某220kV变电站电气方案设计的讨论

摘要 本文通过对变电站设备选型及布置两个方面，对拟在新疆莫索湾垦区附近新建220kV变电站的方案进行了详细论述。该变电站建设有助于缓解该地区变电容量不足的现状，同时可以满足农八师莫索湾垦区不断发展的负荷需求。

关键词 变电站；踏勘；设计

中图分类号TM63 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）45-0049-02

本220kV变电站工程为新建工程，位于玛纳斯、石河子区域内，由于该地区220kV变电容量存在不足，因此本工程的建设有助于缓解该地区变电容量不足的现状，同时可以满足农八师莫索湾垦区不断发展的负荷需求。

1 设备选型

本站建设规模为1台150MVA变压器，220kV出线1回，110kV出线4回，35kV建成I段母线，出线5回，35kV并联电容器组1×15 000kVar+1×12 000kVar。本变电站220kV、110kV侧中性点按直接接地设计；35kV侧中性点可由接地变压器经消弧线圈接地。站用电系统为单母线分段接线，设分段自投，正常分列运行，站用变单台容量为250kVA，本期＃1接地变兼站用变接于35kV I段母线上，＃2接地变兼站用变接于35kV 外接电源进线上（#2主变投运后改接于35kV II段母线上，35kV外接电源退出运行）。每台站用变各带一段母线，重要负荷由两段母线双回供电。本站主变压器采用型号为SFSZ10-150000/220有载调压、浸油式、低损耗、自然油循环、风冷变压器；容量比为100/100/50。

220kV设备选用瓷柱式SF6气体绝缘单断口断路器，额定电压252kV，额定电流4 000A，开断电流50kA，动稳定电流峰值125kA。I、II母、出线隔离开关选用双柱、水平旋转分合结构的GW4型隔离开关，额定电压252kV，额定电流2500A，3s热稳定电流50kA，动稳定电流峰值125kA。选用SF6独立电流互感器，主变压器进线额定电流比为2×600/1，出线额定电流比为中抽2×300/1、满匝2×600/1，3s热稳定电流50kA，动稳定电流峰值125kA，220kV电流互感器要求有8个二次线圈。选用电容式电压互感器，电压比为220//0.1//0.1//0.1//0.1kV，标准级为0.2/0.5/3P /3P。主母线选用LDRE-130/116管母。出线间隔回路导体选用LGJ-2×300/40。主变压器进线回路导体选用单根LGJ-400/35导线。

110kV设备选用瓷柱式SF6气体绝缘单断口断路器，开断电流40kA，额定电压126kV，额定电流3150A，4s热稳定电流40kA，动稳定电流峰值100kA。I、II母隔离开关、出线开关选用双柱、水平旋转分合结构的GW4型隔离开关，隔离开关选用额定电压126kV，额定电流1 250A，3s热稳定电流40kA，动稳定电流峰值100kA。选用SF6独立电流互感器，主变压器进线间隔电流互感器额定电流比为2×600/1A，出线间隔额定电流比为中抽2×300/1、满匝2×600/1，3s热稳定电流40kA，动稳定电流峰值100kA，110kV电流互感器要求有6个二次线圈。选用电容式电压互感器，电压比为110//0.1//0.1//0.1//0.1kV，标准级为0.2/0.5/3P /3P。主母线选用LDRE-100/90管母。主变压器进线回路导体选用2×（LGJ-400/35）导线。

35kV设备采用户内中置式开关柜，除电容器回路采用SF6断路器外，其他回路采用真空断路器，35kV电压互感器采用抗铁磁谐振型。断路器额定电流值为进线选用2 000A，出线选用1 250A，进出线开断电流值选用31.5kA。主变压器35kV侧装设2组1×15 000kVar+1×12 000kVar电容器组，采用集合或组架式户外布置。接地变兼站用变400/250kVA，38.5±2×2.5% /0.4kV。主变压器低压侧进线工作电流1 237A。选用母排TMY-2（63X6.3）。

2 绝缘配合及过压保护

避雷器的装设组数及配置地点，取决于雷电侵入波在各个电气设备产生的过电压水平。本设计220kV、110kV装设母线避雷器；220kV、110kV及35kV配电装置主变压器侧均考虑装设有避雷器。避雷器周围加集中接地装置，以利散流。控制室二次设备用的接地点须与高压配电装置接地点分开，并尽量远离，以免干扰二次设备运行。

按GB/T16434C1996《高压架空线路和发电厂、变电站环境污区分级及外绝缘选择标准》中规定，220kV、110kV取泄漏比距≥2.5cm/kV，35kV取泄漏比距≥2.5cm/kV。根据本变电站所处的地理位置，并根据生产运行规定，为防止污闪事故发生，户外电瓷套管设备均加刷防污闪涂料。

为防止雷电对电气设备的直接袭击，在变电站内分别设置独立避雷针和构架避雷针，避雷针形成变电站防直击雷的分层联合保护，每个独立避雷针设独立集中接地装置，接地电阻不大于10Ω。为了防止反击，主变压器构架上不设置避雷针，由220kV、110kV区域避雷针构成联合保护网，保护主变压器、35kV设备及其连接线。变电站接地网以水平接地体为主，垂直接地体为辅联合构成。主接地网采用不等距网格布置，水平接地体及主设备接地引下线，选用热镀锌扁钢-50mm×8mm，集中垂直接地体选用Ø50mm×3.5mm×2 500mm热镀锌钢管。接地体埋深应大于冻土层。

3 电气设计方案

在上述选址与设备选型的基础上，遵循“安全可靠、技术先进、投资合理、标准统一、高效运行”的原则，初步设计两种电站的电气设计方案，分别如图1和图2所示。对两种方案的比较列于表1中。

布置，主变和35kV配电装置位于中间，南窄北宽的形式。总占地面积约29亩。如图2所示。 电气总平面布置为东西136.00米，南北185.30米，220kV和110kV配电装置南北平行布置，主变位于中间、35kV配电装置位于西侧的形式。总占地面积约38亩。如图3所示。

2 220kV配电装置 220kV配电装置采用户外中型断路器双列式布置方式，布置在站区南侧，向南出线。220kV母线采用支持式管型母线，IM配置水平转动式隔离开关，IIM配置垂直伸缩式隔离开关，采用SF6瓷柱式断路器及SF6独立CT。220kV母线及上部跨线全部安装。主变220kV侧进线设备布置在主变区域，节省占地。 220kV配电装置采用户外中型断路器单列式布置方式。布置在站区南侧，向南出线。220kV母线采用支持式管型母线，IM、IIM配置垂直伸缩式隔离开关，采用SF6瓷柱式断路器及SF6独立CT。220kV母线及上部跨线全部安装。从总平面上看四方四正，比较规整，但占地面积较大。

3 110kV配电装置 110kV配电装置采用户外半高型支持式管型母线、断路器单列式布置方案。位于站区北侧，向北出线。110kV母线采用支持式管型母线，IM、 IIM均配置水平开启式隔离开关，采用SF6瓷柱式断路器及SF6独立CT。本期110kV母线及上部跨线全部安装。本方案110kV配电装置采用户外半高型，布置紧凑，节省占地，但隔离开关位于断路器上方，不利于检修。 110kV配电装置采用户外中型断路器单列式布置方式。位于站区北侧，向北出线。110kV母线采用支持式管型母线，IM、 IIM均配置水平开启式隔离开关，采用SF6瓷柱式断路器及SF6独立CT。本期110kV母线及上部跨线全部安装。本布置方案检修方便，但占地面积较大。

4 主变35kV配电装置 主变、35kV屋内配电装置、35kV并联电容器组布置在站区中部。变压器35kV侧采用共箱母线引出。本方案35kV屋内配电装置双列布置，出线只能采用电缆，引接至站区围墙外再架空出线。 主变布置在站区中部，35kV屋内配电装置、35kV并联电容器组布置在站区西侧。变压器35kV侧采用母排或导线引出。设母线支架。35kV屋内配电装置单列布置，出线可为架空或电缆。

可见方案I 中220kV配电装置采用户外中型、断路器双列式布置方式，110kV屋外配电装置采用支持式管型母线半高型断路器单列式布置方案，同时根据全站总平面布置并结合主变区域布置特点，采用将主变220kV侧进线设备布置在主变区域的设计方案，使全站整体布置紧凑美观、节约占地（较方案II节省占地9亩）。但方案I采用110kV配电装置半高型布置后，隔离开关位于断路器上方，不利于检修。同时35kV出线为只能采用电缆。基于综合考虑，电站设计采用方案I。

参考文献

[1]张玉军，韩文庆，杨旭方，周朝霖.200kV变电站典型设计综述[J].山东电力技术，2007(6)：10-14.

[2]张宏阳.浅谈220kV变电站设计思路及实践[J]，2009(18)：128.

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