CN107332149B - 一种变电站主变低压侧场地及其布置方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种变电站主变低压侧场地及其布置方法，将GIB母线在水平方向设置为凹凸形弯折结构从而形成若干段朝向两侧开口且交错设置的间隔母线；将GIB母线在竖直方向贴近地面低位设置；将若干无功补偿间隔设置在GIB母线的两侧，并分别与相应的间隔母线电连接；在水平方向上，间隔母线横向尺寸的确定方法为：将无功补偿间隔内的相同设备与间隔母线之间的最大距离作为间隔母线的横向尺寸；纵向尺寸的确定方法为：在横向尺寸为已知的情况下，间隔母线的纵向尺寸大于等于同时满足所有设备正常运行或检修时的安全距离要求以及设备运输时的最小距离要求时的最小纵向尺寸。本发明具有的有益效果：能够灵活布置设备，节省占用面积及空间。

Description

一种变电站主变低压侧场地及其布置方法
技术领域
本发明属于电力系统输变电工程设计技术领域，具体涉及一种变电站主变低压侧场地及其布置方法。
背景技术
如图1和2所示，目前国内户外变电站中主变低压侧母线主要采用户外支持式管母线，主变压器、无功补偿装置与管母线两侧通过裸导线引接，为满足带电距离要求，需要两侧引线之间、以及引线距管母支持绝缘子之间保证一定的距离，开关类设备如HGIS、AIS设备一般要放置在母线的投影范围之外，这样就限制了主变压器、主母线与各间隔设备之间的相对定位的灵活性，从而限制主变低压侧场地的整体布局优化，占地面积较大造成投资浪费。
气体绝缘封闭母线（GIB母线）本身尺寸较小，且与其他电气设备无带电距离限制，布置灵活，方便场地的优化布置，此外，GIB母线由于外露绝缘少，减少了雾闪、雨闪等几率，从而降低了主变压器退出运行的几率，大大提高了系统运行的安全性。因此GIB母线应用于变电站工程中具有较大的前景，针对其布置结构的优化及研究也是近年来研究的热点问题。
目前，基于GIB母线的无功场地布置方案常规有两种方案：一种是如图3所示的单列式布置型式，该方案与传统的户外支撑管母线方案相似，GIB母线一字形布置，无功补偿装置布置在GIB母线一侧，因采用GIB母线及内置是隔离开关，间隔纵向尺寸较支持管母线方案减小5m。
另一种是如图4所示的双列式布置型式，该布置方案GIB母线设置在无功补偿装置中间，GIB母线一字形布置，从中间向双侧引出各间隔出线套管，较传统支持式管母线方案横向尺寸优化5m。
综上所述，传统方案中利用GIB母线虽然一定程度上缩减了场地和横向尺寸，但无功补偿场地的利用率仍然较低。与此同时，目前土地资源较为紧张，在电力系统建设过程中，需要有效优化设备布置方案，节省占地，同时还需要兼顾设备布置的灵活性。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种变电站主变低压侧场地及其布置方法，能够灵活布置设备，节省占用面积及空间。
为解决现有技术问题，本发明公开了一种变电站主变低压侧场地的布置方法，将GIB母线在水平方向设置为凹凸形弯折结构从而形成若干段朝向两侧开口且交错设置的间隔母线；将GIB母线在竖直方向贴近地面低位设置，其离地高度为20～40cm；将若干无功补偿间隔设置在GIB母线的两侧，并分别与相应的间隔母线电连接；
在水平方向上，间隔母线的横向尺寸的确定方法为：将无功补偿间隔内的相同设备与间隔母线之间的最大距离作为间隔母线的横向尺寸；间隔母线的纵向尺寸的确定方法为：在横向尺寸为已知的情况下，间隔母线的纵向尺寸不小于同时满足所有设备正常运行或检修时的安全距离要求以及设备运输时的最小距离要求时的最小纵向尺寸。
本发明还公开了一种变电站主变低压侧场地，包括GIB母线以及无功补偿间隔；GIB母线以及无功补偿间隔按照上述布置方法进行设置。
进一步地，每个间隔母线上设置有出线套管，其中位于端部的一个出线套管电连接主变进线，其余出线套管电连接相应的无功补偿间隔。
进一步地，GIB母线内置母线设备、母线避雷器以及若干出线隔离开关；出线隔离开关电连接于相应的间隔母线和出线套管之间。
进一步地，无功补偿间隔包括电容器间隔和/或电抗器间隔。
进一步地，电容器间隔包括断路器、电流互感器、以及电容器成套装置。
进一步地，电抗器间隔包括断路器、电流互感器、避雷器以及电抗器。
进一步地，断路器型式为HGIS、罐式断路器或AIS。
进一步地，电容器间隔采用户外框架式电容器组成套装置，电抗器间隔采用品字形布置。
进一步地，GIB母线内集成三相导体。
本发明具有的有益效果：能够灵活布置设备，较户外支撑式管母线布置方案横向尺寸缩减60%以上，大大节省占用面积及空间。
附图说明
图1为现有技术中一种变电站主变低压侧场地的结构俯视图；
图2为图1所示变电站主变低压侧场地的结构断面图；
图3为现有技术中一种单列式布置型式的结构俯视图；
图4为现有技术中一种双列式布置型式的结构俯视图；
图5为本发明一个优选实施例的结构俯视图；
图6为图5所示实施例的结构断面图；
图7为图5所示实施例的接线示意图；
图8为图5所示实施例中设备安全距离校验图；
图9为图5所示实施例中设备运检通道校验图。
附图标记：
1GIB母线；2出线套管；3母线设备；4母线避雷器；5出线隔离开关；6断路器；7电流互感器；8电抗器间隔；9电容器间隔；10电容器成套设备；11电抗器；12避雷器；13隔离栅栏。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图5至9所示，一种变电站主变低压侧场地，包括GIB母线1以及无功补偿间隔；GIB母线1以及无功补偿间隔按照以下方法布置。
将GIB母线1在水平方向设置为凹凸形弯折结构从而形成若干段朝向两侧开口且交错设置的间隔母线；将GIB母线1在竖直方向贴近地面低位设置，其离地高度为20～40cm；将若干无功补偿间隔设置在GIB母线1的两侧，并分别与相应的间隔母线电连接。
在水平方向上，间隔母线的横向尺寸的确定方法为：将无功补偿间隔内的相同设备与间隔母线之间的最大距离作为间隔母线的横向尺寸；间隔母线的纵向尺寸的确定方法为：在横向尺寸为已知的情况下，间隔母线的纵向尺寸不小于同时满足所有设备正常运行或检修时的安全距离要求以及设备运输时的最小距离要求时的最小纵向尺寸。
作为优选方案，每个间隔母线上设置有出线套管2，其中位于端部的一个出线套管2电连接主变进线，其余出线套管2电连接相应的无功补偿间隔。
作为优选方案，GIB母线1内置母线设备3、母线避雷器4以及若干出线隔离开关5；出线隔离开关5电连接于相应的间隔母线和出线套管2之间。
作为优选方案，无功补偿间隔包括电容器间隔9和/或电抗器间隔8。
作为优选方案，电容器间隔9包括断路器6、电流互感器7以及电容器成套装置。
作为优选方案，电抗器间隔8包括断路器6、电流互感器7、避雷器12以及电抗器11。
作为优选方案，断路器6型式为HGIS、罐式断路器或AIS。
作为优选方案，电容器间隔9采用户外框架式电容器组成套装置，电抗器间隔8采用品字形布置。
作为优选方案，GIB母线1内集成三相导体，并设置于母线套筒内。采用这种方式可以将传统的三相导体和相关设备（如出线隔离开关5等）集成为一体，同样可以减小横向尺寸。
作为优选方案，GIB母线1的母线套筒下表面距地面高度为20cm。相较于现有技术中7m的高度而言，有了大幅的降低，大幅提高设备的抗震性能。
本发明中，相同设备是指：电容器成套设备10和电抗器11分别与相应的出线套管2间连接的设备中属于同一种类的设备。例如：电容器和相应出线套管2间依次连接有断路器6、电流互感器7，电抗器11与相应出线套管2间依次连接有断路器6、电流互感器7、避雷器12时，相同设备即为断路器6、电流互感器7，此时间隔母线的横向尺寸即为这两个设备与出线套管2或间隔母线距离的最大值，即图5和6中的5000mm。
设备正常运行或检修时的安全距离要求是指：设备正常运行需要满足电容器间隔中户外串抗以及电抗器间隔中干式电抗器1.1D安全距离校验要求，D为串抗或电抗器直径；满足GIB出线套管之间平行不同时停电检修工况下安全净距D值的校验，D值根据不同电压等级取值不同，具体参照行业标准DL/T 5352《高压配电装置设计技术规程》，即各个设备间其校验圈不相重叠以及线缆与校验圈不相交为准。
设备运输时的最小距离要求是指：兼顾各设备正常运行时运检通道的要求，如图8和9所示，电容器间隔设备运检通道为S1，电抗器间隔设备运检通道为S2。以电容器间隔9停电检修为例，电抗器间隔8正常带电运行，采用隔离栅栏13围挡，电抗器间隔8采用在满足外廓至无遮拦带点部分B1值带电距离校验的前提下，电容器间隔9设备运检通道S1之间的最大距离W满足断路器、电流互感器等设备最小的运输半径即可满足要求。若隔离栅栏13在校验圈的范围内，则以校验圈的边缘为基准计算W值，反之则以隔离栅栏13为基准计算W值。
间隔母线的纵向尺寸的最小值即为同时满足上述两个要求时的纵向尺寸，在实际施工时可以预留出一定的余量，采用略大于最小值的尺寸作为纵向尺寸进行布置。
本发明中，低压侧采用66kV设备，带电距离校验D值取2600mm，B1值取1400mm，横向跨度L取5000mm，连接位于中间的电容器间隔9的出线套管2与其相邻两侧的出线套筒2的间隔分别为H1和H2；根据上述尺寸确定原则得出本工程间隔纵向间距H1=6500mm，H2=7000mm，设备运输尺寸校验W=2380mm，满足停电检修时设备运检通道需求。
如图1和2所示，现有技术中的户外支持式管母线布置方案，电容器间隔内电流互感器与电抗器间隔内电流互感器之间间距为16m。如图5至9所示，本发明中的布置方案，电容器间隔内电流互感器与电抗器间隔内电流互感器之间间距为5m，缩减11m（约68%），整个场地面积缩减约21%，在工程应用中大大提高了场地利用率，节约土地投资。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种变电站主变低压侧场地的布置方法，其特征在于：将GIB母线（1）在水平方向设置为凹凸形弯折结构从而形成若干段朝向两侧开口且交错设置的间隔母线；将所述GIB母线（1）在竖直方向贴近地面低位设置，其离地高度为20～40cm；将若干无功补偿间隔设置在所述GIB母线（1）的两侧，并分别与相应的所述间隔母线电连接；
在水平方向上，所述间隔母线的横向尺寸的确定方法为：将所述无功补偿间隔内的相同设备与所述间隔母线之间的最大距离作为间隔母线的横向尺寸；所述间隔母线的纵向尺寸的确定方法为：在横向尺寸为已知的情况下，间隔母线的纵向尺寸不小于同时满足所有设备正常运行或检修时的安全距离要求以及设备运输时的最小距离要求时的最小纵向尺寸。
2.一种变电站主变低压侧场地，其特征在于：包括GIB母线（1）以及无功补偿间隔；所述GIB母线（1）以及无功补偿间隔按照权利要求1所述的布置方法进行设置。
3.根据权利要求2所述的一种变电站主变低压侧场地，其特征在于：每个所述间隔母线上设置有出线套管（2），其中位于端部的一个所述出线套管（2）电连接主变进线，其余所述出线套管（2）电连接相应的所述无功补偿间隔。
4.根据权利要求3所述的一种变电站主变低压侧场地，其特征在于：所述GIB母线（1）内置母线设备（3）、母线避雷器（4）以及若干出线隔离开关（5）；所述出线隔离开关（5）电连接于相应的所述间隔母线和所述出线套管（2）之间。
5.根据权利要求2所述的一种变电站主变低压侧场地，其特征在于：所述无功补偿间隔包括电容器间隔（9）和/或电抗器间隔（8）。
6.根据权利要求5所述的一种变电站主变低压侧场地，其特征在于：所述电容器间隔（9）包括断路器（6）、电流互感器（7）、以及电容器成套装置（10）。
7.根据权利要求5所述的一种变电站主变低压侧场地，其特征在于：所述电抗器间隔（8）包括断路器（6）、电流互感器（7）、避雷器（12）以及电抗器（11）。
8.根据权利要求6或7所述的一种变电站主变低压侧场地，其特征在于：所述断路器（6）型式为HGIS、罐式断路器或AIS。
9.根据权利要求5所述的一种变电站主变低压侧场地，其特征在于：所述电容器间隔（9）采用户外框架式电容器组成套装置，所述电抗器间隔（8）采用品字形布置。
10.根据权利要求2所述的一种变电站主变低压侧场地，其特征在于：所述GIB母线（1）内集成三相导体。
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