孫亞輝

（國網(wǎng)福建省電力有限公司超高壓分公司，福建 福州 350013）

變電站雙母接線[1-4]是一種常見的主接線方式之一，應(yīng)用非常廣泛。空氣絕緣的敞開式開關(guān)設(shè)備（air insulated switchgear ，簡(jiǎn)稱AIS）[5-6]，仍然大量存在。在變電站面積限定的空間內(nèi)，AIS 電氣設(shè)備在變電站雙母接線方式中的傳統(tǒng)布置，雖然滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)[7]，但由于沒有充分考慮高壓電氣設(shè)備停電檢修期間的安全距離問題，給檢修人員帶來了一定的麻煩和安全隱患，有時(shí)需要采取特殊措施或擴(kuò)大停電范圍才能滿足檢修安全距離要求。

針對(duì)上述問題，在不增加變電站面積的前提下，提出一些優(yōu)化設(shè)計(jì)，既能滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求，又能滿足檢修工作要求。

1 傳統(tǒng)雙母接線電氣設(shè)備布置方式

以220 kV 雙母接線[8-9]為例，傳統(tǒng)雙母接線中，一個(gè)線路間隔的電氣設(shè)備由隔離開關(guān)、斷路器、電流互感器、電壓互感器和避雷器組成，其斷面圖如圖1 所示。

圖1 傳統(tǒng)雙母接線電氣設(shè)備布置方式

2 傳統(tǒng)雙母接線電氣設(shè)備布置特點(diǎn)

這種電氣設(shè)備布置方式的主要特點(diǎn)是：

母線側(cè)兩組隔離開關(guān)分別采用垂直伸縮式和水平旋轉(zhuǎn)式[10]（或水平伸縮式結(jié)構(gòu)），圖1 中是采用采用垂直伸縮式和水平伸旋轉(zhuǎn)式結(jié)構(gòu)；

斷路器和電流互感器通過跨路管母相互連接；

線路側(cè)電壓互感器和避雷器通過鋼芯鋁絞線T接于線路上。

3 雙母接線電氣設(shè)備布置方式存在的問題

對(duì)設(shè)備檢修人員來講，這種電氣設(shè)備布置方式存在的主要問題如下。

電壓互感器和變電站圍墻之間的中心距離為3.5 m，實(shí)際邊際間距離小于3.5 m，大型作業(yè)車輛（高空作業(yè)、吊車）進(jìn)出不方便。

斷路器與垂直伸縮式隔離開關(guān)及ⅠM 之間的中心距離為4 m。隔離開關(guān)在分閘位置狀態(tài)下，斷路器與該隔離開關(guān)本體帶電部位之間的水平約3.5 m，斷路器與ⅠM 之間帶電部位的距離L1如下：

在線路停電而ⅠM 不停電的情況下，要對(duì)斷路器本體進(jìn)行吊裝檢修，斷路器與ⅠM 之間帶電部位的安全距離只有4.5 m，不滿足《國家電網(wǎng)公司電力安全工作規(guī)程（變電部分）》（以下簡(jiǎn)稱《安規(guī)》）不小于6 m 的要求。因此，要對(duì)斷路器進(jìn)行吊裝檢修，必須將ⅠM 停電才能滿足《安規(guī)》要求。

在線路停電而ⅠM 不停電的情況下，要對(duì)水平旋轉(zhuǎn)式（或伸縮式）隔離開關(guān)本體進(jìn)行吊裝檢修，隔離開關(guān)與ⅠM 之間帶電部位的安全距離L2，同樣不滿足《安規(guī)》不小于6 m 的要求。因此，要對(duì)水平旋轉(zhuǎn)式（或伸縮式）隔離開關(guān)進(jìn)行吊裝檢修，必須將ⅠM 停電才能滿足《安規(guī)》要求。

4 雙母接線電氣設(shè)備布置方式優(yōu)化

為解決上述問題，在不增加變電站面積的前提下，提出一些優(yōu)化設(shè)計(jì)，既能滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求，又能滿足檢修工作要求，如圖2 所示。

圖2 雙母接線電氣設(shè)備布置方式的優(yōu)化設(shè)計(jì)

4.1 電壓互感器和避雷器布置方式優(yōu)化

傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，電壓互感器和避雷器通過鋼芯鋁絞線連接，二者支撐柱之間中心距離為1 800 mm，如圖1 及圖3（a）所示。

將電壓互感器和避雷器采用共基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，二者裝在一根支撐柱上，大約可增加電壓互感器和變電站圍墻之間的距離0.5～1 m，可以滿足大型作業(yè)車輛（高空作業(yè)、吊車）的進(jìn)出。同時(shí)縮短了避雷器與被保護(hù)設(shè)備（電壓互感器）之間連接導(dǎo)線的長度，二者之間的接地點(diǎn)距離也縮短了，保護(hù)效果更好。但是，為了滿足動(dòng)穩(wěn)定要求及相互間拉力的影響，避雷器與電壓互感器之間的連接不應(yīng)采用硬連接，應(yīng)采用多股軟連接片進(jìn)行連接。同時(shí)，為方便檢修，應(yīng)注意將電壓互感器二次接線盒方向朝外出。優(yōu)化后的布置如圖2 及圖3（b）所示。

4.2 斷路器布置方式優(yōu)化

將圖1 中斷路器與電纜溝位置互換，并將圖1中的端子箱布置于電纜溝的右側(cè)，如圖2 所示。這樣，斷路器與ⅠM 之間帶電部位的距離L1如下：

因8.6 m 有足夠的余度，考慮到現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，可以適當(dāng)調(diào)整斷路器、電纜溝及端子箱之間的位置。

這種優(yōu)化后的布置方式，并沒有減少斷路器和電流互感器之間道路的寬度。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，如圖1所示，電纜溝布置在道路旁邊，雖然斷路器和電流互感器之間的距離（道路和電流溝之和）較寬，但是，對(duì)于大型作業(yè)車輛（高空作業(yè)、吊車）而言，為防止電纜溝塌方，是不允許車輛從電纜溝上行駛的，其作業(yè)過程中的支腿也應(yīng)躲過電纜溝一定的距離。優(yōu)化后的設(shè)計(jì)，在滿足《安規(guī)》不小于6 m 的要求下，通過適當(dāng)調(diào)整斷路器、電纜溝及端子箱之間位置（例如，將三者同步向右移），還可以增加道路的寬度。因?yàn)樵摰缆吠ǔ樗嘤不坊缆返募訉捀佑欣诘踯囍鹊姆胖?，使得檢修更方便。

4.3 隔離開關(guān)布置方式優(yōu)化

將母線側(cè)水平旋轉(zhuǎn)式或水平伸縮式結(jié)構(gòu)的隔離開關(guān)改用垂直伸縮式結(jié)構(gòu)。這樣，可以將該隔離開關(guān)右移，布置于ⅡM 之下，如圖2 所示，增加了隔離開關(guān)與ⅠM 之間的距離，滿足ⅠM 不停電的情況下，對(duì)隔離開關(guān)進(jìn)行吊裝檢修的要求。

傳統(tǒng)的布置方式，對(duì)水平旋轉(zhuǎn)式（或伸縮式）隔離開關(guān)進(jìn)行吊裝檢修時(shí)，其連接的母線ⅡM 是必須要停電的，但要滿足《安規(guī)》要求，也必須將ⅠM 停電才能進(jìn)行。兩條母線（ⅠM 和ⅡM）同時(shí)停電，這在實(shí)際中幾乎是不可能的，因?yàn)? 條母線同時(shí)停電會(huì)造成大量的線路停電，降低了電網(wǎng)的可靠性。通常的做法是采取特殊的施工作業(yè)方式或采取特殊的安全措施，例如通過搭腳手架人工作業(yè)方式取代吊車，但其安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)也是相當(dāng)高的，對(duì)各級(jí)管理人員到崗到位等投入也非常高。優(yōu)化后的設(shè)計(jì)，可以大大降低這種安全風(fēng)險(xiǎn)，提高作業(yè)效率。

5 結(jié)束語

克服傳統(tǒng)設(shè)計(jì)理念存在的不足，在不增加變電站面積的情況下，通過對(duì)雙母線接線方式電氣設(shè)備布置方式的優(yōu)化設(shè)計(jì)，方便大型作業(yè)車輛（高空作業(yè)、吊車）的使用，可以滿足電氣設(shè)備吊裝檢修時(shí)的安全距離要求，大大降低作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)，提高作業(yè)效率。將電壓互感器和避雷器采用共基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)裝在1 根支撐柱上，二者之間采用多股軟連接片進(jìn)行連接，大約可增加電壓互感器和變電站圍墻之間的距離0.5～1 m，可以滿足大型作業(yè)車輛（高空作業(yè)、吊車）的進(jìn)出。調(diào)整斷路器、電纜溝及端子箱之間的布置方式，可以滿足斷路器吊裝檢修作業(yè)要求，還可以增加道路的寬度，更加有利于吊車支腿的放置，使得檢修更方便。將母線側(cè)水平旋轉(zhuǎn)式或水平伸縮式結(jié)構(gòu)的隔離開關(guān)改用垂直伸縮式結(jié)構(gòu)，滿足隔離開關(guān)吊裝檢修作業(yè)要求，大大降低傳統(tǒng)作業(yè)方式的安全風(fēng)險(xiǎn)，提高作業(yè)效率。