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試論500kV智能變電站220kV HGIS配電裝置設(shè)計(jì)優(yōu)化

沈新
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在500kV智能變電站的配電裝置設(shè)計(jì)方面，220kV HGIS配電設(shè)備配置具有較大的難度?；谶@種認(rèn)識(shí)，本文結(jié)合以往220kV HGIS配電裝置設(shè)計(jì)問題，對裝置設(shè)計(jì)優(yōu)化方法展開了探討，從而為關(guān)注這一話題的人們提供參考。

500kV智能變電站；220kV HGIS配電裝置；設(shè)計(jì)優(yōu)化

引言

在變電站中，配電裝置是核心組成部分，可用于進(jìn)行電能的接收和分配。而HGIS是復(fù)合組合電器的英文簡稱，能夠?qū)崿F(xiàn)對各種配電設(shè)備的分相組合，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)裝置配置的一體化，所以能夠減少裝置占地面積和提高設(shè)備可靠性。因此，相關(guān)人員還應(yīng)加強(qiáng)對HGIS配電裝置設(shè)計(jì)優(yōu)化問題的研究，以便更好的進(jìn)行該種裝置的應(yīng)用推廣。

1 、500kV智能變電站220kV HGIS配電裝置設(shè)計(jì)問題

目前，500kV智能變電站的220kV出現(xiàn)擁有不少于16個(gè)回路，并且通常采用架空出線方式。在HGIS配電裝置設(shè)計(jì)上，則通常使用AIS設(shè)備代替價(jià)格高三倍的GIS設(shè)備，以至于HGIS配置將受到價(jià)格因素的制約。而在進(jìn)行母線檢修接地開關(guān)配置上，通常采用AIS獨(dú)立式接地閘刀，以減少單獨(dú)進(jìn)行母線接地閘刀模塊設(shè)計(jì)所花費(fèi)的費(fèi)用。在互感器配置上，通常采用電磁式電流互感器，所以需完成6-7個(gè)二次繞組的配置。受這些因素的制約，HGIS裝置縱向尺寸較大，無法實(shí)現(xiàn)緊湊的布置，所以較難滿足出線需求。

2 、500kV智能變電站220kV HGIS配電裝置設(shè)計(jì)優(yōu)化

在進(jìn)行500kV智能變電站220kV HGIS配電裝置的設(shè)計(jì)優(yōu)化時(shí)，可以某500kV變電站工程為例，對其220kV HGIS配電裝置實(shí)現(xiàn)設(shè)備整合和布局優(yōu)化。而該工程擁有的遠(yuǎn)景和本期分別為16線4變和4線2變，前者需要利用雙母線、雙分段的方式進(jìn)行接線，后者采用雙母線方式進(jìn)行接線。

2.1 間隔設(shè)備的整合設(shè)計(jì)

針對常規(guī)設(shè)計(jì)問題，還要進(jìn)行母設(shè)和母分的間隔設(shè)備的整合優(yōu)化，即在配電裝置的所有進(jìn)/出線間隔處完成避雷器的設(shè)置，而在母設(shè)間隔的位置則不進(jìn)行避雷器的設(shè)置，而是進(jìn)行電子式互感器的安裝，并利用SF6-空氣套管進(jìn)行間隔連接[1]。采取該種整合設(shè)計(jì)方式，則能使母設(shè)造價(jià)與采用AIS設(shè)備大致相同，約30萬元。而從空間占用角度來看，卻能達(dá)到減少間隔設(shè)備占用空間大小的作用，并且能夠使設(shè)備的先進(jìn)性得到提高，所以能夠?yàn)楣こ淘O(shè)計(jì)帶來更多的效益。

2.2 接地閘刀與間隔單元的整合設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)接地閘刀時(shí)，可以將間隔設(shè)備與閘刀整合在一起，即為220kV的兩個(gè)出現(xiàn)間隔配置接地閘刀，從而使SF6-空氣套管得到減少。采取該種設(shè)計(jì)方法，能夠使閘刀模塊的配置造價(jià)與AIS獨(dú)立式設(shè)備大致相同，所以能夠在滿足裝置設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)性要求的同時(shí)，減少設(shè)備占用空間。

2.3 互感器與間隔單元的整合設(shè)計(jì)

在工程設(shè)計(jì)中，可以采用一體化方式進(jìn)行電子式互感器的配置。具體來講，就是采用合并單元進(jìn)行互感器的配置，從而使傳感單元所占空間得到大幅度減少。采取該種方式進(jìn)行220kV出線間隔的設(shè)計(jì)，只需要為互感器完成2個(gè)空芯線圈和1個(gè)低功率線圈的配置，所以能夠使互感器艙體空間得到縮小，并且能夠使設(shè)備縱向尺寸得到減小[2]。在此基礎(chǔ)上，將羅氏線圈型電流互感器和電容環(huán)分壓結(jié)構(gòu)互感器整合在一起，則能使間隔的縱向尺寸得到再次減小。

2.4 裝置布局的優(yōu)化

在出線方面，可以通過設(shè)計(jì)局部雙層出線完成HGIS配電裝置布局的優(yōu)化。具體來講，就是進(jìn)行HGIS的雙列布置，并進(jìn)行戶外懸吊管母線中型的配置。采取該種設(shè)計(jì)，能夠使HGIS裝置場地橫向尺寸較好的適配高壓側(cè)配電裝置場地，并且能夠使圍墻占用土地得到減少。采用雙層出線，則能使兩個(gè)出線進(jìn)行一個(gè)跨架構(gòu)的分享。使用的架構(gòu)則為雙母線大跨度橫梁，并將母線中間的支柱及絕緣子取消，然后使用鋁管母線進(jìn)行裝置與正母線的連接。采取該種方式，能夠節(jié)約2800的占地面積。針對上層出線，可以利用絕緣子串串聯(lián)方式進(jìn)行引線，從而使縱向有限的空間得到充分利用。采用該種設(shè)計(jì)，則能利用復(fù)合棒式絕緣子實(shí)現(xiàn)斜撐過渡，并預(yù)防構(gòu)架梁出現(xiàn)懸挑問題，從而在降低施工難度的同時(shí)，使工程投資得到節(jié)約。而在串聯(lián)的位置，還要完成TJ型引線間隔棒的安裝，以免連接導(dǎo)線的位置出現(xiàn)損傷[3]。在進(jìn)行分段間隔布置時(shí)，還要進(jìn)行聯(lián)合構(gòu)架形式的采用，從而使橫向尺寸得到有效縮減，而縮減數(shù)量則能達(dá)到32m。

結(jié)論

通過分析可以發(fā)現(xiàn)，在進(jìn)行500kV智能變電站220kV HGIS配電裝置設(shè)計(jì)時(shí)，可以通過整合間隔設(shè)備、互感器和閘刀等裝置有效縮減間隔縱向尺寸。在此基礎(chǔ)上，采用雙層出線方式，并完成出線架、進(jìn)線架等結(jié)構(gòu)的聯(lián)合構(gòu)架設(shè)計(jì)，則能使間隔橫向尺寸得到縮減。而采取這種優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，不僅能夠降低施工難度，也能減少工程投資，因此具有一定的實(shí)踐應(yīng)用價(jià)值。

[1]史京楠,胡君慧,黃寶瑩等.新一代智能變電站平面布置優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].電力建設(shè),2014,04∶31-37.

[2]侯國柱,龐春,費(fèi)雪萍等.500kV變電站配電裝置平面布置設(shè)計(jì)優(yōu)化[J].內(nèi)蒙古電力技術(shù),2011,06∶47-49.

[3]張璐,李海濱,霍菲陽等.一種500kV變電站HGIS配電裝置的優(yōu)化布置方式研究[J].科技資訊,2016,13∶37-38.