500(330)kV变电站典型设计研究与应用探究

500(330)kV变电站典型设计研究与应用探究
发表时间：2016-11-30T15:52:22.323Z 来源：《基层建设》2016年17期作者：白小靖
[导读] 摘要：电力工业是关系国计民生的基础产业，在我国电力工业发展中，国家电网承担着优化能源资源配置、保障国家能源安全和促进国民经济发展的重要作用。

西安华瑞能源设计咨询有限公司陕西西安 710032
摘要：电力工业是关系国计民生的基础产业，在我国电力工业发展中，国家电网承担着优化能源资源配置、保障国家能源安全和促进国民经济发展的重要作用。

本文介绍了典型设计的目的、输入条件和主要技术经济指标，并按照变电站主要设备型式划分了 GIS、HGIS、瓷柱式断路器、罐式断路器等 4 个典型设计的基本方案；重点分析了 500（330）kV 变电站典型设计的主要技术方案，对各级电压的电气主接线形式、短路电流水平等进行了详细的说明，简单介绍了正在开展工作的 220kV 和 110kV 变电站典型设计、输电线路典型设计情况。

关键词：电力企业；典型设计；技术经济指标
一、典型设计主要技术方案
西安市灞桥区某变电站应用了550（330）KV 变电站典型设计，该变电站典型设计的技术方案主要分为电气一次部分和电气二次部分两部分，详细设计方式如下：
1、电气一次部分
（1）电气主接线：500kV 配电装置接线采用一个半断路器接线；330kV 变电站选用 GIS 设备时，采用双母线接线，选用敞开式设备时采用一个半断路器接线。

一个半断路器接线应避免初期形成 2 个完整串的配串方案，进出线不装设出口隔离开关。

220kV（110kV）电压等级的接线形式采用双母线接线，根据进出线规模按相关规程规定母线单分段或双分段。

35kV（66kV）电压等级的接线形式采用单母线接线，主变进线回路按装设和不装设总断路器两种方式考虑。

对于大容量的变压器，考虑到低压侧短路电流和额定电流较大，变压器低压侧采用66kV电压等级。

设备和导体选择以及间隔宽度等，均按上述短路电流水平进行校核。

（2）配电装置的间隔尺寸：瓷柱式断路器以及罐式断路器配电装置的间隔宽度分别为：500kV出线间隔为宽度28m，导线相间距离8m；330kV出线间隔宽度为 20m，导线相间距离 5.5m；GIS 方案配电装置的间隔宽度分别为：500kV出线间隔为宽度 26m，导线相间距离7m；330kV 出线间隔宽度为18m，导线相间距离 4.5m。

HGIS配电装置的间隔宽度分别为：500kV 出线间隔宽度为 27m，导线相间距离7.5m；330kV 出线间隔宽度为 20m，导线相间距离 5.6m。

（3）主变低压侧电流互感器：对于主变低压侧不总装断路器的方案，为满足主变压器元件保护的要求，主变压器的低压侧套管电流互感器采用 4 个次级绕组。

（4）站用电系统：站用电可采用以下两种方案：经大容量断路器直接接至 35kV 母线方案；经限流电抗器加小容量断路器接至 35kV 母线方案。

站用工作变压器采用油浸式变压器，站用备用变压器采用干式变压器或油浸式变压器。

站用外接电源进线方式有两种：架空线进站后下电缆或站外架空线下电缆。

2、二次部分
典型设计中二次部分的主要技术方案如下：
（1）变电站建设初期按少人值班设计，留有远期实现无人值班的接口和功能配置。

（2）典型设计没有涉及系统保护、调度自动化和系统通信专业的具体内容，根据工程规模，配合土建专业，进行了继电器小室和通信机房的布置。

（3）确定了监控系统主要设计原则，包括监控范围、系统硬件设备配置原则，对系统软件工作平台、防误操作闭锁、GPS 对时、保护信息采集方式及通信规约等几个方面，提出了推荐方案。

（4）确定了元件保护、直流系统及交流不停电电源的主要设计原则，并配合土建专业进行主控室、继电器小室、直流电源室等工艺房间的布置。

（5）确定了二次设备组屏原则，对监控系统测控装置、500kV（330kV）及 220kV（110kV）线路保护、主变压器及高压电抗器保护、故障录波等主要二次设备的组屏提出了推荐方案。

（6）根据工程规模提出了主控室、计算机室、继电器小室、直流电源室等的布置方案。

主要原则如下：①主控室与计算机室采用玻璃隔断隔开，主控室面积控制在 60m2左右。

远动设备、专用工程师工作站宜布置于计算机室。

计算机室按布置 10面屏左右考虑。

②当通信蓄电池采用组屏布置时，通信电源室与通信机房合并建设。

在具体工程设计时应根据工程最终规模进行通信机房具体布置。

③当一次设备为敞开式方案时，继电器小室采用就地下放布置，在满足电气安全净距的条件下，优先考虑利用配电装置内的空余位置，以达到节约占地的目的。

④当一次设备为 GIS 方案时，因为站区面积较小,经过技术经济比较，下放布置时，电缆节余费用与土建增加费用相当，考虑到运行维护方便，继电器室宜集中布置于主控通信楼底层，并设置地下电缆夹层。

二、典型设计的应用给该变电站带来的主要效果
该典型设计的应用，使灞桥区该变电站的工作效率得到了显著提高，效果主要分为以下几点：
第一，能够很好的适应实际工程不同的电网条件、地理条件、气候条件、环境条件、经济条件、出线走廊条件，以及变电站的建设规模、配电装置型式，具有广泛的适用性，能够满足工程建设的需要。

第二，500（330）kV 变电站典型设计模块划分合理，接口灵活方便，组合方案多样，便于概算调整，具有很好的灵活性，具体工程设计时使用方便。

第三，500（330）kV 变电站典型设计设备选型先进合理，体现了“以人为本”的设计理念，减少占地、注重环保，各项技术经济可比指标先进。

第四，500（330）kV 变电站典型设计考虑了工程初期投资和长期运行费用之间的关系，注重设备寿命期内最佳的企业经济效益，节约了工程投资，具有很好的经济性。

第五，500（330）kV 变电站典型设计方案安全可靠，保证了模块拼接前后的安全可靠，具有很好的可靠性。

三、典型设计推广应用情况
1、通过大力推广典型设计，使集约化管理的思想深入人心，提高工程建设管理水平。

通过典型设计工作的开展，统一了建设标准，统一了设备规范，减少了设备型式，方便了集中规模招标，使广大工程建设人员深深体会到集约化管理的重要意义，从而促进了典型设计工作深入开展，提高了工程建设管理水平。

2、典型设计加快了设计和评审进度，提高了工作效率。

典型设计方案，除常规的设计说明书以外，还编制了使用说明书，对典型设计的适用条件、方案选用、拼接方法、组合条件、概算增减等方面进行了详细说明，设计单位利用模块调整与拼接，可以方便快速的完成变电站设计方案。

典型设计大大加快了设计和评审进度，原来需要 2 天评审会议，现在 1 天就可完成。

结束语
变电站典型设计是实现集约化管理、多快好省建设电网的必由之路。

应用典型设计不仅有利于提高工作质量和工作效率，而且为电网规划、成本控制、资金管理、集中规模招标等工作的开展提供了基础平台。

典型设计采用新的设计方法、设计理念，从“量体裁衣”式的设计方式改变为“成衣定制”式的标准化设计方式。

参考文献：
[1] 周震．浅谈国家科学发展观背景下的国家电网建设工作[N]．中国电力，2015．11
[2] 李玉龙．在 500（330）kV 变电站典型设计评审会议上的讲话[R]．北京：500（330）kV 变电站典型设计评审会议，2013，5.18．
[3] 孙佩京．在 500（330）kV 变电站典型设计评审会议上的总结讲话[R]．北京：500（330）kV 变电站典型设计评审会议，2013，5.19．。