500kV變電站配電裝置選型及總平面布置優(yōu)化

1、500kV變電站配電裝置選型及總平面布置優(yōu)化500kV變電站配電裝置選型及總平面布置優(yōu)化主要研究?jī)?nèi)容：(1)根據(jù)本站系統(tǒng)規(guī)模、電氣接線、結(jié)合進(jìn)出線方向，用地指標(biāo),對(duì)各電壓等級(jí)配電裝置進(jìn)行優(yōu)化。(2)通過(guò)對(duì)不同設(shè)備布置方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，確定本站的總平面方案。研究方法:根據(jù)DL/T5218.2012220kV750kV變電站設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程，結(jié)合其他500kV變電站工程的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)及運(yùn)行情況，對(duì)電氣總平面布置方案進(jìn)行優(yōu)化研究。輸入條件:電氣主接線、各級(jí)電壓線路出線方向、各電壓等級(jí)配電裝置布置型式，用地指標(biāo)。主要結(jié)論及建議:(1)變電站500kV配電裝置采用GISo500kV進(jìn)出線避雷器、CVT采用AIS

2、o220kV配電裝置采用GIS,進(jìn)出線避雷器、出線CVT采用AISo35kV配電裝置采用“AIS+組合框架式電容器組+干式空心電抗器組”布置方案。(2)變電站形成了由東向西依次為500kV配電裝置、主變壓器及無(wú)功補(bǔ)償裝置、220kV配電裝置的三列式布置格局。（3） 500kV配電裝置做了如下優(yōu)化：a)參考通用設(shè)計(jì)，并作出相應(yīng)優(yōu)化，出線間隔寬度由26m優(yōu)化為25m,構(gòu)架高度24m,將母線高抗由配電裝置南端移至#2、#3主變進(jìn)線套管之間，降低配電裝置橫向占地面積；b)參照通用設(shè)計(jì)，對(duì)500kV高抗區(qū)域縱向尺寸進(jìn)行優(yōu)化，同時(shí)壓縮母線高抗區(qū)域縱向尺寸;c）優(yōu)化500kV配電裝置尺寸，優(yōu)化后500kVG

3、IS配電裝置區(qū)縱向尺寸為48.5m（道路中心線），配電裝置區(qū)寬度為224nl（道路中心線）。優(yōu)化后500kV配電裝置區(qū)總面積1.086hm2,較可研L218hm2減少0.132hm2,占地面積為可研方案89.16%。（4） 220kV配電裝置做了如下優(yōu)化：a）經(jīng)與設(shè)備廠家調(diào)研，結(jié)合平面布置，220kVGIS設(shè)備進(jìn)出線套管之間距離為11m；b）經(jīng)計(jì)算，220kV配電裝置高層出線跨線相間距離要求最小值為3.268m,對(duì)于本工程相間距離可取3.5m,出線跨線相地距離要求最小值為2.231m,對(duì)于本工程相間距離可取2.5m,考慮出線設(shè)備帶點(diǎn)距離及檢修等問(wèn)題，間隔寬度最終推薦為12m；c）取消220kV

4、配電裝置主變進(jìn)線架構(gòu)，減小配電裝置區(qū)域縱向尺寸，將220kV避雷器由主變側(cè)移至220kVGIS主變進(jìn)線側(cè)，220kV配電優(yōu)化后，220kV配電裝置區(qū)域占地面積0485hm2,較可研OSOdhn?壓縮0.019hm2,占地面積為可研方案96.15%。（5）對(duì)主變及無(wú)功補(bǔ)償區(qū)域進(jìn)行如下優(yōu)化：a）每?jī)山M主變構(gòu)架組成六連跨，以壓縮主變區(qū)域橫向尺寸；b）220kV避雷器安裝在220kVGIS主變進(jìn)線側(cè)，在滿足電氣距離校驗(yàn)要求的前提下，壓縮主變匯流母線與主變防火墻、主變匯流母線與35kV配電裝置母線的距離；優(yōu)化后，主變無(wú)功補(bǔ)償區(qū)域占地面積L299hn?,較可研1.341hm2壓縮0.55hm2,占地面積為

5、可研方案96.88%。（6）結(jié)合出線方向、電氣接線配串、用地指標(biāo)及各級(jí)電壓的配電裝置型式，最終確定全站總平面方案。該方案全站總面積為3.14hm2,較可研的3.41hm2減少了027hm2,占地面積為可研方案92.08%。2工程概況11.1 工程規(guī)模11.2 系統(tǒng)規(guī)劃23 500KV配電裝置的優(yōu)化21 .1500KV電氣接線及配電裝置優(yōu)化23 .2小結(jié)74 220KV配電裝置布置優(yōu)化74.1 GIS設(shè)備尺寸的確定84.2 220KV配電裝置間隔尺寸優(yōu)化94.3 小結(jié)165主變無(wú)功配電裝置的優(yōu)化165.2 35kV配電裝置布置優(yōu)化175.3 小結(jié)176電氣總平面方案186.1 電氣總平面初步規(guī)劃

6、186.2 電氣總平面方案分析187結(jié)論201前言土地資源屬于不可再生資源，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速持續(xù)發(fā)展，變電站的選址與城鄉(xiāng)規(guī)劃、國(guó)土資源部門的矛盾日益突出。根據(jù)可研報(bào)告，500kV變電站推薦站址所在地土地為一般農(nóng)田，本著節(jié)約用地的原則，優(yōu)化電氣總平面布置，盡量減少占地是500kV變電站面臨的一個(gè)重要課題。優(yōu)化電氣總平面布置，可以壓縮占地面積，提高圍墻內(nèi)的用地系數(shù),減少土建投資和占地面積，節(jié)約寶貴國(guó)土資源；也可以有效縮短設(shè)備連線、電纜、電纜溝、所內(nèi)管道、道路等長(zhǎng)度，提高全壽命周期經(jīng)濟(jì)效益。本專題在以往500kV變電站工程建設(shè)和科研成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合“三通一標(biāo)”、“兩型一化”的要求，強(qiáng)化全壽命周期

7、管理理念，通過(guò)多方案甄選，確定配電裝置及電氣總平面布置的最優(yōu)方案，使工程設(shè)計(jì)符合安全可靠、先進(jìn)適用、經(jīng)濟(jì)合理、資源節(jié)約、環(huán)境友好的技術(shù)原則。2工程概況2.1 工程規(guī)模根據(jù)國(guó)家電網(wǎng)公司招標(biāo)文件，500kV變電站建設(shè)規(guī)模見(jiàn)下表（表表211500kV變電站建設(shè)規(guī)模一覽表名稱本期新建遠(yuǎn)期1主變壓器容量及數(shù)量2X1000MVA4X1000MVA2500kV出線回路數(shù)2回8回其中：至保滄2回2回至北京西2回備用4回3220kV出線回路數(shù)6回16回其中：雄州1回1回容城2回2回張豐2回2回孫村1回1回備用10回4無(wú)功補(bǔ)償裝置其中：35kV并聯(lián)電抗器2XlX60MVar4X2X60MVar35kV并聯(lián)電容器2

8、X2X60MVar4X2X60MVar2.2 系統(tǒng)規(guī)劃變電站遠(yuǎn)期規(guī)劃500kV出線8回，其中：保滄2回、備用（北京西）2回、備用4回，圖2.2-1為遠(yuǎn)期變電站500kV出線總體規(guī)劃示意圖。本期500kV出線2回，即保滄I、II回。圖221變電站500kV出線規(guī)劃220kV變電站220kV遠(yuǎn)景主變進(jìn)線4回，出線16回，其中：至容城2回、張豐2回、雄州2回、孫村1回、傅村2回、定興南2回、西北方向備用2回、西南方向備用3回。3500kV配電裝置的優(yōu)化3.1 500kV電氣接線及配電裝置優(yōu)化3.1.1 500kV電氣接線本工程500kV采用3/2斷路器接線，500kV本期出線2回，主變進(jìn)線2回，組成

9、1個(gè)完整串、2個(gè)不完整串。遠(yuǎn)景出線8回，主變進(jìn)線4回，組成6個(gè)完整串。3.1.2 500kV出線間隔寬度的優(yōu)化對(duì)于GIS配電裝置，出線間隔寬度由串內(nèi)的設(shè)備、出線相間距離和跳線、引下線對(duì)邊柱距離等來(lái)確定。本次結(jié)合不同工況下的電氣距離計(jì)算，對(duì)間隔的寬度進(jìn)行優(yōu)化。3.1.2.1間隔寬度優(yōu)化原始數(shù)據(jù)根據(jù)配電裝置布置形式，出線梁高度26m,地線掛點(diǎn)34m,構(gòu)架邊柱寬度480mm。采用2XJLHN58KT600耐熱鋁合金導(dǎo)線，分裂間距400mln。跳線設(shè)置中間懸垂絕緣子串33(XWP2-160)。在以下的校驗(yàn)中，以校驗(yàn)條件較苛刻的無(wú)中間懸垂絕緣子串為代表。計(jì)算工況為：工況1外過(guò)電壓和10m/s風(fēng)速；工況2

10、內(nèi)過(guò)電壓和15m/s風(fēng)速(50%最大風(fēng)速)；工況3最大工作電壓和30m/s風(fēng)速(最大風(fēng)速)或最大工作電壓、短路和10m/s風(fēng)速。各工況下，要求的最小電氣距離如下表所列。表3.1-1各工況下的最小電氣距離(m)工況1工況2工況3相地A13.23.51.6相間A23.64.32.43.1.2.2出線跳線相間距離校驗(yàn)計(jì)算模型見(jiàn)下圖。圖中al為絕緣子串的風(fēng)偏搖擺角；aO為導(dǎo)線的風(fēng)偏搖擺角；fj為絕緣子串懸掛點(diǎn)至端部的垂直距離；入為絕緣子串的長(zhǎng)度；d為導(dǎo)線的分列間距；r為導(dǎo)線半徑；。為絕緣子串的傾斜角。跳線各種工況計(jì)算結(jié)果如下表所列。表3.1-2跳線各工況計(jì)算結(jié)果工況編號(hào)al(rad)a0(rad)xj

11、(m)yj(m)D2(m)10.0280.0290.1830.0944.300*20.0640.0740.4120.2415.30630.2220.2731.4500.9156.631注：*計(jì)算值小于屋外配電裝置的安全凈距A2。最大工作電壓、短路和l(hn/s風(fēng)偏下對(duì)空間的要求比前3種工況更小，不作為控制條件。綜合上表的計(jì)算結(jié)果可見(jiàn)，500kV出線間隔相間距離可優(yōu)化為7mo3.1. 2.3出線邊相跳線的距離校驗(yàn)計(jì)算時(shí)，出線偏角按10考慮。跳線加裝了懸垂絕緣子串。絕緣子串長(zhǎng)度人取6.5m。出線構(gòu)架的整體設(shè)置及計(jì)算模型見(jiàn)下圖。圖中d為導(dǎo)線的分列間距；r為導(dǎo)線半徑；b為構(gòu)架柱直徑。圖3.1-2500

12、kV跳線對(duì)邊柱校驗(yàn)計(jì)算模型構(gòu)架對(duì)出線邊相跳線各種工況計(jì)算結(jié)果如下表所列。表3.1-3跳線各工況計(jì)算結(jié)果工況編號(hào)aO(rad)Dl(m)10.0293.96820.0744.64330.2734.289最大工作電壓、短路和10m/s風(fēng)偏下對(duì)空間的要求比前3種工況更小，不作為控制條件。由上表的計(jì)算結(jié)果可見(jiàn)，要求的距離最大值為4.643m,因此，考慮一定裕度及安裝爬梯的需要，500kV出線間隔邊相到構(gòu)架距離可優(yōu)化為5.5mo3.1 .2.4出線間隔寬度的優(yōu)化由以上計(jì)算結(jié)果可見(jiàn)，500kV出線間隔相間距離可優(yōu)化為7nh邊相到構(gòu)架距離可優(yōu)化為5.5m,因此出線間隔寬度可優(yōu)化為5.5X2+7X2=25mo

13、3.1.3500kV配電裝置優(yōu)化根據(jù)可研評(píng)審意見(jiàn)，結(jié)合站址條件，本著節(jié)約用地原則，500kV設(shè)備按戶外GIS方案選擇，進(jìn)出線CVT、避雷器采用AIS,設(shè)計(jì)原則參照國(guó)家電網(wǎng)公司輸變電工程通用設(shè)計(jì)500-A-3方案。500kVGIS采用一字型布置方案，線路及主變側(cè)的避雷器和CVT采用AIS,配電裝置南北向一列式布置?？裳泻蛢?yōu)化后的500kV配電裝置平面圖如圖33(a)、(b)所示：圖3.1-3可研500kV配電裝置電氣平面布置圖3.1-3(b)優(yōu)化后500kV配電裝置電氣平面布置圖綜合考慮對(duì)各廠家GIS設(shè)備的適應(yīng)性,優(yōu)化后GIS進(jìn)出線套管間距取18m。將500kV母線高抗由配電裝置右端移至#2、#

14、3號(hào)主變進(jìn)線套管之間，從而降低配電裝置橫向尺寸，考慮500kV母線高抗設(shè)備的電氣距離校驗(yàn)，500kV配電裝置縱向尺寸確定為48.5m(道路中心線)。將500kV出線構(gòu)架寬度優(yōu)化為25m,結(jié)合550kVGIS設(shè)備的橫向尺寸，500kV出線構(gòu)架仍然為500kV配電裝置寬度的限制尺寸，500kV配電裝置區(qū)橫向尺寸確定為224m（道路中心線）。500kV配電裝置區(qū)設(shè)置環(huán)形道路。其斷面如圖3.14所示。圖3.1-4500kV配電裝置GIS方案斷面圖（本期）500kVGIS配電裝置區(qū)環(huán)形路中心線縱向間距為48.5m,在將母線高抗安裝在#2、#3號(hào)主變進(jìn)線套管之間的前提下，相比可研仍壓縮0.5m；將500k

15、V出線構(gòu)架優(yōu)化為25m,并優(yōu)化500kVGIS設(shè)備和出線構(gòu)架的布置，500kVGIS配電裝置區(qū)環(huán)形路中心線橫向間距壓縮為224m,相比可研壓縮8m,500kV配電裝置占地為0.97公頃，比可研節(jié)約0.66公頃。3.2 小結(jié)（1）優(yōu)化500kV出線間隔寬度，優(yōu)化后的間隔寬度取25m。（2）優(yōu)化500kV配電裝置尺寸，優(yōu)化后500kVGIS配電裝置區(qū)縱向尺寸為35m（道路中心線），配電裝置區(qū)寬度為278m（道路中心線）。優(yōu)化后500kV配電裝置區(qū)總面積L086hm2,較可研L218hm2減少0.132hm2,占地面積為可研方案89.16%。4220kV配電裝置布置優(yōu)化500kV變電站220kV配電

16、裝置采用GIS設(shè)備，主接線采用雙母線雙分段接線。GIS布置型式的確定綜合考慮以下因素：（1）盡量壓縮占地，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，布置清晰；（2）設(shè)備總體尺寸與配電裝置間隔寬度相匹配；（3）應(yīng)具有良好的運(yùn)輸和吊裝條件,滿足設(shè)備安裝（不帶電）和設(shè)備檢修（周圍設(shè)備帶電）時(shí)吊裝和運(yùn)輸?shù)目臻g活動(dòng)范圍要求；（4）檢修和擴(kuò)建時(shí)應(yīng)盡量縮短停電時(shí)間或不停電。4.1 GIS設(shè)備尺寸的確定根據(jù)與目前國(guó)內(nèi)外252kVGIS主要生產(chǎn)廠家的配合結(jié)果,母線及GIS設(shè)備額定電流均按4000A考慮,西安西電開(kāi)關(guān)電氣有限公司（以下簡(jiǎn)稱西開(kāi)）、新東北電氣（沈陽(yáng)）高壓開(kāi)關(guān)有限公司（以下簡(jiǎn)稱沈高）、平高電氣股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱平高）、AE-Po

17、wer及現(xiàn)代重工的GIS布置方案的主要尺寸分別如下圖所示。圖4. 1-1西高GIS布置方案圖4.1-2平高GIS布置方案圖4.1-3沈高GIS方案圖4.1-4現(xiàn)代GIS方案圖4.1-5AE-POWERGIS方案上述廠家布置方案圖中，252kVGIS進(jìn)出線套管之間距離均為考慮絕緣水平、設(shè)備安裝、母線額定電流后的最合理布置尺寸。為滿足工程設(shè)備招標(biāo)時(shí)的通用性，推薦本工程252kVGIS設(shè)備進(jìn)出線套管之間距離按11m考慮。4.2 220kV配電裝置間隔尺寸優(yōu)化對(duì)配電裝置尺寸設(shè)計(jì)及優(yōu)化，一方面應(yīng)保證設(shè)備及導(dǎo)線相間及相對(duì)地距離滿足絕緣配合要求的最小電氣距離，避免造成威脅系統(tǒng)安全運(yùn)行的隱患；另一方面要考慮為

18、安裝和檢修提供方便，注意滿足相鄰間隔電氣設(shè)備檢修時(shí)安全距離要求。架構(gòu)寬度由導(dǎo)線相間距離和跳線或引下線對(duì)地距離來(lái)確定。導(dǎo)線相間和相對(duì)地之間的距離，是按跨距內(nèi)絕緣子串和導(dǎo)線在風(fēng)力與短路電動(dòng)力作用下產(chǎn)生搖擺時(shí)，導(dǎo)線相間和導(dǎo)線與接地部分間能滿足絕緣配合要求的最小電氣距離等考慮的。校驗(yàn)中導(dǎo)線的搖擺（包括絕緣子串的搖擺）按三相導(dǎo)線不同步搖擺考慮。對(duì)于本工程GIS設(shè)備布置方案，間隔寬度優(yōu)化目標(biāo)暫定為12m,以下計(jì)算分析以此預(yù)期目標(biāo)為基礎(chǔ)。4.2.1 安全凈距按照絕緣配合及空氣間隙數(shù)值設(shè)計(jì)220kV屋外配電裝置，其最小安全凈距見(jiàn)表4-1。表4.2-1屋外配電裝置的安全凈距(mm)項(xiàng)目220kV中性點(diǎn)接地系統(tǒng)A

19、11800A22000B12550B21900C4300D3800使用軟導(dǎo)線時(shí)，不同條件下，帶電部分至接地部分和不同相帶電部分之間的最小安全凈距，根據(jù)表4-2進(jìn)行校驗(yàn)。表4.2-2不同狀態(tài)下最小安全凈距(mm)條件校驗(yàn)條件(工況)A值220kV中性點(diǎn)接地系統(tǒng)外過(guò)電壓外過(guò)電壓和風(fēng)偏計(jì)算風(fēng)速取10in/sA11800A22000內(nèi)過(guò)電壓內(nèi)過(guò)電壓和風(fēng)偏計(jì)算風(fēng)速取最大設(shè)計(jì)風(fēng)速50%(30m/s)A11800A22000最大工作電壓最大工作電壓和風(fēng)偏取最大設(shè)計(jì)風(fēng)速A1600A29004.2.2 GIS出線跨線最小安全距離計(jì)算跨線計(jì)算采用電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)電氣一次部分(以下簡(jiǎn)稱手冊(cè))附錄10-2中建立的

20、模型和計(jì)算方法。計(jì)算模型如下圖，本圖未示意導(dǎo)線半徑及雙導(dǎo)線分裂間距，但在計(jì)算過(guò)程中己經(jīng)考慮。圖4.21門型架導(dǎo)線和間距離校驗(yàn)圖1）在大氣過(guò)電壓、風(fēng)偏條件下，2為（式 4-1）（式 4-2）（式 4-3）Z,D2A2+2fsinax+f2sina2）+dcos4+2r2）在內(nèi)部過(guò)電壓、風(fēng)偏條件下，2為A2+2（/；sinq+f2sina2）+dcos2+2r3）在最大工作電壓、短路搖擺、風(fēng)偏條件下，為,/D2A2+2（/）sinj+f2sina2）+dcosa2+2r式中：_IW2、C一分別為大氣過(guò)電壓、內(nèi)部過(guò)電壓、最大工作電壓所要求的最小相間距離(cm)；&、4-分別為各種狀態(tài)下不同相帶電部分

21、之間的最小電氣距離(cm),見(jiàn)表3-2；力、八、J；一對(duì)應(yīng)于各種狀態(tài)時(shí)的絕緣子串弧垂(cm)；八、/；、/；一對(duì)應(yīng)于各種狀態(tài)時(shí)的導(dǎo)線弧垂(cm)；%、為、%一對(duì)應(yīng)于各種狀態(tài)時(shí)的絕緣子串的風(fēng)偏搖擺角;%、%-分別為大氣過(guò)電壓、內(nèi)部過(guò)電壓時(shí)導(dǎo)線的風(fēng)偏搖擺角;%-最大工作電壓時(shí)在風(fēng)力作用下導(dǎo)線的搖擺角，其計(jì)算方法見(jiàn)手冊(cè)附錄10-3；d-導(dǎo)線分裂間距(cm)；r-導(dǎo)線半徑(cm)o力及力的計(jì)算公式：力=廬(式4-4)力=/一力(式4-5)E=1+e(式4-6)=2目+紂上U乙J(式4一7)f-跨距中絕緣子串和導(dǎo)線的總弧垂(m)；1 -跨距水平投影長(zhǎng)度(m)；Z一跨距內(nèi)導(dǎo)線水平投影長(zhǎng)度(m)；-各種狀態(tài)

22、時(shí)的絕緣子串單位長(zhǎng)度重量(kg/m)；%各種狀態(tài)時(shí)的導(dǎo)線單位長(zhǎng)度重量(kg/m)。%的計(jì)算公式為：7。.小),必+0(式4-8)心-導(dǎo)線單位長(zhǎng)度所承受的風(fēng)壓(N/m)；-絕緣子串承受的風(fēng)壓(N)；%-導(dǎo)線單位長(zhǎng)度的重量(kg/m)；0-絕緣子串的重量(kg)o%的計(jì)算公式為：,70%=吆（式 4-9）%220kV配電裝置有1種跨線形式，以下為計(jì)算校核結(jié)果。跨線：進(jìn)線跨線，跨距14.5m,采用2xLGJ-400/25導(dǎo)線，絕緣子串為16*XWP2T60,最大弧垂L7m,計(jì)算結(jié)果見(jiàn)下表。表4-3高層出線跨線風(fēng)偏搖擺計(jì)算結(jié)果表內(nèi)容參數(shù)大氣過(guò)電壓（風(fēng)偏）操作過(guò)電壓（風(fēng)偏）最大工作電壓（風(fēng)偏）弧垂及風(fēng)偏

23、要擺角絕緣子串瓠垂fl（m）0.7320.7180.632導(dǎo)線弧垂f2（m）0.3680.3820.468絕緣子串風(fēng)偏搖擺角（。）2.0123.46810.323導(dǎo)線風(fēng)偏搖擺角處（。）5.86711.23229.438相間距離要求的相間距離D2（mm）247128963268相地距離要求的相地距離DI（mm）201222311826由上述計(jì)算結(jié)果可見(jiàn)，220kV配電裝置高層出線跨線相間距離要求最小值為3.268m,對(duì)于本工程相間距離可取3.5m,出線跨線相地距離要求最小值為2.231m,對(duì)于本工程相間距離可取2.5m。4.2.3 GIS出線間隔尺寸根據(jù)國(guó)家電網(wǎng)公司110（66）500kV變電站

24、通用設(shè)計(jì)修訂工作成果，并結(jié)合以往500kV變電站實(shí)際情況本工程220kVGIS出線間隔尺寸確定如下：（1）雙回路出線采用同一跨構(gòu)架，構(gòu)架寬度為24m；（2） GIS套管相間距3m,避雷器相間距3.25m；（3）出線懸垂絕緣子串采用單I型絕緣子串,懸垂絕緣子串掛點(diǎn)距離為：3.5m（相地）一3m（相間）一3m（相間）一5m（回路間）一3m（相間）3m（相間）-3.5m（相地）；（4）線路耐張絕緣子串掛點(diǎn)距離為：2.5m（相地）-3.5m（相間）一3.5ni（相間）一5m（回路間）-3.5m（相間）-3.5m（相間）-2.5m（相地）；（5）在出線構(gòu)架A字柱的變電站側(cè)設(shè)置爬梯,爬梯按不帶護(hù)籠考慮。2

25、20kVGIS出線間隔的平面布置如下圖所示。.1圖4.2-2出線間隔的平面布置圖以上配電裝置尺寸計(jì)算如下（如圖4-7所示（1）設(shè)備相間距：GIS套管相間距應(yīng)不小于2nl（A2值）+0.6m（均壓環(huán)直徑）=2.6ni,因此確定為3m；出線避雷器相間距應(yīng)不小于2m（A2值）+L1m（均壓環(huán)直徑）=3.1m,因此確定為3.25m。（2）出線懸垂絕緣子串掛點(diǎn):相地距主要由帶電上人檢修工況決定,應(yīng)不小于0.4m（爬梯寬度一半值）+2.55m（Bl值）+0.3n1（導(dǎo)線風(fēng)偏）+0.1m（導(dǎo)線分裂間距一半）+0.015m（導(dǎo)線半徑）=3.365m,考慮施工誤差后確定為3.5叫相間距同設(shè)備相間距；回路間距應(yīng)不

26、小于3.8m（D值）+0.6m（導(dǎo)線風(fēng)偏）+0.2m（導(dǎo)線分裂間距）+0.03m（導(dǎo)線直徑）=4.63nb考慮施工誤差后確定為5m。圖4.2-3出線間隔安全凈距校驗(yàn)（3）線路耐張絕緣子串掛點(diǎn)：出線終端塔按雙回路塔考慮，線路從出線構(gòu)架到終端塔呈發(fā)散狀,因此相鄰兩回路間距僅需滿足5m的帶電距離要求。因此本工程GIS間隔寬度按12m考慮。4.2.4 GIS出線構(gòu)架高度本工程220kV配電裝置遠(yuǎn)景共16回出線，根據(jù)國(guó)家電網(wǎng)公司500kV變電站通用設(shè)計(jì)500-A-3方案，本工程220kV出線間隔斷面如下圖。圖4.2-4220kV出線間隔斷面圖（雙層出線）由于220kV構(gòu)架梁為700x700mm的三角梁，

27、運(yùn)行檢修人員按站立在梁上活動(dòng)檢修考慮，需滿足上人處距高層出線跳線4300mm帶電距離要求。因此，本工程推薦高層出線構(gòu)架掛點(diǎn)按14m考慮。綜上，本工程220kV配電裝置平面布置如下圖。?3tHWE圖4.2-5220kV配電裝置平面布置圖4.3小結(jié)(1)經(jīng)與設(shè)備廠家調(diào)研，結(jié)合平面布置，252kVGIS設(shè)備進(jìn)出線套管之間距離為11m；(2)220kVGIS間隔寬度推薦為12m；220kV配電裝置區(qū)域縱向尺寸為25m,小于通用設(shè)計(jì)26m縱向尺寸;(3)優(yōu)化后，220kV配電裝置區(qū)域占地面積0.485hm2,較可研0.504hm2壓縮0.019hm2,占地面積為可研方案96.15%。5主變無(wú)功配電裝置的

28、優(yōu)化本工程結(jié)合變電站站址條件，根據(jù)系統(tǒng)低壓無(wú)功需求，確定了低壓無(wú)功補(bǔ)償裝置的分組容量及接線形式，主變低壓側(cè)35kV電氣接線推薦采用以主變壓器為單元的單母線接線，35kV無(wú)功補(bǔ)償裝置進(jìn)線設(shè)置總斷路器。本期上2號(hào)和4號(hào)主變，共裝設(shè)4組60Mvar低壓電容器和2組60Mvar低壓電抗器以及2臺(tái)800kVA站用變。5.1 主變布置優(yōu)化本工程合理調(diào)整了主變壓器布置，以保證主變與防火墻間距滿足調(diào)壓變的運(yùn)輸要求，確定防火墻間距為Hmo本期及遠(yuǎn)期的兩組主變構(gòu)架組成六連跨，以壓縮主變區(qū)域橫向尺寸。通過(guò)對(duì)主變高壓側(cè)電氣距離的詳細(xì)校驗(yàn)及對(duì)水工等管線的合理分布，壓縮主變構(gòu)架與主變運(yùn)輸?shù)缆分g的距離，確定該距為15m。

29、將220kV避雷器由主變側(cè)移至220kVGIS主變進(jìn)線側(cè)，在合理布置主變防火墻與主變之間間隙，以滿足調(diào)壓變的檢修通道要求的前提下，本工程壓縮了主變匯流母線與主變防火墻之間的距離，以進(jìn)一步壓縮主變無(wú)功區(qū)域縱向尺寸。主變構(gòu)架與匯流母線。相間距，由通用設(shè)計(jì)方案的7m壓縮為4.5mo綜上，通過(guò)針對(duì)主變壓器高壓側(cè)及低壓側(cè)的縱向尺寸優(yōu)化，本工程主變及無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備區(qū)域縱向尺寸由可研的64m優(yōu)化為62m。5.2 35kV配電裝置布置優(yōu)化本設(shè)計(jì)，35kV無(wú)功補(bǔ)償裝置排列方向與主變壓器布置方向呈平行的一列式布置，35kV配電裝置采用AIS設(shè)備，母線采用支持式，無(wú)功設(shè)備采用組合框架式電容器組和干式空心電抗器。電抗器

30、的維護(hù)通道按單側(cè)維護(hù)考慮即可，并聯(lián)電抗器外徑為2m,建議維護(hù)通道寬度按2.2m考慮；12%串抗外徑1.9m,建議維護(hù)通道寬度按2.1m考慮（框架式電容器不考慮整體運(yùn)出檢修，僅考慮串抗整體運(yùn)出）。站外電源進(jìn)線設(shè)備布置在220kV配電裝置區(qū)北側(cè)。主變及35kV無(wú)功補(bǔ)償裝置場(chǎng)地平面布置圖最終方案見(jiàn)圖5.2-1o圖5.2-1220kV配電裝置平面布置圖5.3 小結(jié)1）每?jī)山M主變構(gòu)架組成六連跨，以壓縮主變區(qū)域橫向尺寸;(2)壓縮主變匯流母線與主變防火墻、主變匯流母線與35kV配電裝置母線的距離；(3)優(yōu)化后，主變無(wú)功補(bǔ)償區(qū)域占地面積1.299hm2,較可研L341hm2壓縮0.55hm2,占地面積為可研

31、方案96.88%,6電氣總平面方案6.1 電氣總平面初步規(guī)劃本專題依據(jù)電氣主接線、各級(jí)電壓線路出線方向、主變壓器及配電裝置型式和進(jìn)站道路以及土地預(yù)審范圍等綜合條件，確定電氣總平面初步規(guī)劃。6.2 電氣總平面方案分析變電站可研方案中，500kV配電裝置布置在站區(qū)東部，遠(yuǎn)景8回全部向東架空出線，預(yù)留母線高抗位置。220kV配電裝置布置在站區(qū)西側(cè),向西出線10回。主控通信樓及站前區(qū)布置在站區(qū)北側(cè)，從北側(cè)進(jìn)站。可研的電氣總平面布置如圖6.2-1所示。C B A C 0 A C 8 fl C 8 A C 8 A G 0 . C 8 A C B A C BK C B A C B fl C 8 A C 8

32、ft C 8 A C 8 A廣 o- t麗礪碗S而麗凝麗說(shuō)領(lǐng)麗10!圖6.2-1可研電氣總平面布置本章將結(jié)合各配電裝置區(qū)的尺寸，對(duì)總平面布置進(jìn)行優(yōu)化。具體從以下幾個(gè)方面進(jìn)行優(yōu)化：(1)結(jié)合系統(tǒng)規(guī)劃、可研土地預(yù)審，合理布置500kV配電裝置及220kV配電裝置區(qū)域。(2)協(xié)調(diào)500kVGIS設(shè)備和出線構(gòu)架布置，優(yōu)化500kV配電裝置布置，縮短分支母線長(zhǎng)度；(3)根據(jù)各廠家500kVGIS布置型式，優(yōu)化500kVGIS尺寸，壓縮占地。(4)在滿足設(shè)備運(yùn)輸時(shí)對(duì)帶電設(shè)備的安全凈距和高抗水工管線的要求，對(duì)母線高抗AIS回路尺寸進(jìn)行優(yōu)化，減小母線高抗回路的縱向尺寸。(5)對(duì)主變及無(wú)功補(bǔ)償區(qū)域進(jìn)行如下優(yōu)化：考慮水工管線的要求,對(duì)主變前與主變運(yùn)輸?shù)缆烦叽邕M(jìn)行優(yōu)化；考慮調(diào)壓變運(yùn)輸通道，對(duì)主變與匯流母線尺寸進(jìn)行優(yōu)化。(6)對(duì)主變無(wú)功區(qū)域無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的布置方式與尺寸進(jìn)行優(yōu)化。優(yōu)化后的電氣總平面布置如圖6.2-2所示。s=二一11cax CM C8A 密 t8A 煙 M C8A 0 煙 0 C8A 陶C 秘圖6.2-1優(yōu)化后電氣