專利名稱：一種緊湊型500kV主變66kV側(cè)結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種緊湊型500kV主變66kV側(cè)結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
我國500kV變電站采用550kV/220kV/66kV三級(jí)電壓，低壓側(cè)接入無功補(bǔ)償裝置和
站用電，是變電站的重要組成部分。目前在變電站設(shè)計(jì)中，普遍側(cè)重高電壓等級(jí)的設(shè)計(jì)優(yōu)化，通過優(yōu)化接線型式、采用 緊湊型設(shè)備、壓縮配電裝置尺寸等措施，來提高變電站的可靠性、降低占地面積、降低工程 造價(jià)。但對(duì)主變低壓側(cè)仍延續(xù)最初的思路和模式，均采用常規(guī)設(shè)備和常規(guī)配電裝置，多年來 并無明顯的發(fā)展變化，占地很面積大，如在高中壓側(cè)采用緊湊型設(shè)備的500kV變電站中，主 變低壓側(cè)占地達(dá)全站總面積的26 31%。隨著電網(wǎng)建設(shè)的高速發(fā)展，變電站規(guī)模和容量越來越大，主變低壓側(cè)設(shè)備增多、占 地面積大的問題也越來越突出。由于土地是不可再生資源，為進(jìn)一步落實(shí)合理利用土地、切 實(shí)保護(hù)耕地的基本國策，迫切需要進(jìn)行主變低壓側(cè)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，這些問題的解決必將提升 變電站的整體設(shè)計(jì)水平，提高運(yùn)行可靠性。

圖1為現(xiàn)有的500kV主變66kV側(cè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，占地面積非常大，其主要體現(xiàn)在如下 幾個(gè)方面。其中總回路、66kV母線及開關(guān)分支回路采用AIS，即敞開式電氣設(shè)備和敞開式母 線。這種方式由于電氣設(shè)備多，A、B、C三相電氣設(shè)備和母線之間受電氣凈距的限制，布置留 有較大距離，占地面積很大，布置凌亂。如圖2所示，現(xiàn)有的500kV主變66kV Δ母線設(shè)計(jì)主要為敞開式，即從三個(gè)單相變 壓器引出來的輸出端子直接在A、B、C三相線上完成Δ繞組。這種方式由于普通母線之間受 到電氣凈距的限制，所以占地面積很大，且很耗費(fèi)母線的用量。低壓并聯(lián)電抗器是500kV變電站中重要的無功補(bǔ)償裝置之一，主要作用是階梯的 吸收電網(wǎng)剩余充電功率，保證電壓穩(wěn)定在允許的范圍。因其裝設(shè)于主變壓器低壓側(cè)，因而稱 為低抗，以區(qū)別于裝設(shè)在高壓側(cè)的高抗。對(duì)于500kV變電站，目前工程中應(yīng)用的低抗形式有 “干式空心式”和“油浸鐵芯式”兩種。(1)油浸鐵芯式并聯(lián)電抗器低壓油浸鐵芯式電抗器的結(jié)構(gòu)與變壓器相似，主要由線圈、鐵芯和油箱等部件組 成，具有可靠性高、設(shè)備尺寸小、布置緊湊等優(yōu)點(diǎn)。油抗的主要劣勢(shì)在于價(jià)格昂貴，同時(shí)油抗體內(nèi)有大量絕緣冷卻油，安裝時(shí)需設(shè)置 油池和防火墻，另外運(yùn)行時(shí)噪聲很大，當(dāng)前僅在少部分地區(qū)有所應(yīng)用。(2)干式空心并聯(lián)電抗器干式空心并聯(lián)電抗器均為單相結(jié)構(gòu)，采用圓筒狀環(huán)氧樹脂包封式線圈，電抗器由 數(shù)個(gè)構(gòu)成同心圓結(jié)構(gòu)的線圈包封并聯(lián)組成，無鐵芯，導(dǎo)磁介質(zhì)為空氣，整個(gè)電抗器結(jié)構(gòu)簡 單、緊湊，能長期運(yùn)行在戶外氣候條件下，設(shè)備維護(hù)簡單方便，工程造價(jià)相對(duì)便宜。由于上述優(yōu)點(diǎn)，常規(guī)干抗被《33(T500kV變電所無功補(bǔ)償裝置設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》(DL 5014-92)優(yōu)先推 薦，并在國內(nèi)工程廣泛應(yīng)用。常規(guī)干抗的缺點(diǎn)也很明顯，其本身尺寸較大，且須滿足相互間的防磁距離，一般布 置為“品字形”或“一字形”，占地較大，如圖3、圖4、圖5和圖6所示，圖中，電抗器的虛線框 表示的是防磁距離。常規(guī)電容器成套裝置，在變電站中均采用分相布置方式，造成占地面積太大，如圖 7、圖8所示。圖中，每相電抗器裝在一個(gè)塔架上，且每相電抗器分為兩段，這樣的布置方式 占用了大量的土地面積。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種占地面積小的緊湊型500kV主變66kV側(cè)的結(jié)構(gòu)設(shè) 計(jì)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案本實(shí)用新型包括A、B、C三相變壓器，三相變壓器通過Δ母線連接總回路，總回路 連接66kV母線及開關(guān)分支回路，66kV母線及開關(guān)分支回路連接各個(gè)分支回路，所述的分支 回路包括電容分支回路和電抗分支回路；所述的電容分支回路包括并聯(lián)電容器組以及與并 聯(lián)電容器組相連接的串聯(lián)電抗器；所述的電抗分支回路包括三相電抗器，所述Δ母線采用 氣體絕緣母線完成Δ繞組；在所述的電容分支回路中，將每個(gè)并聯(lián)電容器組中的Α、B、C三 相疊加放置；在所述的電抗分支回路中，所述的電抗器為疊裝式干式并聯(lián)空芯電抗器或者 磁屏蔽并聯(lián)電抗器。所述的疊裝式干式并聯(lián)空芯電抗器是指在Α、B、C三相干式空芯電抗器中，至少 有兩相空芯電抗器上下疊裝放置；且兩相空芯電抗器的中性點(diǎn)相近布置且直接連接。將B相電抗器布置于前側(cè)，將A相電抗器和C相電抗器疊裝后布置于后側(cè)；且所述 A相電抗器出線端布置在上方，C相電抗器出線端布置在下方，兩相的中性點(diǎn)在中間直接相 連。將A、B、C三相電抗器上下疊裝設(shè)置，在相鄰的兩相電抗器之間設(shè)置電抗器支柱絕緣子。所述的磁屏蔽并聯(lián)電抗器是指每相電抗器均由上下兩段組成，每相電抗器的上 下兩段之間通過星形架連接；且每段電抗器的線包內(nèi)外均設(shè)有高導(dǎo)磁鐵芯。所述的Α、B、C三相電抗器呈“品”字形或“一”字形布置。在所述的電容分支回路中，所述串聯(lián)電抗器中的A、B、C三相疊加放置。所述的總回路、66kV母線及開關(guān)分支回路采用緊湊型的開關(guān)電氣設(shè)備GIS。采用上述技術(shù)方案的本實(shí)用新型，采用了多種措施聯(lián)合對(duì)500kV主變66kV側(cè)的結(jié) 構(gòu)進(jìn)行緊湊設(shè)計(jì)，從而大大減小了占地面積，具體分析如下。—、總回路、66kV母線及開關(guān)分支回路采用GIS，節(jié)約占地，效果顯著，每線主變下 節(jié)約占地約700平方米。(1)節(jié)約占地由于GIS采用SF6氣體作為絕緣，設(shè)備布置緊湊，母線三相共體，大 大減少占地面積。以4組主變計(jì)，AIS和GIS的安裝寬度均為203米，AIS布置深度為67. 5 米，而GIS為53米。GIS節(jié)約占地2943. 5平方米，每臺(tái)主變下節(jié)約占地736平方米。[0029](2)可靠性高由于電氣設(shè)備和母線全部封閉在金屬殼體內(nèi)，充以高強(qiáng)介質(zhì)作為絕 緣，只有少量套管在大氣中，收到外部氣候變化和空氣污染的影響極小，運(yùn)行可靠性能高。(3)布置整齊清晰全部ABC三相電氣設(shè)備和母線布置為整體布置，整齊、清晰，徹 底改變了 AIS設(shè)備多，瓷瓶多，導(dǎo)線連接多，ABC分相布置造成的凌亂情況。(4)運(yùn)行維護(hù)工作量小由于GIS外絕緣較AIS大幅減少，運(yùn)行清掃維護(hù)工作量大 大減少。二、主變?chǔ)つ妇€采用氣體絕緣母線，其技術(shù)性能優(yōu)越，節(jié)約占地效果顯著，每組主 變下節(jié)約占地約200平方米。(1)可靠性一組敞開式母線設(shè)置16 19支支持絕緣子，存在一定的閃絡(luò)幾率；氣 體絕緣母線GIB三相導(dǎo)體在封閉的金屬殼體內(nèi)，僅有6只外露套管，降低了瓷套閃絡(luò)的幾率。(2)占地面積氣體絕緣母線可壓縮縱向尺寸5. 8m，一組主變橫向占地尺寸按40m 考慮，可節(jié)約占地約230m2。(3)運(yùn)行維護(hù)氣體絕緣母線GIB外露套管較常規(guī)敞開式母線瓷瓶更少，清掃維護(hù)
工作量小。(4)抗震性能氣體絕緣母線GIB直接固定在鋼構(gòu)架上，取消支柱絕緣子，具有較 強(qiáng)的抗地震能力。(5)經(jīng)濟(jì)性分析66kV氣體絕緣母線綜合造價(jià)6000元/米，每組主變下用量約25 米，共30萬元；如采用支持式管型母線，每組主變下約需5萬元。三、由于將干式空芯電抗器疊裝放在一起，所以可以更好地節(jié)省占地面積。將此技 術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)做比較得到下述表1。
權(quán)利要求1.一種緊湊型500kV主變66kV側(cè)結(jié)構(gòu)，它包括A、B、C三相變壓器(1 )，三相變壓器(1) 通過Δ母線(2)連接總回路(3)，總回路(3)連接66kV母線(4)及開關(guān)分支回路(11 )，66kV 母線(4)及開關(guān)分支回路(11)連接各個(gè)分支回路(5)，所述的分支回路(5)包括電容分支回 路(6)和電抗分支回路(7);所述的電容分支回路(6)包括并聯(lián)電容器組(8)以及與并聯(lián)電 容器組(8)相連接的串聯(lián)電抗器(9)；所述的電抗分支回路(7)包括三相電抗器(10)，其特 征在于所述Δ母線(2)采用氣體絕緣母線完成Δ繞組；在所述的電容分支回路(6)中，將 每個(gè)并聯(lián)電容器組中的A、B、C三相疊加放置；在所述的電抗分支回路(7)中，所述的電抗器 (10)為疊裝式干式并聯(lián)空芯電抗器或者磁屏蔽并聯(lián)電抗器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緊湊型500kV主變66kV側(cè)結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的疊裝式 干式并聯(lián)空芯電抗器是指在A、B、C三相干式空芯電抗器中，至少有兩相空芯電抗器上下 疊裝放置；且兩相空芯電抗器的中性點(diǎn)(N)相近布置且直接連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的緊湊型500kV主變66kV側(cè)結(jié)構(gòu)，其特征在于將B相電抗器 布置于前側(cè)，將A相電抗器和C相電抗器疊裝后布置于后側(cè)；且所述A相電抗器出線端布置 在上方，C相電抗器出線端布置在下方，兩相的中性點(diǎn)在中間直接相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的緊湊型500kV主變66kV側(cè)結(jié)構(gòu)，其特征在于將A、B、C三相 電抗器上下疊裝設(shè)置，在相鄰的兩相電抗器之間設(shè)置電抗器支柱絕緣子(13 )。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緊湊型500kV主變66kV側(cè)結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的磁屏蔽 并聯(lián)電抗器是指每相電抗器均由上下兩段組成，每相電抗器的上下兩段之間通過星形架 (12)連接；且每段電抗器的線包(16)內(nèi)外均設(shè)有高導(dǎo)磁鐵芯。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的緊湊型500kV主變66kV側(cè)結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的A、B、C 三相電抗器呈“品，，字形或“一”字形布置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緊湊型500kV主變66kV側(cè)結(jié)構(gòu)，其特征在于在所述的電容 分支回路(6)中，所述串聯(lián)電抗器(9)中的A、B、C三相疊加放置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緊湊型500kV主變66kV側(cè)結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的總回路 (3)、66kV母線(4)及開關(guān)分支回路(11)采用緊湊型的開關(guān)電氣設(shè)備GIS。
專利摘要一種緊湊型500kV主變66kV側(cè)結(jié)構(gòu)，它包括A、B、C三相變壓器，三相變壓器通過△母線連接總回路，總回路連接66kV母線及開關(guān)分支回路，66kV母線及開關(guān)分支回路連接各個(gè)分支回路，所述的分支回路包括電容分支回路和電抗分支回路；所述的電容分支回路包括并聯(lián)電容器組以及與并聯(lián)電容器組相連接的串聯(lián)電抗器；所述的電抗分支回路包括三相電抗器，所述△母線采用氣體絕緣母線完成△繞組；在所述的電容分支回路中，將每個(gè)并聯(lián)電容器組中的A、B、C三相疊加放置；在所述的電抗分支回路中，所述的電抗器為疊裝式干式并聯(lián)空芯電抗器或者磁屏蔽并聯(lián)電抗器。
文檔編號(hào)H02B5/00GK201877703SQ201020655180
公開日2011年6月22日 申請(qǐng)日期2010年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月13日
發(fā)明者龐可, 張繼軍, 徐滎, 曹志民, 王偉, 田俊強(qiáng), 耿建風(fēng), 顧爾重 申請(qǐng)人:龐可, 張繼軍, 曹志民, 河南省電力勘測設(shè)計(jì)院, 耿建風(fēng), 顧爾重