變電站總平面布置的優(yōu)化

劉長(zhǎng)海 張甲遠(yuǎn)

摘 要：近幾年的發(fā)展中，我國電力需求量比較高，這也使得電力工程方面經(jīng)常出現(xiàn)各種問題，相應(yīng)的設(shè)計(jì)人員需要加強(qiáng)對(duì)于變電站的設(shè)計(jì)工作和平面布置，這樣能夠確保具有一定的先進(jìn)性和智能化特征，從而有效推動(dòng)我國電力行業(yè)的整體發(fā)展，確保其穩(wěn)定提升，推動(dòng)國民經(jīng)濟(jì)的整體發(fā)展。在具體的開展過程中結(jié)合實(shí)際情況做好相應(yīng)內(nèi)容的分析，并根據(jù)變電站的平面優(yōu)化布置原則做好改善。在相應(yīng)的基礎(chǔ)上對(duì)變電站平面布置優(yōu)化設(shè)計(jì)做好改善。本文圍繞當(dāng)前變電站總平面布置優(yōu)化做好分析，并提出相應(yīng)的參考意見。

關(guān)鍵詞：變電站;總平面布置;優(yōu)化設(shè)計(jì);布置原則

引言：當(dāng)前階段由于土地資源緊張，想要進(jìn)一步推動(dòng)我國的整體建設(shè)需要全面提升變電站平面布局，同時(shí)還要確保其自身的合理性，這樣能夠減少土地資源浪費(fèi)的問題，同時(shí)還能凸顯出土地資源的利用效率和整體水平，這樣能夠?qū)崿F(xiàn)全面的轉(zhuǎn)變，從而促進(jìn)我國電力事業(yè)的整體發(fā)展。

一、配電裝置型式選擇

（一）工程的基本情況

當(dāng)前建筑工程 220kv 的配電設(shè)備多采用不同的型式進(jìn)行分段接線，比較常見的是采用雙母分段的形式，通過 110kv 的配電設(shè)備遠(yuǎn)期可以采用不同的接線型式。10kv 配電裝置遠(yuǎn)期可以采用不同的接線方法進(jìn)行連接，一般可以采用單個(gè)母線或者分段連接。

（二）220kV配電裝置型式

當(dāng)前本文圍繞220kV變電站做好分析，其地址位于6級(jí)地震區(qū)域，而其沒有其他的特殊要求，在具體的運(yùn)用過程中需要考慮到管母線方案經(jīng)濟(jì)比軟母線方案較好，同時(shí)還能節(jié)省一些土地資源，而且布置比較清晰明確，將其層次化進(jìn)行劃分，而且其構(gòu)架相對(duì)比較簡(jiǎn)單，運(yùn)行起來的話比較簡(jiǎn)單方便，施工檢修工作也比較方便。當(dāng)前工程中多以220kv配電裝置進(jìn)行改善，而且相關(guān)工程的220kV配電短裝置采用支持母線戶外分向中型的布置方案。

（三）220kV斷路器布置方式

對(duì)于比較特殊的配電設(shè)備，可以選擇其相應(yīng)的配電設(shè)備之間進(jìn)行單列的布置或者說是雙列的布置兩種不同的設(shè)計(jì)形式，斷路器單列布置由于其縱向比較小，而且往往都是在相同的寬度上。斷路器的單列布置縱向的整體尺寸相對(duì)比較小，而且每個(gè)間隔的長(zhǎng)短和寬度上都是僅僅能夠承載一個(gè)回路，在我們選擇了雙列布置的形式時(shí)，通過把斷路器中各個(gè)回路和主變分別進(jìn)行等形式，這樣就可以對(duì)其做好的改善，從而可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于回路的全面改善，間隔的長(zhǎng)短和縱向尺寸全部，通過減少配電裝置的橫向總體尺寸，以此達(dá)到我們的相應(yīng)要求。在技術(shù)設(shè)計(jì)方面，兩種設(shè)計(jì)方式均有利于布置清晰，層次分明，架構(gòu)簡(jiǎn)化的特點(diǎn)，而且能夠更好的做好內(nèi)容擴(kuò)建。從而實(shí)現(xiàn)全面的改善，做好多個(gè)方面的調(diào)整與整合，這樣可以使得其斷路器布置方式得到全面改善。

（四）110kV配電裝置型式

考慮到接線方式簡(jiǎn)單，選用氣體絕緣母線方案經(jīng)濟(jì)比管型母線方案比較好，其自身的布置比較明確且清晰，運(yùn)行時(shí)候具有一定的可靠性，而且自身不容易出現(xiàn)故障。

（五）110kV斷路器布置方式

對(duì)于 110kv 的配電設(shè)備，由于在其中出現(xiàn)的回路能夠達(dá)到比較多的回?cái)?shù)，這樣就可以使得橫向縮短到尺寸 64m 。布置的方式和設(shè)計(jì)方案都得到了全面的改善和調(diào)整，從而切實(shí)做好了各項(xiàng)事情。針對(duì)當(dāng)前我國 220kv 的配電設(shè)備，采用三相斷路器的雙列式布置模型相對(duì)來說比較合理。

二、配電裝置尺寸優(yōu)化

（一）橫向尺寸優(yōu)化

關(guān)于橫向尺寸優(yōu)化可以通過主接線的優(yōu)化采用以下創(chuàng)新布置方式。具體可以在按照以下幾個(gè)步驟展開：（1）根據(jù)主接線優(yōu)化方案采用“出線-母聯(lián)-母設(shè)”三列布置進(jìn)行組合，這種在刀閘布置的形式下，可以進(jìn)一步優(yōu)化相應(yīng)的刀閘和對(duì)應(yīng)的母線裝置，同時(shí)還能夠有效地利用刀閘做好了相應(yīng)的更換，并且能結(jié)合刀閘進(jìn)行相應(yīng)的組合使用。（2）雙層出現(xiàn)的布置式組合（3）雙層逆轉(zhuǎn)子的出線式布置式組合（4） 220kv 的母線各部分段的間隔均采用對(duì)應(yīng)設(shè)備，從而大大縮減其自身的縱向和橫向尺寸。220kv 的母線分段間距采用了相對(duì)應(yīng)的解決方案，可以把其中一個(gè)分段間距控制在 22m 之下，甚至還可以把它縮小到 9m，同時(shí)把 IM 的母線設(shè)備的分段間距放在母線下方的空間。通過上述對(duì)配電設(shè)備的進(jìn)行了優(yōu)化，相關(guān)工程中已經(jīng)通過 220kv 將各種配電設(shè)備放置在間距寬度 22m 之上，再將其放置寬度縮短到間距寬度8個(gè)之間。

通過進(jìn)出線跨線導(dǎo)線相距距離進(jìn)行校驗(yàn)，從而選取合適的弧度。結(jié)合平面布置的需求做好了相應(yīng)的 a 型結(jié)構(gòu)，將其中兩個(gè)間距分別優(yōu)化至12.5m，兩個(gè)間距公用一組 a 型結(jié)構(gòu)展開。而是間隔的數(shù)量和對(duì)于間隔的寬度進(jìn)行優(yōu)化就是通過 220kv 的配電設(shè)備在其橫向的尺寸以及相應(yīng)的優(yōu)化方法等措施做出的一種改善，其中間隔的尺寸總是壓縮 43m，220kv 的配電器在其橫向的尺寸上都可以直接通過其相應(yīng)的解決方案來實(shí)現(xiàn)這種改善，從而大大減少25.29%。

（二）縱向尺寸優(yōu)化

通過對(duì)主線的優(yōu)化與電氣距離實(shí)現(xiàn)全面改善，變電站縱向尺寸的優(yōu)化主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)重要的方面：（1）取消了間隔開關(guān)與主變進(jìn)線之間的間隔開關(guān)，這樣我們就可以節(jié)約掉隔離器在開關(guān)上所布置的時(shí)間，從而大大縮減了縱向的尺寸。（2）最終優(yōu)化后側(cè)隔離開關(guān)與主變側(cè)隔離開關(guān)，電流互感器接地刀閘和避雷器以及線路電壓互感器采用聯(lián)合的形式做好支撐，以此來減少兩個(gè)設(shè)備之間的差異和距離，縮小彼此之間的大小。（3）采取相應(yīng)使用的設(shè)施和其他相關(guān)技術(shù)手段，減少從圍墻到設(shè)備周圍的空隙。當(dāng)前 220kv 配電裝置在進(jìn)行了縱向和橫向尺寸的優(yōu)化后不斷地出現(xiàn)相對(duì)應(yīng)的顯示形式，而且通過大量數(shù)據(jù)的分析和預(yù)處理后，細(xì)節(jié)上的優(yōu)化 220kv 配電裝置縱向和橫向尺寸的優(yōu)化可以使其實(shí)現(xiàn)全面改善，220kv 配電裝置的縱向和橫向尺寸可以通過優(yōu)化降低到58余米，減少25.63%。

（三）優(yōu)化方案效果

經(jīng)過上述優(yōu)化內(nèi)容改善，其在最大的程度上縮小了220kV配電裝置尺寸，裝置尺寸需要根據(jù)實(shí)質(zhì)情況做好分析，然后采取有效的方法對(duì)當(dāng)前220kV配電裝置進(jìn)行全面優(yōu)化。

三、總平面布置優(yōu)化

根據(jù)當(dāng)前的有關(guān)文件內(nèi)容進(jìn)行了做好的分析，東西兩側(cè)均已成為當(dāng)前的工廠，而且還要根據(jù)東南兩側(cè)的具體情況出現(xiàn)走廊進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)。當(dāng)前的工程設(shè)計(jì)中考慮了 220kv 的配電設(shè)備，通過對(duì)主變壓器和 110kv 的配電設(shè)備進(jìn)行平面布置，從而可以實(shí)現(xiàn)對(duì) 220kv 和 110kv 的配電設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化，使得其中的橫向尺寸分別縮減至 127m 和110.6m，因此應(yīng)該針對(duì)變電站的平面布置作好以下的優(yōu)化措施，將 10kv 的配電設(shè)備采用雙列的各種形式分別布置在各個(gè)設(shè)備之間，10kv 的配電設(shè)備區(qū)直接產(chǎn)生了一個(gè)變化，這樣就可取消了主變與 110kv 的配電設(shè)備區(qū)之間的路徑。主變10kV側(cè)與開關(guān)采用絕緣銅管母線連接。通過優(yōu)化后，電氣總平面布置可以對(duì)各個(gè)配電裝置進(jìn)行優(yōu)化，變電站優(yōu)化尺寸具體可以實(shí)現(xiàn)尺寸方面的改善，變電站圍墻面積可以將其控制在25670平方面減少至1335平方米，從而將其占地面積減少48.05%。

結(jié)束語：綜上所述，本次研究主要是通過一些案例優(yōu)化情況做出的分析，同時(shí)還結(jié)合了110kv和220kv的內(nèi)容做好相應(yīng)的優(yōu)化，在當(dāng)前變電站的總平面布置中應(yīng)該結(jié)合相應(yīng)的布置原則展開，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況做好相關(guān)工作，這樣有利于做好全面優(yōu)化，從而實(shí)現(xiàn)綜合的改善，在當(dāng)前我國整體的發(fā)展階段，對(duì)于電力的需求相對(duì)比較大，這也需要對(duì)當(dāng)前的變電站做好相應(yīng)的改善，同時(shí)還要結(jié)合實(shí)際情況做好多方面的部署，這樣有利于推動(dòng)當(dāng)前我國的整體發(fā)展。

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