一種500kV變電站HGIS配電裝置的優(yōu)化布置方式研究

1、    一種500kv變電站hgis配電裝置的優(yōu)化布置方式研究    王宇【摘 要】針對目前普遍應用的500kv hgis配電裝置布置方案，以某500kv變電站設計為依托，提出了一種改進型500kv hgis配電裝置優(yōu)化設計方案。該方案充分利用hgis設備功能集成、布置型式靈活的特點，通過gil分支母線優(yōu)化傳統(tǒng)3/2接線對應的hgis進線和母線套管排列順序，進線可由進線梁設置的懸垂絕緣子串直接引接至hgis進線套管，出線可通過跨線由1m、2m母線中間構架梁引接至hgis出線套管。采用改進型hgis配電裝置布置方案后，500kv hgis配電裝置縱向尺寸由

2、可研方案76m優(yōu)化至60m，結合間隔寬度優(yōu)化措施，500kv配電裝置橫向總寬度由可研方案212m優(yōu)化至183m，節(jié)省占地面積31.9%，節(jié)省工程造價147.6萬元，優(yōu)化效果顯著?！娟P鍵詞】500kv hgis配電裝置;改進形;gil分支母線;套管排列本文將結合變電站進出線規(guī)劃，充分利用hgis設備可利用gil導管靈活引接的特點，提出基于3/2接線的改進型500kv hgis配電裝置優(yōu)化設計方案，改變傳統(tǒng)“一”字型500kv hgis配電裝置進出線布置結構，充分發(fā)揮hgis設備優(yōu)勢，壓縮串間隔縱向尺寸，簡化中間構架梁柱設計和連接的復雜程度，節(jié)省鋼材，從而達到節(jié)約寶貴的土地資源、降低工程造價的目的

3、。1工程概況某500kv變電站按無人值守智能化變電站建設，500kv本、終期接線形式均為3/2接線，采用戶外hgis設備;220kv本、終期接線形式均為雙母雙分段線，采用戶外gis設備;35kv本期、遠景均采用單元制單母線接線，采用戶外ais設備;主變采用三相自耦無載調壓變壓器。2 基于3/2接線的改進型500kv hgis配電裝置優(yōu)化2.1 常規(guī)hgis配電裝置布置方案該500kv變電站可研方案采用的500kv hgis配電裝置為常規(guī)“一”字型“3+0”hgis布置型式，對于3/2接線型式，按照接線的順序，母線設置于兩側，進出線位于中間。與之相對應，常規(guī)500kv hgis布置方案中，hgi

4、s設備1m、2m母線套管位于配電裝置外側，進出線套管位于配電裝置中間，進線通過1m母線上方的跨線接入中間套管，出線通過2m母線上方的跨線接入中間套管，母線和進出線間均設置斷路器，母線套管布置于邊斷路器兩側，通過軟導線連接至懸吊管母線，滿足3/2接線需求。該布置型式特點主要有以下3個方面：（1）考慮到進、出線套管不同時停電檢修工況，管母線需與引上線間控制一定的電氣距離（不同時停電檢修帶電體間距離b1=4.55m），因此，管母線只能布置于母線套管側上方一定的位置，以保證與引出線的距離滿足電氣要求。（2）出線避雷器布置由于受母線至母線套管引下線電氣距離的限制（b1=4.55m），其布置位置必須保持與

5、外側管母線至hgis母線套管引下線間保持足夠的距離。（3）hgis配電裝置左側道路可與主變運輸?shù)缆窐嫵勺钚挾葹?米的環(huán)道，左側避雷器、電壓互感器、hgis左邊斷路器及中斷路器吊裝可通過左側道路實現(xiàn);hgis右邊斷路器吊裝可通過中間道路實現(xiàn);右側避雷器、電壓互感器吊裝可通過左側主變運輸?shù)缆穼崿F(xiàn)，也可由中間道路實現(xiàn)。需要說明的是，由于左側道路與中間道路均布置于母線下方，而該空間由管母線至避雷器的電氣距離（b1=4.55m）控制，因此左側道路及中間道路的設置與否對配電裝置縱向尺寸沒有影響。綜合以上3點，傳統(tǒng)500kv hgis配電裝置布置由于其特定的布置和進出線連接型式，串間隔考慮76m縱向尺寸是

6、合理的，若不能從結構上改進配電裝置布置型式，縱向尺寸優(yōu)化幅度有限。2.2 改進型500kv hgis配電裝置布置方案（1）500kv改進型hgis布置方案的提出500kv改進型hgis布置方案的構想源于對500kv hgis配電裝置空間的合理利用，最大限度的減小配電裝置縱向尺寸。500kv改進型hgis布置融合傳統(tǒng)“一”字型hgis布置型式與“c”形hgis布置型式的特點，利用gil母線改變進線側邊斷路器的首末端，將邊斷路器末端母線套管調整到靠近中斷路器側，進線套管調整至遠離中斷路器側。調整后，2m側母線套管及出線套管同傳統(tǒng)hgis布置型式一致，即外側為母線套管，內側為出線套管;1m側母線套管

7、及進線套管與“c”形hgis布置型式一致，即外側為進線套管，內側為母線套管（2）500kv改進型hgis配電裝置優(yōu)化設計500kv改進型hgis配電裝置，與常規(guī)“一”字型方案相比，采用500kv改進型hgis配電裝置方案，進線可通過進線梁懸垂串直接引接至進線套管，無需再借助上層跨線，可較常規(guī)方案減少了50%上層跨線的材料及安裝工程量;另外，由于僅出線套管需要通過上層跨線引接至站外線路，出線套管可以布置與中間構架橫梁正下方，通過中間橫梁下方設置的懸垂絕緣子過渡連接至出線跨線，因此中間橫梁上無需再設置進出線共用的挑梁，構架布置型式更為簡潔，減少了構架用鋼量，減少了構架組裝工程量及施工周期;再者，由

8、于hgis設備出線套管布置于中間梁正下方，出線側僅設置1臺斷路器，空間寬裕，可用于布置環(huán)道及出線避雷器和電壓互感器，有效利用了配電裝置縱向空間;最后，由于進線側具有主變運輸?shù)缆?，通過合理選擇吊車，中斷路器和進線側邊斷路器可由主變運輸?shù)缆返跹b運輸，較常規(guī)方案，取消了進線側斷路器旁的道路，減少土建投資。（3）500kv改進型hgis型式側向出線分析傳統(tǒng)“一”字型hgis進線方式有正常進線、高架橫跨、底架橫穿等方式，高架橫跨、底架橫穿俗稱側向出線。正常出線時線路需從中間套管引出，在母線構架梁上方各設置一檔跨線，此檔跳線掛點高為26.0m，而側向出線需在正常出線的跨線上方另設一檔跨線，掛點高度為33.

9、0m，改進型hgis布置型式保留了傳統(tǒng)“一”字型hgis布置型式側出線靈活的特點，側出線方法與傳統(tǒng)布置型式類似，因此，改進型hgis布置方案不僅節(jié)約占地，也能保持傳統(tǒng)hgis接線方式靈活性，使得本站500kv hgis配電裝置的優(yōu)化更為簡潔高效。3 結論作者通過采用500kv改進型hgis配電裝置型式，優(yōu)化變電站500kv高壓配電裝置，并結合主變、無功及220kv配電裝置等區(qū)域其他技術優(yōu)化方案，使得全站圍墻內總面積僅為20862m2，較可研方案減少38.9%。優(yōu)化后的工程靜態(tài)總投資為20314萬元，僅為可研方案的79.07%，效益顯著。500kv改進型hgis配電裝置不僅貫徹了國家電網(wǎng)公司“兩型三新一化”的變電站建設原則，也有效的降低了