梁大鵬　聶文海

摘要：針對(duì)該變電站地理位置和實(shí)際需求，討論了常規(guī)出線、雙飛蜓出線和風(fēng)帆出線與GIS設(shè)備的匹配性。經(jīng)過對(duì)比分析，新型戶外220kV GIS風(fēng)帆式配電裝置具備充分的經(jīng)濟(jì)技術(shù)優(yōu)勢(shì)，能夠充分發(fā)揮GIS設(shè)備布局緊湊的特點(diǎn)，節(jié)約占地面積。綜合考慮安裝、維修、運(yùn)行和電氣距離的要求，結(jié)合該500kV變電站的具體情況，最終提出采取風(fēng)帆式分段跨線與常規(guī)門型構(gòu)架雙L型出線相結(jié)合的方案，并在實(shí)際工程中得到應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：GIS；風(fēng)帆式布置；垂直出線；占地面積

中圖分類號(hào)：TM 76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2016）05（a）-0000-00

一、引言

隨著電網(wǎng)的建設(shè)發(fā)展，變電站的數(shù)量越來越多，建設(shè)變電站的土地資源卻越發(fā)緊缺，如何合理布置電力設(shè)施，優(yōu)化設(shè)備布局，在確保運(yùn)行安全和檢修便利的前提下，盡可能的減少變電站占用土地面積是一項(xiàng)具有挑戰(zhàn)且亟待解決的問題。解決這一問題的一種有效思路便是利用高度集約化的GIS氣體絕緣全封閉組合電器的布置特性來降低設(shè)備占用的空間[1，7]，正在被廣泛應(yīng)用到各電壓等級(jí)變電站內(nèi)設(shè)備的布置[5～6]。

本文結(jié)合冀北地區(qū)某500kV變電站的建設(shè)，針對(duì)該站的地理位置和出線規(guī)模等具體情況，研究該站220kV GIS配電裝置的布局優(yōu)化，對(duì)常規(guī)出線型式、雙飛蜓出線型式以及風(fēng)帆出線型式做經(jīng)濟(jì)技術(shù)對(duì)比分析，結(jié)合運(yùn)行、安裝、維修、電氣距離等各方面要求，探討適用于該站的最優(yōu)布置方案，并推薦在該站的實(shí)際工程中嘗試應(yīng)用。

二、常規(guī)出線方案

以冀北地區(qū)某500kV變電站為例，按照220kV終期出線16回，全部出線均從變電站東側(cè)出線再經(jīng)站外轉(zhuǎn)角塔分8回向南、8回向北考慮，常規(guī)出線門架寬24m，寬度總計(jì)需192m。而220kV GIS設(shè)備間隔寬度僅3m，考慮16（出線）+2（母聯(lián)）+2（母設(shè)）+4（主變）共24間隔寬72m，加上母分間隔寬約6.5m，總寬度約78.5m，為了和出線門架位置對(duì)應(yīng)，還需要約113.5m的220kV GIS母線筒連接，造價(jià)較高。同時(shí)還需要考慮在站外東側(cè)布置8基雙回轉(zhuǎn)角塔的投資。所以這種常規(guī)出線方式雖然采用了GIS設(shè)備，但節(jié)約占地的優(yōu)勢(shì)未能充分體現(xiàn)，依然需要較大的征地面積和工程投資。

三、雙飛蜓出線方案

雙飛蜓式出線方案將出線構(gòu)架簡(jiǎn)化為一根獨(dú)立鋼管桿，把兩相GIS出線的GIL管線進(jìn)行延伸，并向一側(cè)彎曲，使三相套管能夠按一字型排列，并垂直于主母線縱向。三相導(dǎo)線連接到同一根獨(dú)立鋼管桿的橫擔(dān)上，掛點(diǎn)呈上、中、下三層布置，形成同桿雙回垂直出線結(jié)構(gòu)。如按照避雷器內(nèi)置考慮，4回出線共占用24m間隔寬度，單間隔寬度平均為6m。

四、風(fēng)帆出線方案

風(fēng)帆式出線構(gòu)架由三層出線梁連成1個(gè)整體，2個(gè)間隔共用1跨，端部采用聯(lián)合端撐，整體構(gòu)架受力合理。構(gòu)架柱采用420mm截面的Q345鋼管桿即可滿足受力要求，因此構(gòu)架柱至GIS套管的距離可較“雙飛蜓式”垂直出線進(jìn)一步減小。通過出線構(gòu)架橫向尺寸優(yōu)化，橫向尺寸可由192m優(yōu)化至88m，節(jié)省母線筒和土地寬度104m，壓縮幅度達(dá)54%。通過配電裝置縱向尺寸優(yōu)化，優(yōu)化后線路間隔縱向尺寸僅為19.5m，較常規(guī)布置的縱向距離26m減少了6.5m。通過將GIS中斷路器與套管置于GIS母線兩側(cè)，可將主變處間隔寬度壓縮至12m。

五、技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較

對(duì)以上三種配電裝置作比較，終期16回出線皆為東側(cè)出線下，考慮220kV GIS配電裝置間隔尺寸、出線排列形式、間隔占地面積、連接母線筒長(zhǎng)度等因素。連接母線筒長(zhǎng)度指由于GIS設(shè)備與出線排架寬度不一致時(shí)，需要額外鋪設(shè)的母線筒長(zhǎng)度。母線筒造價(jià)按2.5萬元/m計(jì)算，征地費(fèi)用按20萬/畝（即300/m2）計(jì)算，常規(guī)出線由于水平排列方式，致使單間隔寬度無法壓縮。而雙飛蜓出線、和風(fēng)帆式出線均采用了三相導(dǎo)線垂直排列的型式，在確保符合電氣安全距離的要求下，將單間隔寬度壓縮至最小5.5m，達(dá)到節(jié)省土地占用，縮短母線筒長(zhǎng)度，節(jié)約投資的目的。

結(jié)合該站的具體情況，最終采取常規(guī)門型構(gòu)架雙L型出線與風(fēng)帆式分段跨線相結(jié)合的方案。如表1可以看出，即使不考慮出站轉(zhuǎn)角塔由8基縮減至4基的情況下，采用常規(guī)門型構(gòu)架雙L型出線與風(fēng)帆式分段跨線相結(jié)合的方案后，占地面積節(jié)省了2095.5m2，220kV配電裝置區(qū)造價(jià)節(jié)省了312.4萬元。節(jié)約工程造價(jià)和土地使用效果顯著，在具體工程項(xiàng)目中適用性良好。

參考文獻(xiàn)

[1]高美金，高亞棟，陳飛，金國勝.戶外GIS設(shè)備架空垂直出線方式的研究與應(yīng)用[J].浙江電力，2014.11

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作者簡(jiǎn)介：梁大鵬，（1987-），男，漢族，北京，碩士，規(guī)劃評(píng)審中心，工程師，輸電線路，配網(wǎng)規(guī)劃方向