220kV配电装置的方案比较Word格式文档下载.docx
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2220kV配电装置型式选择
220kV配电装置型式选择,要考虑国家的技术经济政策、节约用地、自然条件、运行和检修的要求。
对存在海边盐雾和水泥厂等严重污染时,可采用屋内配电装置。
在用地紧张时,也可以采用屋内配电装置;
技术经济比较合理时,可以采用GIS。
在确定配电装置型式时,必须考虑的因素如下:
a)节约用地;
b)运行安全、操作巡视方便;
c)便于检修和安装;
d)节约三材,降低造价;
e)电晕及无线电干扰;
f)绝缘配合;
g)进出线与配电装置的配合
h)污秽条件等
i)对沿海电厂还应考虑台风、潮湿及盐雾等对电气设备的影响
根据上述设计原则,以及工程厂址选择的要求,本工程220kV配电装置型式可以有以下3种方案:
方案一:
220kV屋外敞开式配电装置;
方案二:
220kV屋内GIS常规布置;
方案三:
220kV屋内GIS热网首站上非常规布置;
下面就上述3种可行方案进行技术经济比较。
2.1220kV屋外敞开式配电装置
220kV屋外配电装置采用分相管母线中型屋外配电装置布置方式。
屋外敞开式配电装置布置方式较多,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虽然节省了占地面积,但屋外分相中型与之相比,施工工作量最小,工期最短;
布置清晰,运行方便;
检修母线方便;
抗震性能好。
经过综合比较,方案一选用分相中型布置。
220kV分相管母线中型屋外配电装置布置方案:
采用SF6绝缘瓷柱式断路器,主母线下布置隔离开关,需要单独占地;
由3个进线间隔,2个出线间隔,1个母联间隔以及1个PT&
LA间隔组成。
主母线采用管母线,隔离开关布置在管母线下方,进线和出线断路器分别布置在一条中心线上。
考虑到设备安装检修方便,220kV开关厂内设环行道路。
该型配电装置占地面积少,布置清晰,结构简单,运行维护和安装检修均较方便。
平面布置图见“附图1220kV屋内GIS常规布置”。
2.1.1屋外配电装置本体配置
序号
220kV配电装置(双母线接线)
双母线接线,屋外中型布置,管母线配电装置
主变进线间隔2个,起备变进线间隔1个,出线间隔2个,母联间隔1个,PT及避雷器间隔1个,共7个间隔。
A
断路器
六氟化硫单断口220kV2500A40KA
组
6
附操作机构
B
隔离开关
GW6-220D(W)单接地刀2500A
100kA
9
C
GW6-220(W)不带接地刀2500A
5
D
GW11-220D(W)附双接地刀2500A
2
E
母线接地隔离开关
JW4-220D(W)2000A
4
F
电流互感器
LB-220W220kV,2X750/5A,
0.2S/5P30/5P30/5P30/5P30/5P30
台
3
G
LB-220W220kV,2X1250/5A,
0.2/5P20/5P20/5P20/5P20/5P20
15
H
母线支柱绝缘子
220kV,弯曲强度8000N
个
48
I
支柱绝缘子
24
J
钢芯铝绞线
LGJ-400/35
米
150
PT及起备变间隔
K
铝锰合金管主母线
ф130/116
580
L
2X(LGJ-400/35)
180
主变进线间隔
M
465
出线及母联间隔
N
母线电压互感器
220kV,电容式
O
绝缘子串
XWP-10,20片/串
串
30
P
母线固定金具
套
96
R
管母线托架
S
其它金具
U
母线避雷器
Y10W1-204/506
V
线路电压互感器
X
端子箱
7
2.2220kV屋内GIS常规布置
SF6全封闭组合电器即GIS,是把整个220kV开关场的一次设备包括断路器、隔离开关、接地开关、电压互感器、电流互感器、避雷器及母线等集成在SF6气体的密封罐体内,经优化设计有机地组合成一个整体。
其主要特点是小型化、可靠性高、安全性好、杜绝外部的不利影响、安装周期短、维护方便、检修周期长等;
缺点是造价较高。
常规的220kV屋内GIS是在技术经济比较合理的情况下,将220kV屋内GIS布置在主厂房A排前靠近主变压器进线的位置,以便于220kV屋内GIS的进线引接并直接出线至厂区外。
平面布置图见“附图2220kV屋内GIS常规布置”。
2.2.1GIS本体配置
名称
型号及规范
单位
数量
备注
1
220kV出线间隔
每个间隔包括:
1套主断路器:
2500A,50kA,125kA,
3套隔离开关:
2500A,125kA,
1套快速接地开关
2套维修接地开关
8套电流互感器
1个就地控制柜
1套SF6出线瓷套管
220kV主变进线间隔
1600A,50kA,125kA,
2套隔离开关:
1600A,125kA,
1套维修接地开关
220kV母联间隔
2500A,50kA,125kA,
220kV母线设备间隔
2套电压互感器
1250A,
4套维修接地开关1250A,
2套用于母线的快速接地开关
2个就地控制柜
220kV高备变间隔
3套维修接地开关
220kV主母线
3相3150A
64
局部放电监测装置
8
密度监测
微水监测
10
支架
批
2.2.2配置变压器进线避雷器9支,出线避雷器6支。
2.2.3配置2支线路侧单相电压互感器。
2.2.4配置5吨吊车1套
2.2.5220kV配电装置进出线走廊
钢芯铝绞线(出线)
2x(LGJ-400/35)
280
钢芯铝绞线(进线)
420
钢芯铝绞线(起备变)
140
XWP-10,16片/串
18
2.3220kV屋内GIS热网首站上非常规布置
在利用供热机组热网首站的基础上,提出220kV屋内GIS非常规布置方案:
将220kV屋内GIS布置在主厂房A排前的热网首站上面;
220kV屋内GIS由3个进线间隔,2个出线间隔,1个母联间隔,1个PT&
LA间隔以及母线延伸间隔组成,其中由于进出线架空线的间隔大小与GIS间隔宽度不同,需要增加母线延伸间隔,这样在一定程度上会提高工程造价。
将220kV屋内GIS布置在主厂房A排前的热网首站上面,是一种非常规布置,相对于常规220kV屋内GIS比较,不再需要单独占地。
220kV屋内GIS通过架空线利用主厂房A排前构架直接出线;
220kV屋内GIS进线也可以通过母线延伸间隔调整各间隔间距,通过架空线利用主厂房A排前构架与变压器相连。
这样就有效的利用了主厂房A排前的空间,节省了220kV屋内GIS的单独用地。
本方案由于其布置位置受到热网首站位置的限制,与下一期的热网首站距离较远,不利于下期扩建时的主母线连接,可以采用延伸间隔连接,会提高工程造价。
平面布置图见“F414C-D08A排前变压器及220kV屋内GIS平面布置图”。
断面图见“F414C-D09220kV屋内GIS及进出线走廊断面图”。
2.3.1GIS本体配置
1组避雷器
1套HSP干式硅橡胶外套套管
1支线路侧单相电压互感器
88
2.3.2配置5吨吊车1套
2.3.3220kV配电装置进出线走廊
300
2.3.4首站上GIS扩建需增加电气设备材料(此项费用单独开列)
220
2.4三种方案的技术比较见下表
技术比较:
表1
比较项目
220kV屋外敞开式配电装置
220kV屋内GIS常规布置
220kV屋内GIS热网首站上非常规布置
安全可靠性
设备会受到低温影响,但在长春地区的环境条件下,SF6设备可以正常使用,设备运行安全。
设备可以国产化
不受外部恶劣低温环境影响,整套设备的可靠性极高,设备运行安全。
维护检修
维护周期短,工作量较大
检修周期长,基本为免维护,维修工作量小
检修周期长,基本为免维护,维修工作量相对较大(高层维护)
运行管理
运行方便,国内有及其丰富的运行管理经验;
抗震性能强
设备集中,操作管理方便,没有触电危险,无静电感应和无线电干扰、抗震性能好。
安装施工
施工安装复杂,工程量大,施工周期长,施工费用较高
设备为模块化,为工厂制造,现场安装周期短
运行业绩
很多
沿海、高污染和高寒地区采用屋内GIS的业绩较多
运行环境
在冬季运行环境较差
运行环境好
土建工作量
较大
较小
对配电装置扩建影响
有充足的扩建空间
扩建方便
扩建时主母线连接较长,需增加土建基础
占地面积
占地较大,7786m2
占地较小,1930m2
节省占地,有效利用主厂房A排前热网首站上方的空间
循环水管长度差值
+470.4m
2.5两种方案的经济比较见下表
经济比较:
表2
电气设备投资及安装费(万元)
882.26
1845.91
1908.7
占地费用
77.86
19.3
土建建筑费(万元)
258
120
142
循环水管(万元)
377.97
合计(万元)
1596.09
2363.18
2050.7
初投资差价(万元)
-454.61
+312.48
注:
需要考虑采用非常规屋内GIS的扩建;
在扩建时,增加主母线长度及土建基础,下期扩建时需要额外增加电气本体及土建费用共计约693万元。
3结论
通过对以上3种方案技术经济比较可知:
经济性最好的方案是方案一220kV屋外敞开式配电装置,有工程造价低、极其丰富的运行管理经验以及扩建方便等优势。
此方案不利的一面是占地面积大。
方案二、方案三的技术性均明显优于方案一,220kV屋内GIS热网首站上非常规布置,有节约占地、检修周期长、基本为免维护以及操作管理方便等优势。
若不考虑扩建,从经济性上讲,方案三明显优于此方案方案二。
不利的一面是扩建时的连接主母线较长,增加费用较高。
综上所述,方案一无论从技术上还是经济上均是合理的,应为首选方案,但考虑到本项目业主方对用地指标的限制并充分尊重业主方的意见,推荐采用方案三——220kV屋内GIS热网首站上非常规布置方案。
4附图
附图1220kV屋外敞开式配电装置
附图2220kV屋内GIS常规布置