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        一種帶合閘電阻的220kV組合電器結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計

        2021-03-27 13:24:06柳如見柳緒祥鄧東印李玉友高瑞東梁孝峰
        電器工業(yè) 2021年3期
        關(guān)鍵詞:工程

        柳如見 柳緒祥 鄧東印 李玉友 高瑞東 梁孝峰

        (1.山東泰開高壓開關(guān)有限公司 2.濟寧市建寧電器設(shè)備有限公司)

        0 引言

        川藏聯(lián)網(wǎng)工程即川藏聯(lián)網(wǎng)輸變電工程,旨在將西藏昌都電網(wǎng)與四川電網(wǎng)接通,結(jié)束西藏昌都地區(qū)長期孤網(wǎng)運行的歷史。工程全長1500公里,被譽為全球最具挑戰(zhàn)性的輸變電工程。合閘電阻的主要作用:消弱電磁振蕩和限制過電壓。玉龍變電站為其四座變電站之一,基于實際需要,要求本站220kV組合電器主變間隔斷路器配置合閘電阻。

        工程工期要求緊張,對設(shè)備性能要求嚴(yán)格。據(jù)此,結(jié)合實際情況,設(shè)計了一種基于500kV組合電器斷路器的220kV組合電器。利用500kV組合電器斷路器的成熟技術(shù),結(jié)合現(xiàn)有200kV組合電器的機構(gòu),設(shè)計了一種特殊結(jié)構(gòu)的220kV組合電器。

        主變間隔斷路器加裝合閘電阻,采用500kV組合電器斷路器。其余間隔斷路器為常規(guī)220kV斷路器(無合閘電阻),除主變間隔外其余間隔為常規(guī)間隔。具體如圖3和圖4所示。

        1 川藏聯(lián)網(wǎng)玉龍變電站220kV組合電器說明

        川藏聯(lián)網(wǎng)玉龍變電站工程220kV組合電器采用雙母接線形式,一期工程共計1回主變(#1主變)、2回出線、1回母聯(lián)、2回母線設(shè)備、3回出線預(yù)留和2回主變預(yù)留間隔。主變間隔斷路器加裝合閘電阻,其余間隔斷路器為常規(guī)220kV斷路器(無合閘電阻)。具體接線原理和布置如圖1和圖2所示。

        2 結(jié)構(gòu)設(shè)計要求

        2.1 主變間隔的結(jié)構(gòu)方案設(shè)計

        主變間隔斷路器為臥式布置且尺寸較大,如圖5所示,臥式斷路器動靜側(cè)拔口豎直放置,動側(cè)拔口需安裝兩臺GR隔離開關(guān)。由于斷路器拔口朝上,主變間隔主母線安裝于斷路器上方,位置較高,兩母線支撐的設(shè)計需特殊考慮。一條母線位于斷路器罐體上方,鑒于斷路器包括其操動機構(gòu)分相布置,該母線支撐不可落在斷路器罐體上方,直接落在斷路器底架上,安裝于中相斷路器和邊相斷路器底架上,橫跨兩底架,該母線支撐共計兩件。另一條母線位于斷路器操作機構(gòu)上方,該母線支撐只能落在預(yù)埋基礎(chǔ)上。由于兩條母線均位于斷路器上方,位置較高,故母線與支撐之間安裝有整體底架,保證了母線上方所有部件安裝的整體性和穩(wěn)定性,且母線殼體與該上方底架之間安裝有特別的調(diào)整墊片,保證了高度方向安裝尺寸的可調(diào)性。

        圖1 川藏聯(lián)網(wǎng)玉龍變電站工程220kV組合電器主接線圖

        圖2 川藏聯(lián)網(wǎng)玉龍變電站工程220kV組合電器平面布置圖

        圖3 500kV組合電器斷路器斷面圖

        2.2 主變間隔與常規(guī)間隔母線對接的結(jié)構(gòu)方案設(shè)計

        如以上圖所示,主變間隔主母線位置與常規(guī)間隔主母線空間位置出入較大,需特殊設(shè)計一種過渡裝配體,以保證兩種間隔母線的對接。如圖6所示,一種過渡母線裝配體,下方落地母線與常規(guī)間隔母線對接,上方與主變間隔主母線對接。通過該過渡母線裝配體,可以保證與兩種間隔的母線直接對接。

        圖4 220kV組合電器常規(guī)間隔斷面圖

        圖5 1#主變間隔斷面圖

        圖6 主變間隔與常規(guī)間隔母線對接過渡裝配體斷面圖

        2.3 主變預(yù)留間隔的結(jié)構(gòu)方案設(shè)計

        主變預(yù)留間隔的結(jié)構(gòu)設(shè)計與本期完整間隔的總體設(shè)計一致。由于遠(yuǎn)期面臨斷路器的擴建安裝,故主變預(yù)留間隔的支撐及底架需設(shè)計為靈活可拆卸且利于遠(yuǎn)期臥式分相斷路器的進入與安裝。由于外側(cè)母線下方為斷路器操作機構(gòu)且落地布置,遠(yuǎn)期擴建安裝操作空間充足,該支撐與一期完整主變間隔一致且遠(yuǎn)期擴建斷路器時該部分不需移動。間隔內(nèi)上方母線支撐需安裝在一活動底架上,該底架遠(yuǎn)期擴建時需保證可拆解移動,保證斷路器的順利進入與擴建。

        2.4 廠內(nèi)安裝效果

        根據(jù)以上方案,進行實際設(shè)計,并進行了現(xiàn)場發(fā)貨前的預(yù)裝工作,如圖8~圖9所示。

        圖7 主變預(yù)留間隔斷面圖

        圖8 主變間隔安裝效果圖

        圖9 主變間隔與常規(guī)間隔母線過渡裝配體安裝效果圖

        3 一期設(shè)備現(xiàn)場安裝方案

        3.1 間隔安裝順序

        如圖5所示,主變間隔體積大,間隔組成復(fù)雜,現(xiàn)場安裝難度較大?;诖?,確定1#主變間隔為第一間隔(基準(zhǔn)間隔),本工程設(shè)備的安裝從此間隔開始,從1#主變間隔逐漸往兩側(cè)安裝,直至設(shè)備總體安裝完成。

        3.2 間隔安裝方法

        (1)1#主變間隔的安裝

        1)如圖10所示,先將1#主變間隔三相斷路器大體就位,嚴(yán)格就位于相應(yīng)基礎(chǔ)上,確定三相斷路器之間的相間距為1100mm;

        2)然后進行單元Ⅰ和主變間隔過渡母線的裝配,裝配后效果如圖11和圖12所示,其中1#主變間隔兩側(cè)共需4組過渡母線裝配單元;

        3)將裝配完成的單元Ⅰ與斷路器動側(cè)波紋管連接,并將單元Ⅰ下方的支撐安裝完成,安裝效果如圖13所示;

        4)最后進行1#主變間隔兩側(cè)過渡母線裝配單元和1#主變間隔斷路器上方主母線的對接,裝配效果如圖14所示。

        至此,1#主變間隔主體安裝完成。

        (2)1#主變間隔除外其余間隔的安裝和間隔過渡母線的對接

        2#主變預(yù)留間隔和3#主變預(yù)留間隔的安裝同1#主變間隔的安裝方法一致,此3間隔除外的其余間隔均為整體發(fā)貨,現(xiàn)場只需直接對接間隔過渡母線。主變間隔除外其余間隔的安裝和落位應(yīng)以1#主變間隔為基準(zhǔn),逐漸向兩側(cè)落位安裝,直至本工程間隔及所有過渡母線安裝完成。完成后進行主母線電阻、更換吸附劑、抽真空、充氣、檢漏、測微水等試驗。

        (3)分支母線和套管的安裝

        間隔過渡母線對接完成、相關(guān)試驗合格以后,可進行1#主變間隔主變側(cè)隔離開關(guān)和接地開關(guān)的安裝以及本工程所有分支母線和套管的安裝。完成后進行主母線電阻、更換吸附劑、抽真空、充氣、檢漏、測微水等試驗。

        (4)接地排及相關(guān)附件的安裝

        待本工程所有間隔及相應(yīng)分支母線和主母線安裝完成后,參照公司提供的接地排安裝示意圖進行接地排的安裝,并進行相關(guān)附屬件的安裝。

        4 二期主變間隔擴建對接方案

        二期工程進行2#主變間隔的斷路器部分的擴建與安裝。一期2#主變間隔母線側(cè)隔離開關(guān)和接地開關(guān)已經(jīng)安裝,本期主要對接斷路器及其他部分。主變間隔體積大,間隔組成復(fù)雜,現(xiàn)場安裝難度較大。基于此,確定2#主變間隔擴建安裝順序:安裝Ⅰ母線支撐工裝-切割Ⅰ母線下方底架并移除支撐A-安裝邊相斷路器裝配單元-安裝中相斷路器裝配單元-安裝剩余邊相斷路器裝配-安裝斷路器靜側(cè)部分組件至套管裝配-附屬部件裝配。具體安裝方法如下:

        1)安裝2#主變間隔Ⅰ母線兩側(cè)的工裝支撐,如圖18所示;

        2)如圖19所示切割2#主變間隔Ⅰ母線下方底架,移除該Ⅰ母線下方其中1件支撐A;

        3)如圖18、圖20、圖21所示,將其中1邊相斷路器裝配單元(該裝配單元具體組成見圖5)通過滾杠移至2#主變預(yù)留間隔下方,使之處于預(yù)留間隔相間位置(目的是方便使用吊裝工具將該斷路器動側(cè)電流互感器、400直筒和導(dǎo)體安裝于斷路器上),安裝動側(cè)電流互感器、400直筒和1667導(dǎo)體;

        圖10 1#主變間隔斷路器裝配單元

        圖11 1#主變間隔單元Ⅰ裝配

        圖12 主變間隔過渡母線裝配單元

        圖13 1#主變間隔斷路器與單元Ⅰ裝配安裝完成圖

        4)將觸頭座安裝于2#主變預(yù)留間隔GR和DGR之間的四通正下方絕緣子嵌件上,如圖22所示:將上述項3斷路器裝配單元移至2#主變預(yù)留間隔GR和DGR之間的四通正下方,如圖23所示:拆解掉斷路器和下方底架之間的臨時支撐并將其移除, 對接該斷路器裝配單元與2#主變預(yù)留間隔四通直至全部連接螺栓安裝完成,如圖24和圖25所示:安裝斷路器罐體和下方底架之間的所有固定支撐。至此,該邊相斷路器部分對接安裝完成;

        圖14 一期工程現(xiàn)場安裝效果圖

        圖15 一期工程現(xiàn)場安裝效果圖

        圖16 主變間隔擴建方案(擴建斷路器)

        圖17 主變預(yù)留間隔示意圖

        圖18 主變間隔擴建時支撐工裝安裝示意圖

        圖19 主變預(yù)留間隔現(xiàn)場一期安裝效果圖

        圖20 邊相斷路器安裝過程示意圖

        圖21 邊相斷路器安裝過程示意圖

        圖22 邊相斷路器安裝過程示意圖

        圖23 邊相斷路器安裝過程示意圖

        5)同上述項3和項4所述,安裝中相斷路器,見圖26;待上述邊相和中相斷路器對接完成后,安裝2#主變間隔Ⅰ母線下方落在該兩斷路器底架上的支撐A;

        6)拆除2#主變間隔Ⅰ母線下方另1件支撐B并在該2#主變間隔Ⅰ母線兩側(cè)安裝好工裝支撐,安裝對接最后1邊相斷路器,完成后安裝該邊相斷路器和中相斷路器底架之間的Ⅰ母線支撐B;此本間隔3相斷路器單元對接安裝完畢;

        7)安裝斷路器靜側(cè)部分組件、分支母線和套管;

        8)相關(guān)附屬件和接地排。

        圖24 邊相斷路器安裝過程示意圖

        圖25 邊相斷路器安裝過程示意圖

        圖26 中相斷路器安裝效果示意圖

        5 結(jié)束語

        工程要求玉龍變電站工程22kV組合電器主變間隔斷路器配置合閘電阻。結(jié)合500kV組合電器斷路器配置合閘電阻的特點和成熟技術(shù),利用220kV組合電器部分常規(guī)結(jié)構(gòu),設(shè)計了一種帶合閘電阻的組合電器間隔——主變間隔。主變間隔斷路器采用500kV組合電器斷路器,其余部分采用220kV組合電器結(jié)構(gòu),并設(shè)計主變間隔與常規(guī)間隔母線對接的過渡裝配體,完美實現(xiàn)了本工程的現(xiàn)場安裝與遠(yuǎn)期擴建對接。利用成熟技術(shù)滿足工程實際需求,圓滿實現(xiàn)了工程的長期順利運行。

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