CN104600613B - 环形辐射状gis变电站结构布置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种环形辐射状GIS变电站结构布置，包括上层作业平台和下层作业平台，上层作业平台和下层作业平台为正环形中空结构，上层作业平台和下层作业平台之间设置平台支柱；上层作业平台上设有构架，绝缘子串挂设在构架上；母线敷设在上层作业平台和下层作业平台上，每段母线上安装有预留间隔出口，每层母线两端开有一个断口；上层高电压组合电器与下层低电压组合电器交错分层排列布置；GIS变电站主控楼体和电容器组室设置在环形平台的中空位置。本发明满足设备运输、安装、大修和试验等基本电气设计要求和相关维护规定，占地面积缩小一半，所采用的灵活、分层式进线、出线设计更加适合新一带智能电网构成和管理。
Description
技术领域
本发明涉及一种新型GIS变电站布置设计，特别涉及环形辐射状GIS变电站结构布置，属于电气布置设计技术领域。
背景技术
目前,国、内外大型GIS变电站设备均遵守传统变电站电气主接线的设计原则。例如一般大型枢纽变电站110kV，220kV的GIS设备多数采用单母线分段或双母线分段的接线方式。单母线分段接线具有简单、经济、方便的特点，适用于110kV，220kV馈线为4回的变电站；双母线分段接线可以轮流检修母线，调度灵活，扩建方便，便于试验，适用于110kV，220kV馈线在6回以上的变电站。
GIS设备布置方式一般采用户外水平排列，分电压等级平面布局和户内分层、分电压等级楼体布局。
GIS的主要优点有：
占地面积小，一般220kV GIS设备的占地面积为常规设备的37%；110kV GIS设备占地面积为常规设备的46%左右，符合我国节约用地的基本国策，减少了征地、拆迁、赔偿等昂贵的前期费用。
由于GIS设备的元件是全封闭式的，因此不受污染、盐雾、潮湿等环境的影响。GIS设备的导电部分外壳屏蔽，接地良好，导电体产生的辐射、电场干扰、断路器开断的噪音均被外壳屏蔽了，而且GIS设备被牢固地安装在基础预埋件上，产品重心低，强度高 ，具有优良的耐震性能，尤其适合在城市中心或居民区使用。与常规设备相比，GIS更容易满足城市环保的要求。
SF6气体作为绝缘介质，气体本身不燃烧，防火性能好，而且具有优异的绝缘性能和灭弧性能，运行安全可靠，维护工作量少，检修周期长，适合于变电站无人值班,达到减人增效的目的。
施工工期短。GIS设备的各个元件通用性强，采用积木式结构，组装在一个运输单元中，运到施工现场就位固定。现场安装的工作量比常规设备减少了80%左右。
在现有GIS变电站布置设计基础之上，如何更进一步的缩小占地面积，减少交错跨线，更好的提升GIS变电站优点，使其更加适合新一带智能电网构成和管理是本领域一直渴望解决的技术问题。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的问题，设计一种环形辐射状GIS变电站结构布置方案，解决了现有技术中GIS变电站占地面积相对较大，交错跨线多的问题。
本发明的技术方案如下：
包括上层作业平台和下层作业平台，上层作业平台和下层作业平台为环形中空结构，上层作业平台和下层作业平台之间设置平台支柱；上层作业平台上设有构架，绝缘子串挂设在构架上；母线敷设在上层作业平台和下层作业平台上，每段母线上安装有预留间隔出口，每层母线两端开有一个断口；上层高电压组合电器与下层低电压组合电器交错分层排列布置；主变压器分别安装在变电站道路两侧，GIS变电站主控楼体和电容器组室设置在环形平台的中空位置。
所述的母线由多段环形GIS母线连接而成，或由多段具有固定角度直线GIS母线安装连接而成。
所述的上层母线与下层母线分层布置中间安装有隔断层，上层母线与下层母线间隔之间安装有隔断层。
所述的母线断口之间的距离与变电站入口道路宽度相匹配。
所述的平台支柱为H形。
所述的构架为环状门形。
所述的主控楼一层为室内电容器组和设备安装层；二层为工具室；三层为控制室和上层作业平台进出口走廊；四层、五层为保护室。
本发明优点效果如下：
1、缩小占地面积：以某地区220kV新立GIS变电站为例：长74米、宽162米，所计算的占地面积为11988平方米。采用环形辐射状GIS布置设计后，环形直径75米，所计算的环形占地面积为4415平方米。
2、进、出线间隔增多：以某地区220kV新立GIS变电站为例：220kV设计安装有13回电气间隔, 66kV设计安装有27回电气间隔。采用环形辐射状GIS布置设计后，220kV增加到17回电气间隔, 66kV增加到44回电气间隔。
3、进线、出线布线灵活：随着电网经济地快速发展，对各种清洁能源和可再生能源并入电网地需求增多，可全方位进线、出线布置设计的枢纽变电站，更加适合未来智能电网建设需要。GIS变电站220kV和66kV分层环形布置后，分层环形母线各方向都可以根据用户需求灵活地调整进线和出线的布置。
4、避免或减少高电压架空线路交错跨线：众所周知220kV GIS组合电器出线间隔要大于66kVGIS组合电器出线间隔。在环形辐射状交错分层排列布置后，220KV GIS组合电器出线与66KV GIS组合电器出线呈交错分层安装，这种新型电气布置方案能够保证各电压等级的出线处满足电气设计的安全距离，正是运用了环形辐射分散这一特性保证了该套方案的可行性和创新性。
5、环形母线部分构建：将原有直线GIS母线由直线母线改为环形母线，环形母线是由多边具有固定安装角度的分节直线母线构成。在环形母线布置设计中将220kV与66kV分层布置，其中220kV设备间隔安装在上层母线，66kV设备间隔安装在下层母线。
6、适合安装在地下GIS变电站设计：环形辐射状GIS变电站布置也适合安装在地下GIS变电站全电缆进出线布置。
附图说明
图1为本发明立体效果图。
图2为本发明剖视结构示意图。
图3为本发明俯视结构示意图。
图中，1、上层作业平台，2、下层作业平台，3、平台支柱，4、构架，5、绝缘子串，6、母线，7、断口，8、主控楼体，9、变压器，10、道路。
具体实施方式
以下参照附图，结合具体实施例，详细描述本发明。
实施例
如图1-3所示，包括上层作业平台1和下层作业平台2，上层作业平台和下层作业平台为正环形中空结构，上层作业平台和下层作业平台之间设置H形平台支柱3；上层作业平台上设有环状门形构架4，绝缘子串5挂设在环状门形构架上；母线6敷设在上层作业平台和下层作业平台上，每段母线上安装有预留间隔出口，每层母线两端开有一个断口7；上层高电压组合电器与下层低电压组合电器交错分层排列布置；站内两台主变压器分别安装在变电站道路两侧，变压器的高压侧套管进线是由安装在上层平台的一号主变一次主开关出线套管的引流导线引出后进入变压器一次侧高压套管,高压变低压后由变压器二次低压侧套管引出通过引流导线引入下层平台的二号主变二次主开关。
GIS变电站主控楼体8和电容器组室设置在环形平台的中空位置。所述的主控楼一层为室内电容器组和设备安装层；二层为工具室；三层为控制室和上层作业平台进出口走廊；四层、五层为保护室。
环形母线部分构建如图1所示，由多段环形GIS母线连接而成，或由多段具有固定角度直线GIS母线安装连接而成。
在环形母线设计中将220kV与66kV分层布置，220kV间隔安装在上层母线，66kV出口间隔安装在下层母线。上层母线的220kV设备间隔与下层母线66kV设备间隔按照设计角度交错排列，交错排列用于保证间隔的起吊与检修。220kV与66kV分层布置中间安装有隔断层，220kV与66kV间隔之间安装有隔断层，满足安全操作规章相关作业的规定。
环形辐射特点应用：众所周知220kV GIS组合电器出线间隔要大于66kV GIS组合电器出线间隔。在环形辐射状交错排列布置后，保持220KV GIS组合电器出线间隔距离不变的情况下，延长66KV GIS组合电器出线间隔距离或延长66KV GIS组合电器出线电缆到一定距离后就可以满足电气连接的设计要求。这种环形辐射设计特点消除了架空线路交错跨线，提高了整体布局的优越性。
环形辐射状GIS变电站主变间隔构建：环形母线两端开有一个断口，断口之间距离与变电站入口道路10相匹配，一条主路用于运载大型作业设备。
站内两台主变压器分别安装在变电站道路两侧，变压器的高压侧套管进线是由安装在上层平台的一号主变一次主开关出线套管的引流导线引出后进入变压器一次侧高压套管,高压变低压后由变压器二次低压侧套管引出通过引流导线引入下层平台的二号主变二次主开关。
环形辐射状GIS变电站巡视：环形辐射状GIS变电站巡视比较简单，由入口主路一侧进入下层66KV间隔设备进行巡视一圈后上入口主路另一侧巡视上层220KV间隔设备后返回起点。对主路两侧的变压器、电容器组、PT进行单独巡视。
Claims (7)
1.环形辐射状GIS变电站结构布置，其特征在于包括上层作业平台和下层作业平台，上层作业平台和下层作业平台为正环形中空结构，上层作业平台和下层作业平台之间设置平台支柱；上层作业平台上设有构架，绝缘子串挂设在构架上；母线敷设在上层作业平台和下层作业平台上，每段母线上安装有预留间隔出口，每层母线两端开有一个断口；上层高电压组合电器与下层低电压组合电器交错分层排列布置；主变压器分别安装在变电站道路两侧，GIS变电站主控楼体和电容器组室设置在环形平台的中空位置。
2.根据权利要求1所述的环形辐射状GIS变电站结构布置，其特征在于所述的母线由多段环形GIS母线连接而成，或由多段具有固定角度直线GIS母线安装连接而成。
3.根据权利要求1所述的环形辐射状GIS变电站结构布置，其特征在于所述的上层母线与下层母线分层布置中间安装有隔断层，上层母线与下层母线间隔之间安装有隔断层。
4.根据权利要求1所述的环形辐射状GIS变电站结构布置，其特征在于所述的母线断口之间的距离与变电站入口道路宽度相匹配。
5.根据权利要求1所述的环形辐射状GIS变电站结构布置，其特征在于所述的平台支柱为H形。
6.根据权利要求1所述的环形辐射状GIS变电站结构布置，其特征在于所述的构架为环状门形。
7.根据权利要求1所述的环形辐射状GIS变电站结构布置，其特征在于所述的主控楼一层为室内电容器组和设备安装层；二层为工具室；三层为控制室和上层作业平台进出口走廊；四层、五层为保护室。
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