市区220kV变电站优化布置研究

发表时间:2020/9/15   来源:《基层建设》2020年第14期   作者:尹磊
[导读] 摘要:伴随着大都市发展向周边偏远地区扩张及市区内供电负荷飞快增长,市区内用地愈发紧张,在城市负荷中心新建变电站,通过高压线路从偏远外围引接线路,已是我国许多经济发达城市电力供应面临的迫切问题。
        潍坊五洲和兴电气有限公司  山东潍坊  261021
        摘要:伴随着大都市发展向周边偏远地区扩张及市区内供电负荷飞快增长,市区内用地愈发紧张,在城市负荷中心新建变电站,通过高压线路从偏远外围引接线路,已是我国许多经济发达城市电力供应面临的迫切问题。变电站建在城市中心区域,需重点考虑市区人口密集,城市规划及建筑风格,建成的变电站应占地省,电磁、噪声干扰符合城市环境条件。
        关键词:紧凑布置;变电站;噪声干扰
        一、全户内型220kV变电站布置优化讨论
        1.1 总体思路
        我们以220kV全户内型变电站为例,如果要在有限的地块内布置下220kV变电站,肯定要在220kV国网典设方案的站区尺寸下优化变电站内的设备布置从而缩减变电站尺寸:为此,我们提出城市型220kV全户内变电站紧凑化布置方案的以下几个关键要素:
        优化220kV及110kV GIS设备布置并全部采用电缆进出线;
        220kV开关柜采用气体绝缘金属封闭开关柜;10Kv配电装置大车间化布置;
        站区总平面布置优化
        (4)变电站电磁、通风及噪声控制技术;
        1.2 GIS设备布置优化
        首先看一下GIS设备的布置及进出线问题:国网典设的220-A2-2方案中,220kV及110kVGIS与10Kv配电装置全都布置在一层,且进出电缆布置互相交叉,二层只布置了二次设备室,总的占地面积势必增大,设计优化思路是把220kVGIS和110kVGIS放在二楼,同侧水平布置,使国网典设方案中配电装置楼长由原来的72.3米一下缩减到55米,宽度由37.1米缩减到25.2米,可谓“瘦身”效果明显!
       
        1.3 10kV配电装置布置优化
        通常的典设方案中的开关柜出现柜的柜宽是0.8米,首先将常用的真空开关柜替换成采用环保型气体绝缘金属封闭开关柜,由于改为气体绝缘,其单面开关柜的柜宽一下由常规的0.8米优化到0.5米;电抗器与接地变和站变一起放置于10kV配电装置室内,并与10kV开关柜共用检修通道,这种大车间紧凑化布置极大减小装置占地空间,与GIS优化完美配合!
       
        1.4 站区优化
        采用埋地式一体化泵站,将地下构筑物合理布置于站区转弯空地或道路下方,总平宽度缩小10米。综合配电装置楼的优化,变电站围墙内占地面积减少51.7%。
        1.5 噪声控制
        针对变电站降噪,我们提出四类降噪模块,即“隔声模块”、“吸声模块”、“消声模块”、“减振模块”。
        (1)隔声模块:墙板的隔声(建筑物外墙采用双层构造)门窗隔声(尤其变压器室须设置隔声门窗,如有居民区,把变压器布置在其对侧效果更佳),综合降噪可达到20dB以上。
        (2)吸声模块:由户内变电站噪声源(主要是主变室)选用中频和低频吸声系数较大的材料及形式,通过综合考虑,户内变电站的吸声结构选择穿孔板加空腔结构,对市面上吸声音设施的技术经济对比,选用聚酯纤维吸声装饰板。
        (3)消声模块:户内变压器更需要通风设施的加持,变压器运行发热量较大,变压器室通常设置进出风百叶窗,百叶窗的结构有缝隙等小空间,成为声音散播通道,其隔声效果大打折扣,因此,一方面要尽量减少其占用空间,另一方面需要设置特殊的消声百叶窗。
        (4)减振模块:采取的减振模块措施是对变压器和电抗器等线圈设备与基础间加设金属橡胶减振器,其具有良好的缓冲功能,耐久性好、减振效果好的特点,设置减振装置后能大大降低变压器的振动带来的低频共振噪声。
       
        通过在变电站采用四种模块化降噪措施,可有效降低变电站噪声水平,使变电站噪声排放满足国家噪声排放标准。上述四种降噪模块,可以针对不同变电站的特点,灵活组合采用,形成不同的降噪方案。
        1.6 电磁控制
        建筑结构内部布满钢筋,对变电站产生的电磁辐射具有天然的屏蔽作用;本站均采用三相设备,充分利用三相设备的特性将各相产生的电磁场相互抵消;本站进出线采用地下电缆方式,已大大降低了电磁辐射,有较强的屏蔽作用;电缆在电缆隧道内,都有与地面隔离的措施,隧道顶部、盖板和保护管都对电磁辐射有较强的屏蔽作用。
        二、结论
        经过上述优化措施,成功将国网典设方案在市区布置成功瘦身,并满足各项指标及环境要求。紧凑型变电站的应用应该逐渐受到城市发展的亲赖,也是顺应市场发展的产物,当然,也离不开设备技术水平的不断提升及更新。同时工程设计人员也应不断提升设计水平,用更加勤劳的智慧及汗水交出顺应时代的设计答卷。
        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-110(66)~220kV智能变电站施工图设计(2013版).中国电力出版社.2013年10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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