220kV配電裝置的方案比較

1、F414C-D26大唐長(zhǎng)春第二熱電廠2x300MW供熱機(jī)組新建工程專題報(bào)告電氣局部220kV配電裝置的方案比較NEPDI中國(guó)電力工程參謀集團(tuán)東北電力設(shè)計(jì)院2007年3月 長(zhǎng)春大唐長(zhǎng)春第三熱電廠2x300MW 供熱機(jī)組新建工程專題報(bào)告電氣局部220kV 配電裝置的方案比較批準(zhǔn)審核校核 編制2007 年 3 月 長(zhǎng)春目錄1 概述 1.1.1 工程概述 11.2 工程主要?dú)庀髼l件 12 220kV 配電裝置型式選擇 1.2.1 220kV 屋外敞開(kāi)式配電裝置 22.2 220kV 屋內(nèi) GIS 常規(guī)布置 52.3 220kV 屋內(nèi) GIS 熱網(wǎng)首站上非常規(guī)布置 72.4 三種方案的技術(shù)比較見(jiàn)下表.

2、102.5 兩種方案的經(jīng)濟(jì)比較見(jiàn)下表 113 結(jié)論 1.2.220kV屋內(nèi)全封閉組合電器GIS的布置方案比較1概述1.1工程概述擬建的長(zhǎng)春第三熱電廠新建工程是由大唐集團(tuán)公司全額投資的城市熱電廠，熱電廠廠 址位于長(zhǎng)春市南偏西，主要為長(zhǎng)春市的西南部提供熱源。大唐長(zhǎng)春第三熱電廠新建工程規(guī) 劃規(guī)模為1200MWV期工程700M2X 350MW。一期規(guī)劃為2回220kV出線；起動(dòng)/備用 電源由本期220kV配電裝置引接；220kV配電裝置采用雙母線接線，同時(shí)考慮預(yù)留下期擴(kuò)建 用地。電氣接線圖參見(jiàn)以下圖："it、舅 w 址1.2工程主要?dú)庀髼l件長(zhǎng)春市位于東北地區(qū)中部，北緯43度55分，東經(jīng)128

3、度18分，屬于緩坡?tīng)钋鹆甑貛А?長(zhǎng)春市氣候?qū)贉貛Т箨懶詺夂?，四季清楚。主要特點(diǎn)是春季升溫快，氣溫日差較大，枯燥 多大風(fēng)；夏季溫?zé)?，雨量集中；秋季短暫而涼爽；冬季寒冷漫長(zhǎng)。長(zhǎng)春市平均溫度4.8 C,最高氣溫39.5 C,最低氣溫-39.8 C,采暖室外計(jì)算溫度-23 C,釆暖期170天，計(jì)4080 小時(shí)。年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲髂巷L(fēng)，冬季平均風(fēng)速 4.3m/s，夏季平均風(fēng)速3.6m/s。地震烈度7 級(jí)，凍土深度1.7m。2 220kV配電裝置型式選擇220k V配電裝置型式選擇，要考慮國(guó)家的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策、節(jié)約用地、自然條件、運(yùn)行和 檢修的要求。對(duì)存在海邊鹽霧和水泥廠等嚴(yán)重污染時(shí)，可采用屋內(nèi)配電裝置。在用地

4、緊張 時(shí)，也可以采用屋內(nèi)配電裝置；技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較合理時(shí)，可以采用GIS。在確定配電裝置型式時(shí)，必須考慮的因素如下：a節(jié)約用地；b運(yùn)行平安、操作巡視方便；c便于檢修和安裝；d節(jié)約三材，降低造價(jià)；e電暈及無(wú)線電干擾；f絕緣配合；g) 進(jìn)出線與配電裝置的配合h) 污穢條件等i) 對(duì)沿海電廠還應(yīng)考慮臺(tái)風(fēng)、潮濕及鹽霧等對(duì)電氣設(shè)備的影響 根據(jù)上述設(shè)計(jì)原那么，以及工程廠址選擇的要求，本工程 220kV 配電裝置型式可以有以 下 3 種方案：方案一： 220kV 屋外敞開(kāi)式配電裝置；方案二： 220kV 屋內(nèi) GIS 常規(guī)布置；方案三： 220kV 屋內(nèi) GIS 熱網(wǎng)首站上非常規(guī)布置；下面就上述 3 種可行方案

5、進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。2.1 220kV 屋外敞開(kāi)式配電裝置220kV屋外配電裝置采用分相管母線中型屋外配電裝置布置方式。屋外敞開(kāi)式配電裝置布置方式較多，有屋外普通中型，屋外分相中型，屋外半高型和 屋外高型。屋外半高型和高型布置雖然節(jié)省了占地面積，但屋外分相中型與之相比，施工 工作量最小，工期最短；布置清晰，運(yùn)行方便；檢修母線方便；抗震性能好。經(jīng)過(guò)綜合比 較，方案一選用分相中型布置。220kV分相管母線中型屋外配電裝置布置方案： 采用SF6絕緣瓷柱式斷路器，主母線下 布置隔離開(kāi)關(guān)，需要單獨(dú)占地；由3個(gè)進(jìn)線間隔，2個(gè)出線間隔，1個(gè)母聯(lián)間隔以及1個(gè)PT&LA 間隔組成。主母線采用管母線，隔離開(kāi)

6、關(guān)布置在管母線下方，進(jìn)線和出線斷路器分別布置在一條 中心線上?？紤]到設(shè)備安裝檢修方便，220kV開(kāi)關(guān)廠內(nèi)設(shè)環(huán)行道路。該型配電裝置占地面積 少，布置清晰，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行維護(hù)和安裝檢修均較方便。平面布置圖見(jiàn)“附圖 1 220kV 屋內(nèi) GIS 常規(guī)布置。屋外配電裝置本體配置序號(hào)220kV配電裝置雙母線接線雙母線接線，屋外中型布置，管母 線配電裝置主變進(jìn)線間隔2個(gè)，起備變 進(jìn)線間隔1個(gè)，出線間隔2 個(gè)，母聯(lián)間隔1個(gè)，PT及 避雷器間隔1個(gè)，共7個(gè)間 隔。A斷路器六氟化硫單斷口220kV 2500A40KA組6附操作機(jī)構(gòu)B隔離開(kāi)關(guān)GW6-220D(W)單接地刀 2500A100kA組9附操作機(jī)構(gòu)C隔離

7、開(kāi)關(guān)GW6-220 (W)不帶接地刀2500A100kA組5附操作機(jī)構(gòu)D隔離開(kāi)關(guān)GW11-220D(W附雙接地刀 2500A100kA組2附操作機(jī)構(gòu)E母線接地隔離開(kāi)關(guān)JW4-220D(W) 2000A100kA組4附操作機(jī)構(gòu)F電流互感器LB-220W 220kV, 2X750/5A，0.2S/5P30/5P30/5P30/5P30/5P30臺(tái)3G電流互感器LB-220W 220kV, 2X1250/5A，0.2/5P20/5P20/5P20/5P20/5P20臺(tái)15H母線支柱絕緣子220kV,彎曲強(qiáng)度8000N個(gè)48I支柱絕緣子220kV,彎曲強(qiáng)度8000N個(gè)24J鋼芯鋁絞線LGJ-400/3

8、5米150PT及起備變間隔K鋁錳合金管主母線巾 130/116米580L鋼芯鋁絞線2X(LGJ-400/35)米180主變進(jìn)線間隔M:鋼芯鋁絞線2X(LGJ-400/35)米465出線及母聯(lián)間隔N母線電壓互感器220kV,電容式臺(tái)6O絕緣子串XWP-10 20 片/ 串串30P母線固定金具套96R管母線托架套48S其它金具套150U母線避雷器Y10W1-204/506臺(tái)6V線路電壓互感器220kV,電容式臺(tái)2X端子箱個(gè)72.2 220kV屋內(nèi)GIS常規(guī)布置SF6全封閉組合電器即GIS,是把整個(gè)220kV開(kāi)關(guān)場(chǎng)的一次設(shè)備包括斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、 接地開(kāi)關(guān)、電壓互感器、電流互感器、避雷器及母線等集成

9、在SF6氣體的密封罐體內(nèi)，經(jīng)優(yōu)化設(shè)計(jì)有機(jī)地組合成一個(gè)整體。其主要特點(diǎn)是小型化、可靠性高、平安性好、杜絕外部 的不利影響、安裝周期短、維護(hù)方便、檢修周期長(zhǎng)等；缺點(diǎn)是造價(jià)較高。常規(guī)的220kV屋內(nèi)GIS是在技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較合理的情況下，將220kV屋內(nèi)GIS布置在主廠房A排前靠近主變壓器進(jìn)線的位置，以便于220kV屋內(nèi)GIS的進(jìn)線引接并直接出線至廠區(qū)外。平面布置圖見(jiàn)“附圖2 220kV屋內(nèi)GIS常規(guī)布置。2.2.1 GIS本體配置序號(hào)名稱型號(hào)及標(biāo)準(zhǔn)單位數(shù)量備注1220kV出線間隔每個(gè)間隔包括：1 套主斷路器：2500A, 50kA，125kA,3套隔離開(kāi)關(guān)：2500A, 125kA,1套快速接地開(kāi)關(guān)2

10、套維修接地開(kāi)關(guān)8套電流互感器1個(gè)就地控制柜1套SF6出線瓷套管組22220kV主變進(jìn)線間隔每個(gè)間隔包括：1 套主斷路器：1600A, 50kA，125kA,2套隔離開(kāi)關(guān)：1600A, 125kA,1套維修接地開(kāi)關(guān)8套電流互感器1個(gè)就地控制柜1套SF6出線瓷套管組23220kV母聯(lián)間隔每個(gè)間隔包括：1 套主斷路器：2500A, 50kA, 125kA,2套隔離開(kāi)關(guān)：2500A, 125kA,2套維修接地開(kāi)關(guān)8套電流互感器1個(gè)就地控制柜組1序號(hào)名稱型號(hào)及標(biāo)準(zhǔn)單位數(shù)量備注4220kV母線設(shè)備間隔每個(gè)間隔包括：2套電壓互感器2套隔離開(kāi)關(guān)：1250A,4套維修接地開(kāi)關(guān)1250A，2套用于母線的快速接地開(kāi)

11、關(guān)2個(gè)就地控制柜組15220kV高備變間隔每個(gè)間隔包括：1 套主斷路器：1600A, 50kA，125kA,3套隔離開(kāi)關(guān)：1600A, 125kA,3套維修接地開(kāi)關(guān)8套電流互感器1個(gè)就地控制柜1套SF6出線瓷套管組16220kV主母線3相 3150A米647局部放電監(jiān)測(cè)裝置套18密度監(jiān)測(cè)套19微水監(jiān)測(cè)套110支架批1222配置變壓器進(jìn)線避雷器9支，出線避雷器6支。223配置2支線路側(cè)單相電壓互感器。配置5噸吊車(chē)1套2.2.5 220kV 配電裝置進(jìn)出線走廊1鋼芯鋁絞線出線2x(LGJ-400/35)米2802鋼芯鋁絞線進(jìn)線2x(LGJ-400/35)米4203鋼芯鋁絞線起備變LGJ-400/3

12、5米1404絕緣子串XWP-10 16 片/ 串串182.3 220kV屋內(nèi)GIS熱網(wǎng)首站上非常規(guī)布置在利用供熱機(jī)組熱網(wǎng)首站的根底上，提出220kV屋內(nèi)GIS非常規(guī)布置方案：將220kV屋內(nèi)GIS布置在主廠房A排前的熱網(wǎng)首站上面；220kV屋內(nèi)GIS由3個(gè)進(jìn)線間隔，2個(gè)出線 間隔，1個(gè)母聯(lián)間隔，1個(gè)PT&LA間隔以及母線延伸間隔組成，其中由于進(jìn)出線架空線的間 隔大小與GIS間隔寬度不同，需要增加母線延伸間隔，這樣在一定程度上會(huì)提高工程造價(jià)。將220kV屋內(nèi)GIS布置在主廠房A排前的熱網(wǎng)首站上面，是一種非常規(guī)布置，相對(duì)于 常規(guī)220kV屋內(nèi)GIS比較，不再需要單獨(dú)占地。220kV屋內(nèi)GI

13、S通過(guò)架空線利用主廠房 A 排前構(gòu)架直接出線；220kV屋內(nèi)GIS進(jìn)線也可以通過(guò)母線延伸間隔調(diào)整各間隔間距，通過(guò)架空線利用主廠房A排前構(gòu)架與變壓器相連。這樣就有效的利用了主廠房A排前的空間，節(jié)省了 220kV屋內(nèi)GIS的單獨(dú)用地。本方案由于其布置位置受到熱網(wǎng)首站位置的限制，與下一期的熱網(wǎng)首站距離較遠(yuǎn)，不 利于下期擴(kuò)建時(shí)的主母線連接，可以采用延伸間隔連接，會(huì)提高工程造價(jià)。平面布置圖見(jiàn)“ F414C-D08 A排前變壓器及220kV屋內(nèi)GIS平面布置圖。斷面圖見(jiàn)“ F414C-D09 220kV屋內(nèi)GIS及進(jìn)出線走廊斷面圖。2.3.1 GIS本體配置序號(hào)名稱型號(hào)及標(biāo)準(zhǔn)單位數(shù)量備注1主變進(jìn)線間隔1

14、套主斷路器：1600A, 50kA，125kA,2套隔離開(kāi)關(guān)：1600A, 125kA,1套維修接地開(kāi)關(guān)8套電流互感器1組避雷器1個(gè)就地控制柜1套HSP干式硅橡膠外套套管組22220kV出線間隔1 套主斷路器：2500A, 50kA，125kA,3套隔離開(kāi)關(guān)：2500A, 125kA,1套快速接地開(kāi)關(guān)2套維修接地開(kāi)關(guān)8套電流互感器1支線路側(cè)單相電壓互感器1組避雷器1個(gè)就地控制柜1套HSP干式硅橡膠外套套管組2序號(hào)名稱型號(hào)及標(biāo)準(zhǔn)單位數(shù)量備注3220kV高備變間隔1 套主斷路器：1600A, 50kA，125kA,3套隔離開(kāi)關(guān)：1600A, 125kA,3套維修接地開(kāi)關(guān)8套電流互感器1組避雷器1個(gè)

15、就地控制柜1套HSP干式硅橡膠外套套管組14220kV母聯(lián)間隔1 套主斷路器：2500A, 50kA，125kA,2套隔離開(kāi)關(guān)：2500A, 125kA,2套維修接地開(kāi)關(guān)8套電流互感器1個(gè)就地控制柜組15220kV母線設(shè)備間隔2套電壓互感器2套隔離開(kāi)關(guān)：1250A,4套維修接地開(kāi)關(guān)1250A,2套用于母線的快速接地開(kāi)關(guān)2個(gè)就地控制柜組16220kV主母線3相 3150A米887局部放電監(jiān)測(cè)裝置套18密度監(jiān)測(cè)套19微水監(jiān)測(cè)套110支架批1配置5噸吊車(chē)1套2.3.3 220kV 配電裝置進(jìn)出線走廊1鋼芯鋁絞線進(jìn)線2x(LGJ-400/35)米3002鋼芯鋁絞線出線2x(LGJ-400/35)米30

16、03鋼芯鋁絞線起備變LGJ-400/35米1504絕緣子串XWP-10 16 片 / 串串302.3.4 首站上GIS擴(kuò)建需增加電氣設(shè)備材料此項(xiàng)費(fèi)用單獨(dú)開(kāi)列1220kV主母線3 相 3150A米2202.4三種方案的技術(shù)比較見(jiàn)下表 技術(shù)比較：序號(hào)比較工程方案一：220kV屋外敞開(kāi)式配電裝置萬(wàn)案一：220kV屋內(nèi)GIS常規(guī)布置萬(wàn)案三：220kV屋內(nèi)GIS熱網(wǎng)首站上非常規(guī)布置1平安可靠性設(shè)備會(huì)受到低溫影響，但在 長(zhǎng)春地區(qū)的環(huán)境條件下，SF6 設(shè)備可以正常使用，設(shè)備運(yùn) 行平安。設(shè)備可以國(guó)產(chǎn)化不受外部惡劣低溫環(huán)境影 響，整套設(shè)備的可靠性極高， 設(shè)備運(yùn)行平安。設(shè)備可以國(guó) 產(chǎn)化不受外部惡劣低溫環(huán)境影 響，

17、整套設(shè)備的可靠性極高， 設(shè)備運(yùn)行平安。設(shè)備可以國(guó) 產(chǎn)化2維護(hù)檢修維護(hù)周期短，工作量較大檢修周期長(zhǎng)，根本為免維護(hù)，維修工作量小檢修周期長(zhǎng)，根本為免維護(hù)， 維修工作量相對(duì)較大高層 維護(hù)3運(yùn)行管理運(yùn)行方便，國(guó)內(nèi)有及其豐富 的運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn)；抗震性能 強(qiáng)設(shè)備集中，操作管理方便， 沒(méi)有觸電危險(xiǎn)，無(wú)靜電感應(yīng) 和無(wú)線電干擾、抗震性能好。設(shè)備集中，操作管理方便， 沒(méi)有觸電危險(xiǎn)，無(wú)靜電感應(yīng) 和無(wú)線電干擾、抗震性能好。4安裝施工施工安裝復(fù)雜，工程量大， 施工周期長(zhǎng)，施工費(fèi)用較咼設(shè)備為模塊化，為工廠制造， 現(xiàn)場(chǎng)安裝周期短設(shè)備為模塊化，為工廠制造， 現(xiàn)場(chǎng)安裝周期短5運(yùn)行業(yè)績(jī)很多沿海、高污染和高寒地區(qū)采 用屋內(nèi)GIS的業(yè)

18、績(jī)較多沿海、高污染和高寒地區(qū)采 用屋內(nèi)GIS的業(yè)績(jī)較多6運(yùn)行環(huán)境在冬季運(yùn)行環(huán)境較差運(yùn)行環(huán)境好運(yùn)行環(huán)境好7土建工作量較大較小較小8對(duì)配電裝置擴(kuò)建影 響有充足的擴(kuò)建空間擴(kuò)建方便擴(kuò)建時(shí)主母線連接較長(zhǎng)，需 增加土建根底9占地面積占地較大，7786吊占地較小，1930mi節(jié)省占地，有效利用主廠房 A排前熱網(wǎng)首站上方的空間10循環(huán)水管長(zhǎng)度差值+470.4m+470.4m02.5兩種方案的經(jīng)濟(jì)比較見(jiàn)下表經(jīng)濟(jì)比較:序 號(hào)比較工程方案一：220k V屋外敞開(kāi)式配電裝置萬(wàn)案一：220kV屋內(nèi)GIS常規(guī)布置萬(wàn)案二：220kV屋內(nèi)GIS熱網(wǎng)首站上非常 規(guī)布置1電氣設(shè)備投資及安裝 費(fèi)萬(wàn)元882.261845.911908.72占地費(fèi)用77.8619.303土建建筑費(fèi)萬(wàn)元2581201423循環(huán)水管萬(wàn)元377.97377.970合計(jì)萬(wàn)元1596.092363.182050.7初投資差價(jià)萬(wàn)元454.61+312.480注：需要考慮采用非常規(guī)屋內(nèi) GIS的擴(kuò)建；在擴(kuò)建時(shí)，增加主母線長(zhǎng)度及土建根底，下期擴(kuò)建時(shí)需要額外增加電氣 本體及土建費(fèi)用共計(jì)約693萬(wàn)元。3 結(jié)論通過(guò)對(duì)以上 3 種方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較可知：經(jīng)濟(jì)性最好的方案是方案一 220kV 屋外敞開(kāi)式配電裝置，有工程造價(jià)低、極其豐富的 運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn)以及擴(kuò)建方便等優(yōu)勢(shì)。此方案不利的一面是占地面積大。方案二、方案三的技術(shù)性均明顯優(yōu)于方案一， 220kV 屋