高压电力设备通用互换性研究

发表时间:2020/9/3   来源:《科学与技术》2020年3月9期   作者:尹磊
[导读] 近年来,电网以通用设计、通用设备为基础,形成标准化建设成果
        摘要:近年来,电网以通用设计、通用设备为基础,形成标准化建设成果。并结合各省市电力公司的实施方案的基础上,对变电站主要电气设备进行优化归并、统一规范,形成系列化、标准化通用设备成果,在工程设计、招标采购、运行维护、电网安全、设备制造等方面,发挥了积极的作用。在设计阶段按“四统一”要求进行设备选型,在提高设备可靠性、延长使用寿命的同时,满足了部分设备(如GIS、开关柜和电容器)通用互换的要求,便于更新互换、扩建及维护。主接线的优化与部分设备布置的优化既满足了通用设备及一次通用接口一致性的统一,又优化了平面,节省了投资。
        关键词:通用设计;通用设备;通用互换
        
        引言
        现如今对变电站通用设备和通用设计的重点工作内容总结有:对变电站技术水平、布置以及造价有较大影响的主要电气一次设备和电气二次设备。所以研究重点为:合并共同技术参数,统一外部接口(电气接口、二次接口、土建接口)。 并在最大程度实现相同运行条件下的同类设备通用互换,提高工程建设质量、效益和效率。
        
        一、某110kV变电站一次设备通用设备优化及互换性讨论
        1.1工程概述

        
        1.2 110kV GIS一次接口通用互换对比:
        GIS一次通用接口主要涉及:
        (1)设备一次参数;
        (2)间隔尺寸以及吊装空间;
        (3)开孔位置及大小、套管(电缆筒)布置定位、接地安装方式等。
        针对上述要点,本工程根据一次通用接口研究并采取的措施如下:
        (1)本工程GIS各间隔设备统一按额定电流2000A,短路热、动稳定电流为40kA、100kA选择;满足国网通用设备一次参数要求。
        (2)国网户内126kV GIS设备间隔宽度可按照工程要求在800mm~1500mm之间;本工程GIS间隔间距离为1000mm,满足设计间距要求。GIS房间内设计高度为7500mm,最长间隔长度为5300mm,维护通道宽度为2000mm,其吊装运输通道无论在建设初期设备就位还是在运行检修/故障间隔整体更换期间,均满足各种工况下的吊装要求。土建专业设计的装配式墙体,更增加了设备互换的便利性。
        (3)本工程110kV为电缆进线电缆采用YJLW03-Z-64/110kV-1×630mm2型铜芯电力电缆;GIS至主变侧采用YJLW03-Z-64/110kV-1×240mm2型铜芯电力电缆。电缆采用电缆通沟敷设的方式,电缆沟宽度为1m。根据与国内GIS生产厂家沟通(进出线预留洞口普遍800mm×800mm以内),并遵循国网通用设备的土建接口(通用设备要求间隔1m预埋一条钢板),现场预留的电缆沟截面应该满足今后设备互换性的要求;其次,设备接地要求满足GIS通用设备2.2.6.2条的要求。
        1.3 主变一次接口通用互换对比
        影响变压器通用互换的一次电气接口要素如下:
        (1)结构型式(三绕组/双绕组)
        (2)散热器的安装方式(一体式/分体式)
        (3)套管布置位置
        (4)本体接线箱布置位置
        (5)接线板材质、尺寸、孔距等
        针对上述要点,本工程根据一次通用接口研究并采取的综合措施如下:
        本工程主变压器采用三相双绕组油浸低损耗低噪音有载调压自冷变压器。采用集成式智能主变,垂直分体户内布置,主变为电缆进线,主变高压进线型式采用电缆插拔式。
        
        1.4 10kV开关柜一次接口通用互换对比:
        影响开关柜通用互换的接口要素:
        (1)间隔尺寸(间隔宽度、高度以及母线桥高度)
        (2)开孔和基础预埋件要求(定位和大小)
        本工程10kV开关柜采用金属铠装移开式开关柜,采用电缆出线,主变压器10kV侧进线通过绝缘管母引入10kV开关柜。10kV开关柜电气参数符合国网通用设备要求,预埋土建基础也满足土建通用接口的要求,在满足上述标准的同时我院将10kV接线由四分段优化为三分段,减少开关柜数量的同时优化布置,将接地变消弧装置布置在开关柜室,减少建筑面积97 m2。将二次屏柜进行整合集成,减少屏柜数量,有效减少占地。
        在10kV开关柜互换性上由于采用了与常规开关柜同样的电气参数与土建接口,再加上装配式墙体的便利性,使得开关柜的互换性大大提高。
        二、结论
        电力设备在设计阶段按“四统一”要求进行设备选型,在提高设备可靠性、延长使用寿命的同时,满足了部分设备(如GIS、开关柜和电容器)通用互换的要求,便于更新互换、扩建及维护。
        从专业配合的角度来看,部分电气一次接口和设备基础的统一间接地为土建专业提供了通用的便利性“模板”;土建专业自身的改进更为今后变电站之间设备互换(在设备遵循国网“四统一”的基础前提下)打下了坚实的“基础”。
        综上所述,变电站的设备与布置的优化与一次设备的互换性既有相辅相成、共同进步的一面,又有不可避免的矛盾之处,在遵循国网“四统一”进行变电站优化的前提下尽可能的使一次设备满足互换的必要性是设计部门今后工作的重点所在,也是努力方向所在。
        参考文献:
        [1]水利水电部西北电力设计院.电力工程电气设计手册1.中国电力出版社.2007年7月北京第十次印刷
        [2]国家电网公司.国家电网公司输变电工程通用设计-35~110kV智能变电站模块化建设施工图设计(2016版).中国电力出版社.2017年3月
        [3]国家电网有限公司.国家电网有限公司输变电工程通用设备-35~750kV变电站分册(2018年版).中国电力出版社.2018年12月
        作者介绍:
        尹磊(1983.9.7),性别:男;籍贯:山东潍坊;民族:汉;学历:本科、学士;职称:工程师;职务:设总;研究方向:总图及电力;单位:潍坊五洲和兴电气有限公司。
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