CN102931606B - 高压紧凑型变电站 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种高压紧凑型变电站，用于解决高、中压变电站占地面积过大的问题，该变电站包括：主变压器(2)；第一设备室(1)，用于容纳主变压器(2)；第二设备室(3)，设置在第一设备室(1)的一侧，与第一设备室(1)相连接；配电装置(31)，设置在第二设备室(3)内；第三设备室(5)，设置于第二设备室(3)的上部，其中，第二设备室(3)与第三设备室(5)的高度之和与第一设备室(1)的高度相等；二次设备(33)，设置在第三设备室(5)内；第四设备室(9)，设置于第一设备室(1)与第三设备室(5)的上部，与第一设备室(1)和第三设备室(5)均相连接；全封闭组合电器(4)，设置在第四设备室(9)的内部。采用本发明的技术方案，有助于成套生产节约占地面积的高、中压变电站。
Description
技术领域
本发明属于供电领域，涉及一种高压紧凑型变电站。
背景技术
高压变电站是电网的重要组成部分，“高压变电站”一般是指220KV至35KV电压等级的变电站。在城市电网中，高压变电站采用敞开式变电站布置形式的比较少；采用半户内式、户内式变电站比较常见；近几年来，半地下式、全地下式变电站也逐渐增多。一般单座220KV高压变电站采用两台至四台变压器，单台变压器容量在180MVA以上。220KV变电站分为枢纽变电站和负荷变电站，站内电压等级分为220KV、110KV、35KV、10KV、380V(所内变压器)。因此220KV户内变电站用地在544547～1244547平方米范围。如果采用地下方案，投资较大，技术水平也很高，但地面上吊装、通风、防水等进出口占地也在144547平方米以上。
因此，在我国大多数城市电网规划中，220KV高压变电站仅作为高压及中压电网的电源支撑及区域供电枢纽。随着城市负荷密度的日趋增长，变电站的单台变压器容量越来越大，变压器台数越来越多，供电线路出线越来越多，造成变电站规模日趋庞大、占地更多，使得城市负荷中心区建站选址困难，建站成本过高，迫使电网公司选择城区外围地带建站，再向城市中心高负荷密度区迂回供电，造成电网结构越来越复杂，变配电设备增多，运行损耗居高不下，而且，大容量变电站单站故障时影响范围更大，供电安全性差。
“箱式变压器”的小型化技术发展较快，但仅限于10/0.4KV及35/0.4KV。模块化变电站及车载变电站小型化也已应用，但最高电压等级不超过110KV。模块化变电用地344547平方米以上，占地仍然比较大。车载变电站仅能作临时供电，不能满足城市电网常规建设运行需要。
在现有技术中，对高压变电站占地面积大，运行成本高的问题，目前尚未提出有效解决方案。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种高压紧凑型变电站，以解决现有技术中高压变电站占地面积大，运行成本高的问题。
为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
本发明的高压紧凑型变电站包括：主变压器；第一设备室，第一设备室用于容纳主变压器；第二设备室，第二设备室设置在第一设备室的一侧，第二设备室与第一设备室相连接；配电装置，配电装置设置在第二设备室内；第三设备室，第三设备设置于第二设备室的上部，其中，第二设备室与第三设备室的高度之和与第一设备室的高度相等；二次设备，二次设备设置在第三设备室内；第四设备室，第四设备室设置于第一设备室与第三设备室的上部，第四设备室与第一设备室和第三设备室均相连接；全封闭组合电器，全封闭组合电器设置在第四设备室的内部。
进一步地，高压紧凑型变电站还包括无功补偿设备，设置在第四设备室内。
进一步地，高压紧凑型变电站还包括平台，从第四设备室底部向外延伸的平台。
进一步地，平台与第四设备室的连接边的两个邻边均设置挡板。
进一步地，第二设备室的下方为电缆夹层。
进一步地，设备室的梁和柱均为钢材料结构。
进一步地，设备室的内外墙与门窗采用隔墙板、玻璃纤维增强水泥混合材料板和钢化玻璃板的其中之一。
进一步地，设备室的内外墙与门窗采用钢化功材料。
进一步地，门窗包括自动闭锁系统，用于变电站运行中门窗自动关闭，变电站停电后门窗开启。
进一步地，第一设备室、第二设备室、第三设备室及第四设备室的门均设在同一侧。
根据本发明的技术方案，有利于城市负荷密度极高的中心地区建设高效电网，使城网新建改建能减少降压层次、简化接线、大量降低电能损耗。节省建设资金、加快建设速度。
附图说明
说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例的高压紧凑型变电站的主体主视图；
图2是根据本发明实施例的高压紧凑型变电站的左侧纵截面示意图；以及
图3是根据本发明实施例的高压紧凑型变电站的右侧纵截面示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
图1是根据本发明实施例的高压紧凑型变电站的主体主视图。
图2是根据本发明实施例的高压紧凑型变电站的左侧纵截面示意图。
图3是根据本发明实施例的高压紧凑型变电站的右侧纵截面示意图。
参见图1-3所示，本发明的高压紧凑型变电站包括：主变压器2；第一设备室1，用于容纳主变压器2；第二设备室3，设置在第一设备室1的一侧，与第一设备室相连接；配电装置31，设置在第二设备室3内；第三设备室5，设置于第二设备室3的上部，其中，第二设备室3与第三设备室5的高度之和与第一设备室1的高度相等；二次设备33，设置在第三设备室5内；第四设备室9，设置于第一设备室1与第三设备室5的上部，与第一设备室1和第三设备室5均相连接；全封闭组合电器4，设置在第四设备室9的内部。
通过本实施例的技术方案，高压紧凑型成套变电站适合工业化生产，适用于城市不同负荷密度的繁华区，同时也适用于条状地域的山区。对配电网简化接线、降低电能损耗、加快建设速度、减小建设投资、促进及改善智能电网的发展均能发挥关键作。
优选地，高压紧凑型变电站总体布置以主变压器2为中心，设于一层第一设备室1内，第一设备室1室高8.5m。在其相邻一侧设有第二设备室3，第二设备室3设有10KV的配电装置31，第二设备室3室高4.5m，在第二设备室3的上部，设有第三设备室5，第三设备室5室高4.0m在第三设备室5内设有二次设备33，在第一设备室1与第三设备室5的上部第四设备室9，室高6.0m、宽7.2m、长12.0m，第四设备室9内设有220KVGIS及10KV无功偿设备。
采用本实施例的上述技术方案，可将220KV变电站设计成长12m，宽9m，，高14.5m占地面积仅110m2，其特点为超小型，整体全部开门在一侧，不需围墙及环路，可沿路边建设，对选址要求简单，可见于繁华市区。
优选地，二次设备保护装置、控制装置、计量装置、自动装置、通讯设施均与三遥的集成化、数字化、智能化的光缆连接。
优选地，在第四设备室9的底部设维修吊装平台7，平台7宽2.8m、长12.0m，平台7的两端均设置挡板。
通过本实施例的上述技术方案，可满足停电状态下全部设备的运输、安装、维修工作。
可选地，第二设备室3的下方为电缆夹层35。
采用本实施例的上述技术方案，使变电站整体结构及全部设备均无外露带电或可燃部分，符合紧凑型成套变电站安全规范。基础为现场施工的深2m地下夹层，除主变压器下为卵石层6及事故油池8外，其它部分均为电缆夹层35。各级电压电缆按不同方向与相关管路或隧道相接。
可选地，设备室的梁和柱均为钢材料结构。
可选地，设备室的内外墙与门窗采用隔墙板、，玻璃纤维增强水泥混合材料板和钢化玻璃板的其中之一。
可选地，设备室的内外墙与门窗采用钢化功材料。
采用本实施例的上述技术方案，变电站外体为可拆装运输的钢结构梁、柱，内外墙及门窗采用ALC板、GRC板、钢化玻璃板等构成。特制的变压器间百叶窗及外开门具有通风、防火、防震、防磁、降噪声功能。
可选地，门窗包括自动闭锁系统，用于变电站运行中门窗自动关闭，变电站停电后门窗开启。采用本实施例的上述技术方案，变电站无人值守智能化考虑，进出门在运行中均为自动闭锁，仅在全站停电后方能开启。
此外，高压紧凑型变电站的主接线设计参考当前中压“箱式变电站”的接线，高压单回进、出，不仅可保证N-1的可靠性，且对站址及高压线路路径选择都更容易。单台主变容量不大于50MVA，无需加限流电抗器，10KV母线不分段，馈出线路4至8回，各10KV线路所接的10/0.4KV变电室或“箱变”可与相邻的其它高压变电站各条10KV线路串接成环(形成变压器并联运行)，既可开环又可合环运行。
以下为这种统一定性的高压紧凑型变电站在不同负荷密度的市区中布点选址及采用现有10KV中压电压等级的合理性验证，按现有一些常用指标(如功率因数为0.9，线路曲折系数为1.5，线路长度不大于3Km等)有关数据统计列于表1：
表1
由上表可见在一般市区高压紧凑型变电站(220/10KV)对馈出中压线的长度而言(≤1.26Km)不成问题。
根据本实施例的技术方案，高压电缆线路全部为220KV，但与原220KV加110(60)KV具有重复性的路径的电缆总长相比，将有明显减小。若以输送同容量的220KV与110KV电缆单位工程造价对比，220KV电缆也是较低的，以220KV300mm2铜芯电缆与110KV800mm2铜芯电缆相比：220KV总价稍低，外径二者相近，因此工程建设费用也基本相同(但其运行损耗仅为110KV电缆的70％，最大输送容量却为114％)。若与60KV2500mm2铜芯电缆相比，其技术经济优越性更为突出。且220/110KV网络结构得到简化，可形成在每两个相邻“高压箱变”所馈出的10KV用户网络合环运行。解决现有开环运行时，一处用户故障影响多处用户恢复供电操作所需的停电时间。这种高、中压并列合环运行的“分区配电网”有利于安全、节能、便于用户维修及与中、低压分布能源的连接等多方优点。对当前智能电网合理发展及简化系统起助推作用。
而且全部设备模块化，无外露带点部分，基本达到长期免维修。(高压设备为GIS，中压为封闭柜；主变压器为密封油浸、低损耗、低噪声；高、中压中性点接地附属设备、站用变电器及无功补偿设备均为封闭柜)。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种高压紧凑型变电站，其特征在于，包括：
主变压器(2)；
第一设备室(1)，用于容纳所述主变压器(2)；
第二设备室(3)，设置在所述第一设备室(1)的一侧，与所述第一设备室(1)相连接；
配电装置(31)，设置在所述第二设备室(3)内；
第三设备室(5)，设置于所述第二设备室(3)的上部，其中，所述第二设备室(3)与所述第三设备室(5)的高度之和与所述第一设备室(1)的高度相等；
二次设备(33)，设置在所述第三设备室(5)内；
第四设备室(9)，设置于所述第一设备室(1)与所述第三设备室(5)的上部，与所述第一设备室(1)和所述第三设备室(5)均相连接；
全封闭组合电器(4)，设置在所述第四设备室(9)的内部；
其中，无功补偿设备，设置在所述第四设备室(9)内；
其中，二次设备(33)保护装置、控制装置、计量装置、自动装置、通讯设施均与三遥的集成化、数字化、智能化的光缆连接；
其中，所述高压紧凑型变电站还包括从所述第四设备室(9)底部向外延伸的平台(7)，所述平台(7)与所述第四设备室(9)的连接边的两个邻边均设置挡板。
2.根据权利要求1所述的高压紧凑型变电站，其特征在于，所述第二设备室(3)的下方设置有电缆夹层(35)。
3.根据权利要求1所述的高压紧凑型变电站，其特征在于，所述第一设备室(1)、所述第二设备室(3)、所述第三设备室(5)及所述第四设备室(9)的梁和柱均为钢材料结构。
4.根据权利要求1所述的高压紧凑型变电站，其特征在于，所述第一设备室(1)、所述第二设备室(3)、所述第三设备室(5)及所述第四设备室(9)的内外墙与门窗采用隔墙板，玻璃纤维增强水泥混合材料板和钢化玻璃板的其中之一。
5.根据权利要求4所述的高压紧凑型变电站，其特征在于，所述门窗包括自动闭锁系统，用于所述变电站运行中所述门窗自动关闭。
6.根据权利要求1所述的高压紧凑型变电站，其特征在于，所述第一设备室(1)、所述第二设备室(3)、所述第三设备室(5)及所述第四设备室(9)的门均设在同一侧。
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