變電站110千伏出線高低構(gòu)架雙層布置方案分析

方棹

摘要：隨著國(guó)土資源日益減少，節(jié)約建設(shè)用地已經(jīng)成為設(shè)計(jì)重要的知道 思想，同時(shí)也是國(guó)家電網(wǎng)公司“兩型一化”的要求。研究減少配電裝置占地是設(shè) 計(jì)面臨的新課題。配合 110 千伏輸電線路導(dǎo)線垂直排列，并結(jié)合 SF6 組合電器設(shè) 備套管可以靈活布置的特點(diǎn)，在滿足相關(guān)電氣安全距離的前提下，將 110 千伏配 電裝置出線構(gòu)架由“一字形”改為高低構(gòu)架（導(dǎo)線由水平排列改為三角形排列）， 可以將兩回 110 千伏出線構(gòu)架寬度由 15 米減少到 11 米，并為壓縮 110 千伏配電 裝置場(chǎng)地橫向及豎向尺寸創(chuàng)造條件，有效減少 110 千伏配電裝置場(chǎng)地面積 36.1 %， 經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益明顯。

關(guān)鍵詞：110 千伏出線構(gòu)架; 高低構(gòu)架; SF6; 組合電器; 減少場(chǎng)地面積

1、110千伏變電站出線構(gòu)架現(xiàn)狀

根據(jù)成都某110千伏輸變電工程可研收口文件和可行性研究報(bào)告的批復(fù)： 變電站 110kV 出線最終5 回，主變進(jìn)線 3 回;110kV 最終采用 單母線分段加線路變壓器組接線，采用戶外 GIS 配電裝置。

在本工程可研收口文件中，110kV 配電裝置采用常規(guī)出線方式：5 回出線構(gòu) 架采用單回出線專(zhuān)用方式，每回出線間隔寬度 7.5 米。110kV 配電裝置占地面積52.8×23.6=1246.08 ㎡。

2、存在的問(wèn)題

⑴ 站內(nèi)導(dǎo)線為水平排列，站外終端塔導(dǎo)線為垂直排列。導(dǎo)線在空中存在垂 直交叉，如果終端塔與構(gòu)架的距離較近，電氣安全距離不滿足要求。

⑵ 變電站 110kV 采用 GIS 設(shè)備，出線構(gòu)架仍采用“一字形”布置，其間隔 寬度與 AIS 設(shè)備的寬度一樣，橫向?qū)挾炔](méi)有得到縮減，僅縮減了配電裝置的縱向長(zhǎng)度，造成變電站土地資源閑置。

3、必要性

變電站110kV出線構(gòu)架由“一字形”改為高低構(gòu)架，可以改善以下幾個(gè) 方面的問(wèn)題：

⑴ 站外終端塔與站內(nèi)構(gòu)架的距離可以由 15～20 米調(diào)整至 5 米（在不考慮終 端塔基礎(chǔ)的情況下）。 由于構(gòu)架改為高低構(gòu)架，B 相掛點(diǎn) 13.5 米，A、C 相掛點(diǎn) 10.5 米，與站外終 端塔的導(dǎo)線垂直排列能夠很好的配合，導(dǎo)線在空中交叉部分的空氣距離滿足 0.9 米的電氣安全距離。

⑵ 站內(nèi)構(gòu)架改為高低構(gòu)架后，出線構(gòu)架采用 2 回共用方式，構(gòu)架寬度改為11 米。能夠有效減少 110kV 配電裝置占地面積。

4 高低雙層構(gòu)架的布置

4.1 構(gòu)架尺寸的確定

⑴ A 值的確定

配電裝置中帶電部分至接地部分之間允許最小電氣距離稱(chēng)為 A 值。A 值是基 本帶電距離。A 值確定后，根據(jù)相應(yīng)的定義確定其他的 B、C、D 值。220kV 及以 下配電裝置的 A 值采用慣用法確定。

為了進(jìn)行導(dǎo)線的相間距離和導(dǎo)線對(duì)構(gòu)架的距離，需要確定變電站工頻電壓、 操作過(guò)電壓和雷電過(guò)電壓三種狀態(tài)下的最大 A 值。這個(gè)最大 A 值決定了基本電氣 尺寸。在 110kV 配電裝置中，操作過(guò)電壓和雷電過(guò)電壓狀態(tài)下的 A 值最大，A1 為 90cm，A2 為 100cm。

⑵ 相間距離的確定

導(dǎo)線相間距離的校核應(yīng)通過(guò)計(jì)算：①在大氣過(guò)電壓、風(fēng)偏條件下的距離②在

內(nèi)部過(guò)電壓、風(fēng)偏條件下的距離③在最大工作電壓、短路搖擺、風(fēng)偏條件下的距 離。本次設(shè)計(jì)采用國(guó)家電網(wǎng)通用設(shè)計(jì)方案：2m。

⑶ 相地距離的確定

導(dǎo)線對(duì)地距離的校核應(yīng)通過(guò)計(jì)算：①在大氣過(guò)電壓、風(fēng)偏條件下的距離②在 內(nèi)部過(guò)電壓、風(fēng)偏條件下的距離③在最大工作電壓、短路搖擺、風(fēng)偏條件下的距 離。本次設(shè)計(jì)采用國(guó)家電網(wǎng)通用設(shè)計(jì)方案：1.75m。

⑷ 構(gòu)架高度的確定

高低構(gòu)架上層鋼管桿掛點(diǎn)對(duì)地距離，由下層鋼管桿掛點(diǎn)對(duì)地距離和跳線對(duì)上 層掛點(diǎn)鋼管桿底部以及跳線對(duì)下層掛點(diǎn)鋼管桿頂部的安全距離共同確定。

4.2 構(gòu)架與站外終端塔的布置

⑴ 在假定條件下，構(gòu)架掛點(diǎn)水平布置，進(jìn)線檔檔距 5 米時(shí)不滿足電氣安全 距離要求。

⑵ 在假定條件下，構(gòu)架掛點(diǎn)水平布置，進(jìn)線檔檔距 10 米時(shí)較構(gòu)架掛點(diǎn)在高 低布置電氣距離小。

⑶ 綜上所述，構(gòu)架掛點(diǎn)高低布置較水平布置更優(yōu)。

4.3 一次設(shè)備的配合

采用高低構(gòu)架出線的前提是電氣一次設(shè)備必須采用 GIS 設(shè)備。這樣便于 GIS 出線套管可以通過(guò) GIS 分支母線筒靈活的布置在構(gòu)架下方合適的位置上。通過(guò)咨詢GIS設(shè)備廠家，GIS 設(shè)備的套管布置方案完全可行。

5 本次方案的 110kV 配電裝置最終布置方案

根據(jù)本工程建設(shè)規(guī)模，本次設(shè)計(jì)將線路與主變（線路）間隔交叉布置的方式且共用一品構(gòu)架，間隔寬度為 11 米。

6、方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較 方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較表

7、結(jié)論

通過(guò)對(duì)構(gòu)架方案的比較，可以看出，高低構(gòu)架在出線條件、110kV 配電裝置占地面積、投資等方面有較大的優(yōu)勢(shì)，在城鎮(zhèn)規(guī)劃區(qū)、土地資源緊張的區(qū)域能有針對(duì)性的應(yīng)用推廣。

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