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        220 kV變電站GIS配電裝置雙母線刀閘分段設(shè)計探討

        2011-05-24 09:20:24王文莉李穎瑾
        山東電力技術(shù) 2011年5期
        關(guān)鍵詞:配電裝置刀閘出線

        王文莉,李穎瑾,馬 悅

        (山東電力工程咨詢院有限公司,山東 濟南 250013)

        0 引言

        220 kV變電站中的220 kV、110 kV配電裝置的接線型式是電力系統(tǒng)接線的重要組成部分,它表明變電站內(nèi)的變壓器、各電壓等級的線路以最優(yōu)化的接線方式與電力系統(tǒng)連接,同時也表明變電站內(nèi)各種電氣設(shè)備之間的連接方式。220 kV、110 kV配電裝置的接線型式是整個220 kV變電站設(shè)計的核心技術(shù),它對變電站內(nèi)電氣設(shè)備的布置、繼電保護及自動化裝置的設(shè)計,都起著決定性作用。

        山東電力集團公司自從1998年以后,220 kV變電站中220 kV、110 kV配電裝置絕大多數(shù)均采用氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備GIS(Gas InsulatedMetal-enclosed Switchgear),根據(jù)變電站規(guī)模,220 kV、110 kVGIS接線型式基本為雙母線,220 kV GIS變電站運行經(jīng)驗已經(jīng)十多年,GIS運行、擴建及檢修經(jīng)驗非常豐富。然而,隨著GIS各種經(jīng)驗的積累,GIS擴建難及擴建時變電站全部停電的缺點也逐漸暴露,經(jīng)濟損失大,社會影響壞。

        通過分析GIS設(shè)備特點,針對220 kV變電站中GIS雙母線刀閘分段接線的必要性進行探討。將220 kV、110 kV GIS的雙母線接線優(yōu)化為雙母線刀閘分段接線,擴建、母線檢修或進行耐壓試驗通過操作可實現(xiàn)單母分段運行,減少停電范圍,從而有效地避免了變電站全部停電的問題。

        1 刀閘分段設(shè)置原則

        1.1 設(shè)計背景

        以山東電力集團公司常規(guī)220 kV變電站為例,變電站接線規(guī)模見表1。

        1.2 220 kV電氣主接線

        220 kV遠期6回出線,3回主變進線;本期4回出線,2回主變進線。按DL/T 5218-2005《220~500 kV變電站設(shè)計技術(shù)規(guī)程》中規(guī)定“220 kV變電站中的220 kV配電裝置,當(dāng)在系統(tǒng)中居于重要地位、出線回路數(shù)為4回及以上時,宜采用雙母線接線;……。”因此,220 kV配電裝置本期、遠期接線均采用雙母線接線。

        表1 常規(guī)220 kV變電站規(guī)模

        1.3 110 kV電氣主接線

        110 kV遠期12回出線,3回主變進線;本期10回出線,2回主變進線。按DL/T 5218—2005《220~500 kV變電站設(shè)計技術(shù)規(guī)程》規(guī)定“220 kV變電站中的110 kV、66 kV配電裝置,當(dāng)出線回路數(shù)在6回及以上時(或8回及以上時),宜采用雙母線接線?!币虼?,110 kV配電裝置本期、遠期接線均采用雙母線接線。

        1.4 雙母線刀閘分段設(shè)置

        220 kV、110 kV GIS的雙母線接線若配置刀閘分段,其主要設(shè)計原則考慮如下:

        1)縮小擴建及檢修時的停電范圍,避免全站供電全停。

        2)保證擴建及檢修時的人身安全。

        3)原則上布置在母線中部,使刀閘分段間隔兩側(cè)進出線回路數(shù)大致相等。

        4)兩組母線PT應(yīng)設(shè)在母線分段刀閘兩側(cè),保證在分段刀閘打開的時候,各側(cè)母線均配有PT,以滿足測量、保護的要求。

        5)為保證GIS母線的檢修安全,每段母線上應(yīng)裝設(shè)接地開關(guān)。

        圖1所示為常規(guī)220 kV變電站220 kV GIS接線示意圖。220 kV配電裝置6回出線及3回主變進線,本期2回出線、2回主變進線,遠景需擴建4回備用線及3號主變進線間隔。 對于刀閘分段間隔的布置位置,綜合擴建方便及檢修需求,刀閘分段間隔布置于1號主變進線間隔與備用線3間隔之間,并將母線PT間隔布置于其兩側(cè)。兩組母線PT及本期兩個主變進線間隔都位于母線分段刀閘兩側(cè),在檢修及擴建時均可通過倒母線運行操作,避免全站停電。

        母線分段刀閘設(shè)雙刀閘是為了擴建時母線打耐壓如2(4)M正常帶電運行,擴建1(3)M的備用1、2線時,需對分段刀閘左側(cè)的各間隔及相應(yīng)母線1M、3M打耐壓24 h,為了安全,運行設(shè)備與擴建設(shè)備之間設(shè)置雙刀閘及一組接地開關(guān)。

        圖1 220 kV配電裝置接線示意圖

        1M的母線接地點利用I母線的電壓互感器間隔的隔離開關(guān)中的接地開關(guān),4M的母線接地點利用II母線的電壓互感器間隔的隔離開關(guān)中的接地開關(guān),2M、3M母線為了檢修時安全,在2M,3M母線上設(shè)置母線接地開關(guān)。

        110 kV配電裝置雙母線接線中,刀閘分段設(shè)置的原則與作用同220 kV配電裝置。

        2 技術(shù)經(jīng)濟分析

        表2 220 kV GIS接線型式比較

        以220 kV配電裝置為例,220 kV采用雙母線刀閘分段接線、雙母線接線進線技術(shù)經(jīng)濟分析。220 kV GIS采用雙母線帶刀閘分段接線方式的技術(shù)經(jīng)濟分析結(jié)論見表2。

        從表2的分析結(jié)果可以看出,220 kV采用雙母線刀閘分段接線相比雙母線接線,擴建時不會全部停電,電網(wǎng)的安全可靠性提高了,運行檢修的靈活性也提高了,僅僅變電站初期投資的經(jīng)濟性相對低些,但從220 kV變電站30年的全壽命周期成本分析,220 kV采用雙母線刀閘分段接線的經(jīng)濟性要高于雙母線接線。

        3 結(jié)論

        綜合比較,雖然帶有刀閘分段的雙母線接線初期投資成本略高,但對于提高電網(wǎng)供電的安全可靠性及遠景擴建方便卻有著比較大的作用,且不需增加設(shè)備占地,因此220 kV、110 kV配電裝置推薦使用帶有刀閘分段的雙母線接線。

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