广西左江山秀水电站110kV高压配电装置型式选择及布置_周瑞祥.pdf

第28卷第4期红水河Vol128,No142009年8月HongShuiRiverAug12009广西左江山秀水电站110kV高压配电装置型式选择及布置周瑞祥,刘爱梅(南宁水利电力设计院,广西南宁530001)摘要:山秀水电站地形狭窄,110kV高压配电装置布置困难,通过对110kV配电装置不同型式和布置方式的选择,经过技术、经济比较后,采用SF6全封闭组合电器(GIS)配电装置方案,占地面积小,节省了土建及设备投资,使GIS平台布置紧凑、美观、运行安全、可靠,用户满意。关键词:配电装置;GIS;布置;山秀水电站+中图分类号:TM642.1文献标识码:B文章编号:1001-408X(2009)04-0076-04上择优,因此,110kV高压侧采用单母线接线还是1工程概况单母线分段接线,与110kV配电装置的型式及布置山秀水电站位于左江下游河段、扶绥县城上游密切相关,相互影响。14km处,是一座以发电为主,兼有航运、灌溉、养根据山秀水电站的枢纽总体布置、电气主接线、殖、旅游等综合效益的水利水电工程。电站装设3进出线方式、现场情况等,采用户外SF6全封闭组台灯泡贯流式机组,单机容量26MW,总装机容量合电器(GIS)和敞开式常规设备两种方案进行技术78MW,保证出力13.62MW。发电机出口电压经济比较,再择优选用最佳方案。10.5kV,升压变压器2台,容量分别为31.5MVA3.1技术经济比较和63MVA,电站以110kV一级电压等级接入系3.1.1技术比较统,110kV的两回出线至扶绥220kV变电站,将电3.1.1.1GIS配电装置方案站发出的电能全部输入广西主电网。电站设置微机GIS配电装置的特点是将断路器、隔离开关、电监控系统,按/无人值班,少人值守0方式设计。压互感器、电流互感器、避雷器、母线和套管等高压工程于2004年3月开工,2006年9月首台机电气设备组合密封在充有SF6气体的金属筒中,由组并网发电,2007年8月电站3台机组全部并网外部因素和设备本身的原因而引起故障的可能性大发电。为降低,从而大大提高了设备的运行安全可靠性,由2电气主接线母线故障而引起停电的机率很小,因此采用单母线山秀水电站发电机电压侧的电气主接线方案为接线形式既可以简化接线形式,又可满足可靠性1F发电机与1B双卷变压器接成单元接线,2F、3F要求。发电机与2B双卷变压器接成扩大单元接线。110本方案配电装置的布置为:两台变压器布置于kV侧为单母线接线。电气主接线简图见图1。副厂房下游尾水平台98.2m高程,紧靠中控室及进厂道路,运输及搬运均很方便。GIS配电装置布置3110kV高压配电装置型式选择在主变平台上方106.5m高程,GIS的现场组合安由于山秀水电站地处深山峡谷,地形狭窄,寻找装可利用厂房屋顶门机进行吊运。GIS的5个间隔合适的平坦地形十分困难,为了减小配电装置的布按一字形排列,GIS与主变之间的连接采用SF6/油置面积,一是在电气主接线上优化,二是在设备选型套管上、下直接连接,该连接方式可降低GIS平台收稿日期:2009-06-03;修回日期:2009-06-26作者简介:周瑞祥(1949-),男,广西武鸣人,高级工程师,注册咨询工程师,主要从事水电站机电设计及校审工作,E-mail:zrx195@163.com;刘爱梅(1963-),女,江苏宿迁人,高级工程师,主要从事水电站电气设计、校核工作,E-mail:luiaimeioo@163.com。76 周瑞祥,刘爱梅:广西左江山秀水电站110kV高压配电装置型式选择及布置高度;三相母线采用结构简单、相间电动力小、可避m@18.5m(长@宽),大大减少了土石方的开挖量,免相间短路的分相式母线;在GIS外侧布置2回节省了土建投资,而且10kV高压引出线距离短、投110kV出线的电容式电压互感器、避雷器及结合滤资少、故障机率低、更安全可靠。缺点是施工安装时波器等,110kV架空出线利用GIS平台下游侧向上必须对GIS配电装置和两台主变的布置定位精确,延伸的主结构柱和横梁,将高频阻波器固定于横梁因此,也对安装提出了更高的要求。底部,取消了常规布置的出线杆和钢构架,减少了GIS配电装置平面布置图及剖视图分别见图GIS平台的占地面积。该方案布置紧凑,占地仅242、图3。图1电气主接线简图图2GIS配电装置平面布置图图3GIS配电装置剖视图77 红水河2009年第4期3.1.1.2敞开式配电装置方案安装工期长,且设备的运行可靠性低,不利于电站统敞开式配电装置的特点是电气设备及其母线裸一运行管理和检修维护。露布置于户外,直接与空气接触,因此易受雷雨、气3.1.2经济比较温、日温差、日照及腐蚀等各种自然条件的影响,增3.1.2.1一次投资加了设备事故的可能性。因此,为了提高设备运行高压配电装置的一次投资主要包括设备造价、的可靠性和灵活性,减少停电损失,电气主接线需选安装费用、运输保险费用及土建费用。用单母线分段接线方式。(1)电气设备投资。由于GIS配电装置布置由枢纽布置可看出,主厂房右侧仅可布置进厂于副厂房尾水平台主变上方,由厂内10kV高压开公路及回车场,如采用敞开式配电装置,需占地约关柜引至两台变压器的共箱母线距离最短,而敞开70m@68m,升压站只能布置于进厂公路右侧,而式配电装置由于受地形限制,距离厂房较远,所需共进厂公路右侧均为高山,土石方开挖量较大,同时还箱母线较长。另外,随着科学技术的发展和新技术、需开挖一条1.8m@2.2m(宽@深)的电缆廊道连新产品的广泛应用,电气设备制造技术发展较快,设接厂房和升压站,供10kV共箱母线及一、二次电缆备造价随技术进步在不断降低,GIS配电装置与敞的敷设,另外两回110kV出线路径需绕过两座高开式配电装置一次投资差额在缩小。两个方案可比山,路径增加1km。此方案中土建开挖量大,设备电气设备投资见表1。表1电气设备投资比较表万元GIS配电装置敞开式配电装置项目单位数量单价小计单位数量单价小计GIS设备间隔5100.0500.0敞开式设备间隔760.0420.010kV共箱母线m1701.00170.0m3701.00370.0电缆km2.552.506.38km5.552.5013.88110kV出线km240.0080.00合计676.38883.88价差0+207.50由表1可以看出,GIS方案比敞开式方案设备雷设备、围墙、设备基础、构架等。两个方案可比土投资少207.5万元。建投资见表2。(2)土建投资为开挖、回填、平整、接地材料、防表2土建投资比较表万元GIS配电装置敞开式配电装置项目单位数量单价小计单位数量单价小计占地面积m28870.12106.44m247600.065309.4电缆沟m1000.055.0合计106.44314.4价差0+207.96由表2可以看出,GIS方案比敞开式方案土建费用为敞开式维护费的12%。年运行折旧、维护费投资少207.96万元。用比较见表3。3.1.2.2年运行折旧、维护费用通过对运行单位调查,敞开式配电装置的年运表3年运行折旧、维护费用比较表万元行折旧、维护费用一般为设备投资的7%~9%。方案年运行折旧、维护费备注GIS配电装置在投产初期有一定的维护费用,正常GIS配电装置8.4970.71@12%=8.49运行后维护费用很低,几乎为零,年运行折旧、维护敞开式配电装置70.71883.88@8%=70.7178 周瑞祥,刘爱梅:广西左江山秀水电站110kV高压配电装置型式选择及布置由表3可以看出,敞开式配电装置的年运行折4结语旧、维护费为GIS配电装置的8.33倍。3.1.2.3投资综合比较山秀水电站110kV配电装置型式和布置方式根据上述各项经济指标,对两个方案进行了综的选择具有如下特点:合比较评价,见表4。(1)在地形条件受限制的条件下,充分利用了厂房尾水平台,将两台变压器布置于副厂房下游尾表4投资综合比较表万元水平台,而户外GIS配电装置布置在变压器上方,项目GIS配电装置敞开式配电装置两者之间的连接采用SF6/油套管直接连接,降低了电气设备投资676.38883.88GIS平台高度;(2)升压站距离厂房最近,有利于统一运行管土建投资106.44314.4理和设备检修维护,提高运行可靠性;设备、土建投资小计782.821198.28(3)采用GIS配电装置,简化了接线形式,提设备、土建投资价差0+415.46高了供电可靠性,使继电保护简化,为实现/无人值年运行折旧、维护费8.4970.71班、少人值守0创造了良好的条件;总计791.311268.99(4)采用GIS配电装置,减少了开关站占地面积,减少了土石方的开挖量,节省了土建投资,在水由表4可以看出GIS方案较经济,设备、土建电站场地狭小、开挖量大时其优点更为明显;投资比敞开式方案少415.46万元,年运行折旧、维(5)采用GIS配电装置,缩短了10kV共箱母护费也比敞开式方案少62.22万元。线及110kV架空出线的距离,节省了电气设备投资3.2综合比较以及厂外电缆廊道土石方的开挖量;(6)110kV架空出线利用GIS平台下游侧向GIS配电装置布置紧凑、占用的面积小、土建开上延伸的主结构柱和横梁,取消了常规布置的出线挖量少、安装工期短、维护工作量小、检修间隔周期杆和钢构架,减少了GIS平台的占地面积,使GIS长,且高压引出线距离短,设备、土建投资省,运行管平台布置紧凑、美观。理方便,更有利于实现/无人值班,少人值守0的运行山秀水电站投运2年以来,运行正常,安全、可模式。而敞开式配电装置占地面积大,土石方开挖靠,用户满意。量大,10kV主引出线及110kV架空出线距离长,综合投资大,运行管理不方便。参考文献:综上所述,山秀水电站110kV高压配电装置推[1]广西南宁水利电力设计院.广西左江山秀水电站工程荐采用SF6全封闭组合电器(GIS),GIS配电装置初步设计报告[R].南宁:广西南宁水利电力设计院,布置于副厂房尾水平台主变上方的方案。2004.TypeSelectionandArrangementof110kVHVDistributionDeviceforShanxiuHydropowerStationintheZuojiangRiverofGuangxiZHOURu-ixiang,LIUA-imei(NanningInstituteofWaterConservancyandHydro-PowerDesign,Nanning530001)Abstract:ThetopographyofwhereShanxiuHydropowerStationislocatedisnarrow,bringingaboutdifficultyforthearrangementof110kVHVdistributiondevice.SF6GISdistributiondevicewithful-lenclosedcompositearrangementofapparatusisselectedaftertechnologicalandeconomiccomparison.ItdemandslessareaandhelpssaveinvestmentoncivilworksandequipmentsothattheGISplatformisarrangedcompactly,safelyandreliablywithgoodlookingtosatisfycustomers.Keywords:distributiondevice;GIS;arrangement;ShanxiuHydropowerStation79