山區(qū)110 kV配電裝置立體型設(shè)計(jì)分析

鄔楠

摘 要：以某水利發(fā)電廠110 kV配電裝置改造為例，對(duì)110 kV戶內(nèi)GIS的設(shè)計(jì)采用了立體布置的概念，采用低進(jìn)高出的布置方式，解決了水電廠改建位置狹窄、進(jìn)出線高差大的問(wèn)題，結(jié)合工程，提出施工安裝方案，對(duì)場(chǎng)地位置受限的配電裝置設(shè)計(jì)提供借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：水電廠 GIS 立體式 配電裝置

中圖分類號(hào)：TM73 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）03（b）-0108-01

水利發(fā)電廠多建設(shè)于河道高差大的山谷之中，由于其建設(shè)位置的特殊性，電廠內(nèi)普遍位置狹窄，施工建設(shè)困難，電力的送出出線走廊限制多，高差大。因此，在建設(shè)水電廠的電氣配電裝置時(shí)，多考慮由主廠房屋頂出線，以減少和出線終端塔的高差。本工程一二期共建設(shè)5臺(tái)水輪發(fā)電機(jī)組，由于電廠所處位置特殊，前期建設(shè)階段#1～#3機(jī)組經(jīng)過(guò)發(fā)變組接入廠內(nèi)110 kV配電裝置（敞開(kāi)式布置），后擴(kuò)建的#4～#5機(jī)組共用一臺(tái)升壓變接入廠內(nèi)220 kV配電裝置。經(jīng)過(guò)多年電網(wǎng)建設(shè)，附近220 kV配電裝置無(wú)法滿足輸電要求，需要拆除，故要求本工程220 kV配電裝置拆除，#4、#5機(jī)組改由110 kV配電裝置送出。場(chǎng)地狹小是限制水電廠改擴(kuò)建的重要問(wèn)題之一，本工程在設(shè)計(jì)中采用立體式戶內(nèi)GIS的布置方式，較全面的解決了場(chǎng)地限制問(wèn)題。

1 建設(shè)規(guī)模和建設(shè)難題

1.1 建設(shè)規(guī)模

本水電廠布置于河道中游，兩側(cè)為高聳的山地，廠內(nèi)原有的110 kV配電裝置采用雙母線接線，三回進(jìn)線間隔，三回出線間隔，一回母聯(lián)間隔，一回母線保護(hù)間隔，中型敞開(kāi)式布置，布置于水壩內(nèi)側(cè)平臺(tái)上，母線采用架空軟導(dǎo)線。本次改造要求將#4～#5機(jī)組采用一臺(tái)升壓變壓器接入原有110 kV 配電裝置，并增加110 kV出線兩回。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘查，欲建設(shè)的出線終端塔位于水壩外側(cè)山體平臺(tái)上。與原有110 kV配電裝置平臺(tái)高差30 m。

1.2 建設(shè)難題

接線方案改造并不復(fù)雜，但針對(duì)本工程布置主要存在幾個(gè)問(wèn)題：

（1）原配電裝置已占據(jù)平臺(tái)多數(shù)位置，留下的空位僅作為平常巡視檢修場(chǎng)地使用，位置狹小，增加一進(jìn)兩出三回間隔位置不足，檢修場(chǎng)地旁為山體，擴(kuò)充位置需要開(kāi)山，土方量過(guò)高，成本巨大，建設(shè)工期過(guò)長(zhǎng)，施工困難，不確定因素多；（2）采用敞開(kāi)式布置，新增的兩回出線與預(yù)估的出線終端塔位置高差過(guò)大，出線困難；（3）如將新增間隔移至遠(yuǎn)離原配電裝置布置，雙母線的連接只能采用電纜連接的方式。作為全廠的供配電母線，考慮到安全可靠性的問(wèn)題，現(xiàn)場(chǎng)建議多方案比較，盡量沿用架空軟導(dǎo)線形式安裝母線。

2 設(shè)計(jì)方案比較與分析

2.1 接線方案

針對(duì)布置上存在的問(wèn)題，設(shè)計(jì)中采用低進(jìn)高出的立體式戶內(nèi)GIS的布置方式。擴(kuò)建110 kV GIS間隔共5回，一回變壓器進(jìn)線間隔，兩回出線間隔，2回母線連接間隔用于和原母線的連接。

2.2 設(shè)備布置

GIS配電裝置樓共建3層，樓寬10.5 m，長(zhǎng)20 m：含出線門型架總高27.9 m。

（1）一層（0 m層）為避免山體開(kāi)挖，避開(kāi)山體部分，做成柱網(wǎng)形式，不填充墻體，首先便于升壓變壓器進(jìn)線的110 kV電纜、GIS測(cè)控柜電纜的敷設(shè)層，其次作為小型設(shè)備的運(yùn)輸檢修通道層。

（2）二層（9.2 m層）為布置110 kV GIS設(shè)備層，安裝GIS間隔，其中與母線連接間隔采用GIS出線套管布置在9.2 m層靠原配電裝置方向戶外的平臺(tái)上，與原母線通過(guò)架空線連接。

（3）三層（20.2 m層）為出線層。出線母管由9.2米層垂直向上，到達(dá)三層后布置出線套管，架設(shè)出線門型架（10 m）。

2.3 設(shè)計(jì)分析

設(shè)計(jì)配電樓寬度為常規(guī)屋內(nèi)110 kV GIS建筑寬度，雖增加向上母管和母線出線，并未增加建筑物寬度。單個(gè)110 kV GIS間隔一般為1.5 m寬，延設(shè)備層長(zhǎng)方向一字排列，長(zhǎng)方向還考慮到和原架空雙母線連接的原因用所加寬，并在屋內(nèi)留出GIS間隔檢修位置樓梯，靠近水壩側(cè)留出吊裝平臺(tái)。

設(shè)置三層建筑的原因主要是為了解決配電裝置和出線終端塔的高差問(wèn)題，同時(shí)，一層的柱網(wǎng)形式也同時(shí)解決了110 kV進(jìn)線電纜的敷設(shè)問(wèn)題，并且減少了山體開(kāi)挖量。縮短了工期；出線母管采用垂直布置，穿三層樓板至三層平臺(tái)安裝出線套管的形式也是水電廠常用的安裝方式，垂直母管每2.5 m固定一次，對(duì)土建設(shè)計(jì)，設(shè)備廠家設(shè)計(jì)均可完成。出線套管布置在三層，通過(guò)出線門型架再次加高出線位置高度，完成后出線高度與終端塔底高差僅余3 m。

2.4 與常規(guī)方案比較

（1）占地比較：常規(guī)雙母線接線的110 kV配電裝置敞開(kāi)式布置每個(gè)間隔占地為8 m×27 m，三個(gè)間隔占地需24 m×27 m，本工程設(shè)計(jì)配電樓占地10.5×20 m，僅為敞開(kāi)式布置占地的30%；（2）布置靈活性比較：采用敞開(kāi)式布置，與原配電裝置一字排開(kāi)最節(jié)省用地，但需要原母線延伸最少需加長(zhǎng)27 m，本工程設(shè)計(jì)方案使加長(zhǎng)的母線與原母線垂直，采用GIS出線套管進(jìn)行連接，在原母線延伸方向總加長(zhǎng)20 m。布置更加靈活。

3 配電裝置的施工安裝與檢修

110 kV配電裝置安裝在9.2 m層，配電樓所處位置前后均無(wú)運(yùn)輸通道，一側(cè)環(huán)山，一側(cè)環(huán)壩，設(shè)計(jì)時(shí)在9.2 m層靠近水壩側(cè)通過(guò)挑出方式預(yù)留吊裝平臺(tái)，現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)，汽車吊布置在水壩上，將設(shè)備吊至吊裝平臺(tái)后，再通過(guò)屋內(nèi)行車進(jìn)行安裝就位。配電樓一層110 kV電纜連接高度充足，在電纜橋架旁設(shè)置巡視通道，方便電纜安裝和檢修。

考慮設(shè)備為戶內(nèi)布置，為方便后期檢修，在屋內(nèi)預(yù)留出檢修位置。

4 結(jié)語(yǔ)

水電作為環(huán)保型能源，經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，在我國(guó)各河道上均有多點(diǎn)的建設(shè)，但場(chǎng)地的限制也是對(duì)水電廠設(shè)計(jì)提出了更高難度的要求，電氣的配電裝置是電廠的重要部分，充分發(fā)揮GIS設(shè)備的設(shè)計(jì)緊湊，安裝方便，布置靈活的特點(diǎn)，可以極大的節(jié)約場(chǎng)地，如果引入立體式設(shè)計(jì)的方式，也能更方便的解決山區(qū)變電站、電廠的出線的問(wèn)題，本工程作為一個(gè)運(yùn)行實(shí)例，對(duì)采用GIS布置的設(shè)計(jì)提供一定的參考。

參考文獻(xiàn)

[1] 高壓配電裝置設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程[S].DL/T 5352-2006.

[2] 葛明.山區(qū)500 kV變電站緊湊型設(shè)計(jì)的新嘗試[J].電力建設(shè)，2009（7）：32-33.endprint