330 kV“C”型HGIS配電裝置研究

孫雙魁，王 玲

(中國(guó)電建集團(tuán)青海省電力設(shè)計(jì)院有限公司，青海 西寧 810008)

0 引言

常規(guī)HGIS設(shè)備在高海拔地區(qū)330 kV變電站中使用時(shí)，懸吊管型母線330 kV配電裝置，其縱向尺寸達(dá)到57 m左右，配電裝置需設(shè)置中央構(gòu)架，該配電裝置占地面積大，裝置內(nèi)帶電層數(shù)多，鋼材用量大。為優(yōu)化配電裝置，解決存在問(wèn)題，通過(guò)改變HGIS設(shè)備布置、優(yōu)化配電裝置結(jié)構(gòu)等方法，得出330 kV“C”型HGIS設(shè)備配電裝置構(gòu)架形式，從而達(dá)到優(yōu)化變電站占地、減少鋼材用量，提高運(yùn)檢便利性的目的。

1 常規(guī)HGIS配電裝置

目前，變電站內(nèi)330 kV采用HGIS配電裝置均采用中間構(gòu)架，常規(guī)HGIS設(shè)備將母線套管根據(jù)管型母線位置設(shè)置于設(shè)備兩側(cè)，將出線套管布置于中間位置，通過(guò)中間構(gòu)架將出線提升至上層過(guò)渡跨線實(shí)現(xiàn)出線的引出。常規(guī)變電站330 kV配電裝置線—變串進(jìn)出線構(gòu)架斷面如圖1所示，構(gòu)架透視結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖1 常規(guī)HGIS 330 kV配電裝置線—變串進(jìn)出線構(gòu)架斷面

圖2 常規(guī)HGIS 330 kV配電裝置構(gòu)架透視結(jié)構(gòu)

其中，1、進(jìn)線側(cè)構(gòu)架，2、中間構(gòu)架，3、HGIS設(shè)備，4、出線側(cè)構(gòu)架，5、母線構(gòu)架，6、上層輸出線，7、避雷線，8、輸出線。

常規(guī)330 kV配電裝置兩條母線靠中的兩邊相之間電氣安全凈距需滿足:

=50+423+548+423+50

=1 494(cm)

考慮到安裝于中間構(gòu)架上330 kV耐張絕緣子串長(zhǎng)對(duì)引下線位置的影響，以塔拉750 kV變電站工程(站址海拔2 946 m)為例，兩條母線靠中的兩邊相之間電氣安全凈距設(shè)置為17 m，常規(guī)330 kV配電裝置鋼材用量多，且配電裝置占地面積大。

為解決該問(wèn)題，有必要采用一定技術(shù)手段取消中間構(gòu)架，壓縮兩條母線靠中的兩邊相之間電氣距離，可有效節(jié)約330 kV配電裝置區(qū)域占地，減小330 kV配電裝置構(gòu)架用鋼量。

2 “C”型HGIS配電裝置技術(shù)方案

2.1 線路—變壓器串進(jìn)出線構(gòu)架

線路—變壓器串進(jìn)出線構(gòu)架包括進(jìn)線側(cè)構(gòu)架1、出線側(cè)構(gòu)架2、下層掛線梁3、上層掛線梁4、母線梁5、HGIS設(shè)備6、下層出線7、避雷線8。其中，330 kV配電裝置HGIS設(shè)備6呈“C”型安裝，進(jìn)線側(cè)構(gòu)架1、出線側(cè)構(gòu)架2之間橫向設(shè)置格構(gòu)式母線梁5，出線側(cè)構(gòu)架2之間20～25 m高度處設(shè)置格構(gòu)式下層掛線梁3，出線側(cè)構(gòu)架2在下層掛線梁3向上15～20 m距離處設(shè)置格構(gòu)式上層掛線梁4。

進(jìn)線側(cè)構(gòu)架1出線掛線梁11通過(guò)耐張絕緣子串接主變進(jìn)線，出線側(cè)構(gòu)架2下層掛線梁3通過(guò)耐張絕緣子串接下層出線7，出線側(cè)構(gòu)架2頂端接避雷線8。線路—變壓器串進(jìn)出線構(gòu)架如圖3所示。

圖3 線路—變壓器串進(jìn)出線構(gòu)架斷面

2.2 線路—線路串出線構(gòu)架

線路—線路串出線構(gòu)架包括進(jìn)線側(cè)構(gòu)架1、出線側(cè)構(gòu)架2、下層掛線梁3、上層掛線梁4、母線梁5、HGIS設(shè)備6、下層出線7、避雷線8、上層出線9、跨線10、出線掛線梁11。其中，330 kV配電裝置HGIS設(shè)備6呈“C”型安裝，進(jìn)線側(cè)構(gòu)架1、出線側(cè)構(gòu)架2之間橫向設(shè)置格構(gòu)式母線梁5，出線側(cè)構(gòu)架2之間20～25 m高度處設(shè)置格構(gòu)式下層掛線梁3，出線側(cè)構(gòu)架2在下層掛線梁3向上15～20 m距離處設(shè)置格構(gòu)式上層掛線梁4，跨線10兩側(cè)通過(guò)耐張絕緣子串懸掛于出線掛線梁11和上層掛線梁4之間，跨線10一端經(jīng)跳線一12與水平管型母線一14連接，跨線10另一端經(jīng)跳線二13與上層出線9連接。

出線側(cè)構(gòu)架2下層掛線梁3一端由耐張絕緣子串通過(guò)跳線三15與下層出線7連接，另一端由懸垂絕緣子串通過(guò)跳線三15與水平管型母線二16連接；出線側(cè)構(gòu)架2上層掛線梁4通過(guò)絕緣子串接上層出線9，出線側(cè)構(gòu)架2的頂端接避雷線8。線路—線路串出線構(gòu)架如圖4所示，“C”型 HGIS配電裝置構(gòu)架如圖5所示，“C”型 HGIS設(shè)備結(jié)構(gòu)如圖6所示。

圖4 線路—線路串出線構(gòu)架斷面

圖5 “C”型 HGIS配電裝置構(gòu)架

圖6 “C”型HGIS設(shè)備結(jié)構(gòu)

其中，1、進(jìn)線側(cè)構(gòu)架，2、出線側(cè)構(gòu)架，3、下層掛線梁，4、上層掛線梁，5、母線梁，6、HGIS設(shè)備，7、下層出線，8、避雷線，9、上層出線，10、跨線，11、出線掛線梁，12、跳線一，13、跳線二，14、水平管型母線一，15、跳線三，16、水平管型母線二。

3 應(yīng)用實(shí)例

在塔拉750 kV變電站工程中，330 kV采用“C”型HGIS配電裝置，主母線采用懸吊式管型母線，斷路器三列式布置；母線構(gòu)架寬度38.5 m，線路—變壓器串采用對(duì)出方式，線—線串采用雙層反跳出線。線路—變壓器串進(jìn)出線構(gòu)架如圖7所示，線路—線路串出線構(gòu)架如圖8所示。

圖7 “C”型HGIS線—變串進(jìn)出線構(gòu)架斷面

圖8 “C”型HGIS線—線串出線構(gòu)架斷面

4 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

4.1 技術(shù)方案

330 kV “C”型HGIS配電裝置兩條母線中間無(wú)出線引上線，靠中的兩邊相之間電氣安全凈距需留有一定裕度，靠近中間兩邊相母線之間距離按7.25 m控制。330 kV配電裝置進(jìn)出線構(gòu)架縱向距離壓縮9.3 m，實(shí)現(xiàn)兩回出線共用一個(gè)間隔，配電裝置縱向布置可最大程度壓縮占地、節(jié)約用地。

4.2 經(jīng)濟(jì)性分析

330 kV“C”型HGIS配電裝置構(gòu)架已在青海塔拉750 kV變電站工程中成功應(yīng)用，“C”型HGIS、常規(guī)HGIS 330 kV配電裝置技術(shù)經(jīng)濟(jì)比對(duì)，比對(duì)結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 塔拉750 kV變電站工程330 kV配電裝置技術(shù)經(jīng)濟(jì)比對(duì) 萬(wàn)元

從表1看出，在塔拉750 kV變電站工程中使用該研究技術(shù)后，“C”型HGIS 330 kV配電裝置方案比常規(guī)HGIS方案節(jié)約投資達(dá)1 255 萬(wàn)元，降低330 kV配電裝置區(qū)域概算12.4%。

5 結(jié)語(yǔ)

變電站330 kV采用“C”型HGIS配電裝置，可取消中間構(gòu)架，并縮短兩條330 kV母線相鄰相之間電氣距離，使常規(guī)復(fù)雜的配電裝置引接線得到清晰簡(jiǎn)化，方便電力部門運(yùn)行與檢修，減少了變電站運(yùn)行和維護(hù)工作量20%，節(jié)省占地面積10%～15%，節(jié)省鋼材量20%。

330 kV“C”型HGIS配電裝置構(gòu)架研究已獲實(shí)用新型專利(專利號(hào)ZL 2016 2 1440872.0)，并分別被引入《國(guó)家電網(wǎng)公司330 kV變電站通用設(shè)計(jì)B—2方案(2018版)》、《國(guó)家電網(wǎng)公司330 kV變電站通用設(shè)計(jì)B—2方案(2020版)》一書(shū)中。