CN115085071A - 一种直流背靠背换流站和交流变电站的联合系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种直流背靠背换流站和交流变电站的联合系统，涉及换流站领域。该联合系统包括交流变电站、直流换流站、进站主路和站用配电装置，交流变电站与直流换流站并列布置，进站主路位于交流变电站和直流换流站之间；直流换流站包括沿进站主路的延伸方向依次布置的控制楼、阀厅、启动回路区域、联接变压器区域和GIS室；启动回路区域与联接变压器区域之间设置有检修道路，联接变压器区域与GIS室之间设置有运输道路，检修道路、运输道路分别与进站主路相通；交流变电站设有各级配电装置，换流站站用配电装置的接入端连接于交流变电站低压侧配电装置。两个站区的功能划分更合理，节省了工地和工程造价，同时也满足了便于运行维护的要求。

Description

一种直流背靠背换流站和交流变电站的联合系统

技术领域

本发明涉及换流站技术领域，特别是涉及一种直流背靠背换流站和交流变电站的联合系统。

背景技术

在电网工程中，直流输电技术具有远距离、大容量输电和区域异步电网互联等优势。新建直流输电工程的占地面积大，工程选址困难，如何联合已建交流变电站布局成为亟待解决的问题。

如授权公告号为CN208369059U、授权公告日为2019.01.11的中国实用新型专利公开了一种共用母线的特高压交直流合建站总平面布置结构，具体包括直流换流区域、交流变电区域和生产辅助建筑物，直流换流区域包括±800kV直流场、±800kV阀厅及换流区域、500kV交流配电装置区域一、500kV交流滤波区域、1000kV交流滤波区域和1000kV交流配电装置区域；交流变电区包括1000kV交流配电配电装置区域、1000kV主变压器区域、500kV交流配电装置区域二和110kV低压无功补偿区域，直流换流区域和交流变电区域共用1000kV交流配电装置并共用区域内的1000kV交流母线。

现有技术中的共用母线的特高压交直流合建站总平面布置结构中，直流换流区域和交流变电区域共用了部分交流配电区域和设备。但是，在实际建设运行中，现有合建站的布局设计不合理，直流换流站和交流变电站的运行维护不便；而且，难以将待建换流站与现存交流变电站进行联合布置，无法有效地利用土地资源和节约成本。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种直流背靠背换流站和交流变电站的联合系统，以解决在实际建设运行中，现有合建站的布局设计不合理，直流换流站和交流变电站的运行维护不便；而且，难以将待建换流站与现存交流变电站进行联合布置，无法有效地利用土地资源和节约成本的问题。

本发明的直流背靠背换流站和交流变电站的联合系统的技术方案为：

直流背靠背换流站和交流变电站的联合系统，其特征是，包括交流变电站、直流换流站、进站主路和站用配电装置，所述交流变电站与所述直流换流站并列布置，所述进站主路位于所述交流变电站和所述直流换流站之间；

所述直流换流站包括控制楼、阀厅、启动回路区域、联接变压器区域和GIS室，所述控制楼、所述阀厅、所述启动回路区域、所述联接变压器区域和所述GIS室沿所述进站主路的延伸方向依次布置；

所述启动回路区域与所述联接变压器区域之间设置有检修道路，所述联接变压器区域与所述GIS室之间设置有运输道路，所述检修道路、所述运输道路分别与所述进站主路相通；

所述交流变电站靠近所述直流换流站的位置设有各级配电装置，所述直流换流站靠近所述交流变电站的位置设有电源接入侧；所述站用配电装置由所述交流变电站的低压侧配电装置引接。

进一步的，所述站用配电装置分布于所述交流变电站与所述直流换流站之间。

进一步的，所述交流变电站背向于所述直流换流站的方向为交流变电站出线方向，所述GIS室远离进站入口的方向为换流站交流出线方向，且所述换流站交流出线方向与所述交流变电站出线方向垂直布置。

进一步的，所述GIS室的屋顶设有出线避雷器和出线套管，所述GIS室的内部设置有电压互感器，所述电压互感器与所述出线套管、所述出线避雷器电连接，以从所述GIS室的屋面交流出线。

进一步的，所述GIS室为500kVGIS室，两个所述GIS室之间还设有10kV及380V配电室和继电器小室。

进一步的，所述阀厅设置于所述直流换流站的中部区域，所述控制楼设置于所述阀厅靠近进站入口的一侧，所述启动回路区域设置于所述阀厅远离进站入口的一侧。

进一步的，所述控制楼的外侧还设有水池和泵房。

进一步的，所述控制楼设有两个，其分别为主控楼和辅控楼，所述阀厅、启动回路区域、联接变压器区域和GIS室各设有两组；第一组所述阀厅、启动回路区域、联接变压器区域和GIS室对应于所述主控楼布置，第二组所述阀厅、启动回路区域、联接变压器区域和GIS室对应于所述主控楼布置。

进一步的，所述直流换流站内位于所述GIS室的外侧还设有备品备件库；所述直流换流站内远离进站入口的一侧还设有套管试验场地和露天堆场，所述套管试验场地靠近所述GIS室布置，所述露天堆场靠近所述交流变电站布置。

进一步的，所述交流变电站靠近于进站入口处设有进站前区，所述进站前区设置有辅助设施，所述辅助设施包括警传室、综合楼、巡检楼、进站大门中的至少一个。

有益效果：该直流背靠背换流站和交流变电站的联合系统采用交流变电站、直流换流站、进站主路和站用配电装置的设计形式，交流变电站与直流换流站并列布置，进站主路设于交流变电站和直流换流站之间，且直流换电站的控制楼、阀厅、启动回路区域、联接变压器区域和GIS室沿进站主路的延伸方向依次布置；交流变电站与直流换流站呈背靠背分布，有效地利用了交流变电站的周围区域来布局直流换流站，无需另外规划选址，省去了新建地网接地所需的降阻措施，交流变电站和直流换流站共用中间的进站主路，两个站区的功能划分更合理。同时，换流站与交流变电站可共用部分辅助设施，如备品备件库等，无需各自单独配置，方便换流站与交流变电站的运行维护，节省土地和造价。

其中，启动回路区域与联接变压器区域之间的检修道路与进站主路相通，联接变压器区域与GIS室之间的运输道路与进站主路相通，通过检修道路便于后期的检修作业，通过运输道路可供联接变压器的运输安装。并且，直流换流站的站用工作电源从交流变电站的低压侧引出，通过站用配电装置接入直流换流站的电源接入侧，相比于对直流换流站专门配置高压配电装置，从交流变电站的低压侧引入换流站站用电系统，节省了额外所需断路器及配套设备的费用。而且，该联合系统实现了待建换流站与现存交流变电站联合布置的目的，有效地利用土地资源和节约成本。

附图说明

图1为本发明的直流背靠背换流站和交流变电站的联合系统的具体实施例中直流背靠背换流站和交流变电站的联合系统的平面示意图；

图2为本发明的直流背靠背换流站和交流变电站的联合系统的具体实施例中GIS室的出线结构的主视示意图。

图中：1－交流变电站、2－直流换流站、21－控制楼、22－阀厅、23－启动回路区域、24－联接变压器区域；

25－GIS室、251－出线避雷器、252－出线套管、253－换流站出线构架、26－10kV及380V配电室、27－水池、28－泵房、29－备品备件库；

3－进站主路、4－站用配电装置、5－进站前区、51－警传室、52－综合楼、53－巡检楼、6－套管试验场地、7－露天堆场；

①－进站入口、②－交流变电站出线方向、③－换流站交流出线方向。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

本发明的直流背靠背换流站和交流变电站的联合系统的具体实施例1，如图1、图2所示，直流背靠背换流站和交流变电站的联合系统包括交流变电站1、直流换流站2、进站主路3和站用配电装置4，交流变电站1为图1中的阴影区域，其可以是已建成的现存交流变电站；交流变电站1与直流换流站2并列布置，进站主路3设于交流变电站1和直流换流站2之间。直流换流站2包括控制楼21、阀厅22、启动回路区域23、联接变压器区域24和GIS室25，控制楼21、阀厅22、启动回路区域23、联接变压器区域24和GIS室25沿进站主路3的延伸方向依次布置。

启动回路区域23与联接变压器区域24之间设置有检修道路，联接变压器区域24与GIS室25之间设置有运输道路，检修道路、运输道路分别与进站主路3相通；交流变电站1靠近直流换流站2的位置设有各级配电装置，直流换流站2靠近交流变电站1的位置设有电源接入侧；交流变电站1或直流换流站2还设有站用配电装置4，站用配电装置4由交流变电站1的低压侧配电装置引接。

该直流背靠背换流站和交流变电站的联合系统采用交流变电站1、直流换流站2、进站主路3和站用配电装置4的设计形式，交流变电站1与直流换流站2并列布置，进站主路3设于交流变电站1和直流换流站2之间，且直流换电站2的控制楼21、阀厅22、启动回路区域23、联接变压器区域24和GIS室25沿进站主路3的延伸方向依次布置；交流变电站1与直流换流站2呈背靠背分布，有效地利用了交流变电站1的周围区域来布局直流换流站2，无需另外规划选址，省去了新建地网接地所需的降阻措施，交流变电站1和直流换流站2共用中间的进站主路3，两个站区的功能划分更合理。同时，直流换流站2与交流变电站1可共用部分辅助设施，如备品备件库等，无需各自单独配置，方便直流换流站2与交流变电站1的运行维护，节省土地和造价。

其中，启动回路区域23与联接变压器区域24之间的检修道路与进站主路3相通，联接变压器区域24与GIS室25之间的运输道路与进站主路3相通，通过检修道路便于后期的检修作业，通过运输道路可供联接变压器的运输安装。并且，直流换流站2的站用工作电源从交流变电站1的低压侧引出，通过站用配电装置4接入直流换流站2的电源接入侧，相比于对直流换流站2专门配置高压配电装置，从交流变电站的低压侧引入换流站站用电系统，节省了额外所需断路器及配套设备的费用。而且，该联合系统实现了待建换流站与现存交流变电站联合布置的目的，有效地利用土地资源和节约成本。

在本实施例中，站用配电装置4分布于交流变电站1的低压侧与直流换流站2之间，方便从交流变电站1处引接换流站站用电系统。其中，交流变电站1的低压侧设于交流变电站1远离进站入口①的位置。具体的，交流变电站1背向于直流换流站2的方向为交流变电站出线方向②，GIS室25远离进站入口①的方向为换流站交流出线方向③，且换流站交流出线方向③与交流变电站出线方向②垂直布置，换流站出线方向与交流变电站出线方向的布局设计合理，防止两路出线可能发生相互干涉的情况。

作为进一步的优选方案，GIS室25的屋顶设有出线避雷器251和出线套管252，GIS室25的内部设置有电压互感器250，电压互感器250与出线套管252、出线避雷器251电连接。在GIS室25的屋面设计出线结构，从GIS室25的屋面交流出线，可最大限度地压缩了出线结构的占地面积。GIS室25的外侧设有换流站出线构架253，GIS室25中引出有GIS分支母线，GIS分支母线电连接于出线套管252上，出线避雷器251、出线套管252、换流站出线构架253上架设有交流输电线，通过交流输电线实现与外部电网连接的目的。

其中，GIS室25为500kVGIS室，500kVGIS室通过GIS分支母线或者GIL管道与变电站500kV配电装置电连接，两个GIS室25之间还设有10kV及380V配电室26和继电器小室。并且，阀厅22设置于直流换流站2的中部区域，控制楼21设置于阀厅22靠近进站入口①的一侧，启动回路区域23设置于阀厅22远离进站入口的一侧①。控制楼21的外侧还设有水池27和泵房28。

在本实施例中，控制楼21设有两个，其分别为主控楼和辅控楼，如图1所示，主控楼位于直流换流站2靠近交流变电站1的一侧，辅控楼位于直流换流站2远离交流变电站1的一侧；阀厅22、启动回路区域23、联接变压器区域24和GIS室25各设有两组；第一组阀厅22、启动回路区域23、联接变压器区域24和GIS室25对应于主控楼布置，第二组阀厅22、启动回路区域23、联接变压器区域24和GIS室25对应于主控楼布置。

作为进一步的优选方案，直流换流站2内位于GIS室25的外侧还设有备品备件库29，直流换流站2内远离进站入口①的一侧还设有套管试验场地6和露天堆场7，套管试验场地6靠近GIS室25布置，露天堆场7靠近交流变电站1布置。另外，交流变电站1靠近于进站入口①处设有进站前区5，进站前区5设置有辅助设施，辅助设施包括警传室51、综合楼52、巡检楼53、进站大门中的至少一个。

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替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种直流背靠背换流站和交流变电站的联合系统，其特征是，包括交流变电站、直流换流站、进站主路和站用配电装置，所述交流变电站与所述直流换流站并列布置，所述进站主路位于所述交流变电站和所述直流换流站之间；

所述直流换流站包括控制楼、阀厅、启动回路区域、联接变压器区域和GIS室，所述控制楼、所述阀厅、所述启动回路区域、所述联接变压器区域和所述GIS室沿所述进站主路的延伸方向依次布置；

所述启动回路区域与所述联接变压器区域之间设置有检修道路，所述联接变压器区域与所述GIS室之间设置有运输道路，所述检修道路、所述运输道路分别与所述进站主路相通；

所述交流变电站靠近所述直流换流站的位置设有各级配电装置，所述直流换流站靠近所述交流变电站的位置设有电源接入侧；所述站用配电装置由所述交流变电站的低压侧配电装置引接。

2.根据权利要求1所述的直流背靠背换流站和交流变电站的联合系统，其特征是，所述站用配电装置分布于所述交流变电站与所述直流换流站之间。

3.根据权利要求2所述的直流背靠背换流站和交流变电站的联合系统，其特征是，所述交流变电站背向于所述直流换流站的方向为交流变电站出线方向，所述GIS室远离进站入口的方向为换流站交流出线方向，且所述换流站交流出线方向与所述交流变电站出线方向垂直布置。

4.根据权利要求3所述的直流背靠背换流站和交流变电站的联合系统，其特征是，所述GIS室的屋顶设有出线避雷器和出线套管，所述GIS室的内部设置有电压互感器，所述电压互感器与所述出线套管、所述出线避雷器电连接，以从所述GIS室的屋面交流出线。

5.根据权利要求4所述的直流背靠背换流站和交流变电站的联合系统，其特征是，所述GIS室为500kVGIS室，两个所述GIS室之间还设有10kV及380V配电室和继电器小室。

6.根据权利要求1所述的直流背靠背换流站和交流变电站的联合系统，其特征是，所述阀厅设置于所述直流换流站的中部区域，所述控制楼设置于所述阀厅靠近进站入口的一侧，所述启动回路区域设置于所述阀厅远离进站入口的一侧。

7.根据权利要求6所述的直流背靠背换流站和交流变电站的联合系统，其特征是，所述控制楼的外侧还设有水池和泵房。

8.根据权利要求6所述的直流背靠背换流站和交流变电站的联合系统，其特征是，所述控制楼设有两个，其分别为主控楼和辅控楼，所述阀厅、启动回路区域、联接变压器区域和GIS室各设有两组；第一组所述阀厅、启动回路区域、联接变压器区域和GIS室对应于所述主控楼布置，第二组所述阀厅、启动回路区域、联接变压器区域和GIS室对应于所述主控楼布置。

9.根据权利要求8所述的直流背靠背换流站和交流变电站的联合系统，其特征是，所述直流换流站内位于所述GIS室的外侧还设有备品备件库；所述直流换流站内远离进站入口的一侧还设有套管试验场地和露天堆场，所述套管试验场地靠近所述GIS室布置，所述露天堆场靠近所述交流变电站布置。

10.根据权利要求9所述的直流背靠背换流站和交流变电站的联合系统，其特征是，所述交流变电站靠近于进站入口处设有进站前区，所述进站前区设置有辅助设施，所述辅助设施包括警传室、综合楼、巡检楼、进站大门中的至少一个。

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