huán)境要求。電網(wǎng)系統(tǒng)要求主要對變電站內(nèi)部的技術(shù)方案進(jìn)行限制，決定了變電站的主接線、變電所類型等。

環(huán)境要求則與變電站的地理位置密切相關(guān)，不同的地理位置海拔、地震等級、設(shè)計(jì)風(fēng)速、地基承載力、地下水影響、污穢等級等條件均不相同，必然對設(shè)計(jì)方案的適用范圍帶來較大影響。環(huán)境是確定采用哪種平面布置方式的一個(gè)重要因素，同時(shí)在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮環(huán)境條件對具體設(shè)計(jì)的影響，同時(shí)進(jìn)行修正。

3.2 電氣主接線的選擇

根據(jù)變電站在電網(wǎng)中性質(zhì)、變電站規(guī)模等條件選擇主接線，并滿足接線安全、經(jīng)濟(jì)、可靠、實(shí)用、便于維護(hù)和擴(kuò)建的原則。

對于220kV變電站常規(guī)設(shè)備方案接線宜不帶旁母，GIS設(shè)備方案，宜采用簡化接線。

1)220kV接線樞紐變電站采用雙母線接線，終端變電站采用線變組或擴(kuò)大橋接線。

2)110kV接線采用雙母線接線。母線是否分段，視出線回路數(shù)和短路電流計(jì)算結(jié)果確定。

3)35 kV(10 kV)有出線時(shí)采用單母線分段接線。無出線時(shí)宜采用單母線單元接線。

3.3 變電所類型的確定

1)變電所所在區(qū)域的定位:根據(jù)工程選址情況，將變電所性質(zhì)劃分為重要城市變、一般城市變及城鎮(zhèn)變。

2)變電所類型的定位:對于重要城市的變電所類型應(yīng)定位為戶內(nèi)變，一般城市變可考慮戶內(nèi)變或半戶內(nèi)變，城鎮(zhèn)變宜考慮戶外變。

3)周邊環(huán)境因素:在考慮上述2方面因素之外，還需考慮周邊環(huán)境對變電所的適應(yīng)性及變電所對周邊環(huán)境的適應(yīng)性，如用地緊張的城郊變可以考慮采用GIS方案等。

4 方案選用及優(yōu)化

4.1 工程概況

某220kV中間變電站。主接線 220kV、110kV部分均采用雙母線接線，35kV部分因無出線僅接無功補(bǔ)償及站用變等設(shè)備所以采用三段獨(dú)立單母線接線。負(fù)荷以工業(yè)負(fù)荷為主，所在區(qū)域地震基本烈度為Ⅷ度。變電站概況見表2。

表2 220kV變電站概況

4.2 方案選用

根據(jù)前述工程概況，其220kV、110kV母線穿越功率較大，考慮到近年云南電網(wǎng)容量增長較快，而站址的地震烈度為VIII度，綜合進(jìn)出線規(guī)劃、場地地形地貌、進(jìn)站道路等因素，以及云南電網(wǎng)運(yùn)行單位的習(xí)慣，擬定了220kV、110kV母線均采用懸吊管母和220kV采用抬高軟母、110kV采用軟母中型二個(gè)總平面布置方案進(jìn)行比較。

由于母線穿越功率大等原因確定選用懸吊管母布置方案。由于規(guī)模、電壓比與CSG－220B－3B35ZG較為接近，因此電氣主接線參考該方案。平面布置采用懸吊管母線因此電氣總平面布置主要參考CSG－220B－4B10XG。

最終方案根據(jù)以上兩個(gè)方案模塊拼接、修改、優(yōu)化而成。

4.3 方案優(yōu)化

220kV樟木箐變電站初步設(shè)計(jì)方案與標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)方案的詳細(xì)比較。通過對兩個(gè)方案的拼接優(yōu)化，最終設(shè)計(jì)方案可以充分適應(yīng)樟木箐變電站的場地要求和運(yùn)行特點(diǎn)。

5 結(jié)論

變電所標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)方案的應(yīng)用應(yīng)根據(jù)實(shí)際工程適用條件、前期工作確定的原則，選擇適宜設(shè)計(jì)方案模塊;然后以選用的方案模塊為基礎(chǔ)，進(jìn)行模塊拼接和優(yōu)化等補(bǔ)充設(shè)計(jì)，使設(shè)計(jì)方案更適應(yīng)工程實(shí)際需求及整個(gè)電網(wǎng)發(fā)展要求。本文以云南電網(wǎng)某220kV變電站初步設(shè)計(jì)為例，介紹了如何應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)進(jìn)行方案選擇、模塊拼接和方案優(yōu)化，最終形成符合云南電網(wǎng)實(shí)際要求的完整設(shè)計(jì)方案。

［1］趙建，陳允鵬，葉強(qiáng)文等.南方電網(wǎng)變電站標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì) ［S］.北京，中國電力出版社，2006.

［2］李明.輸變電工程典型設(shè)計(jì)研究 ［D］.北京交通大學(xué)碩士研究生論文，2006.