户外型35kV旧变电站改建方案的优化

2022-12-30

35kV赤水变电站原35kV配电装置为普通中型配电装置, 单母线接线方式, 运行至今已有二十年, 按开平电网用电规划要求, 随着负荷的增长, 该站将无法满足赤水镇的用电需要, 所以有必要将其升压改造成110kV变电站, 以满足城市发展和用电需求。

而旧站改造需要投入大量的技术力量, 合理而经济的方案关键是在尽量保证用户用电的原则上, 合理选择各种电气设备, 结合全站布局的优化和协调。

1 改建需灵活、经济

35kV赤水变电站为户外常规布置设计, 主变容量1×10MVA, 35kV架空出线1回, 10kV出线7回, 户外构架为门型构架, 规划用地为不规则四边形, 其中一半为开关场, 另一半为空余地, 现需将其改建为110kV变电站, 其中远景建设3台最终规模为50MVA的主变, 110kV侧主接线为单母双分段断路器接线方式, 110kV出线3回, 10kV出线30回;110kV电气平面布置按最终规模一次配置齐全。

1.1 改扩建不征地

赤水站原有35kV、10kV2个电压等级, 占地面积7932.71平方米, 根据供电区域的负荷分布、地区负荷发展的趋势、电网发展规划及网络布局, 经多次实地踏勘, 共选定三个备选改建方案。方案一:沿用原35kV赤水站, 并利用旁边的生活区, 需拆除旧设备、旧高压室、控制室、生活楼、围墙等设施, 并需回填平整土方0.65万立方米。方案二:赤水镇水口仔农场规划建设用地, 该地点位于水泥厂西北方向、赤水公路旁, 马路对面约500米处为水泥厂, 地势较低, 低于路面约3米多, 需回填土方约3.8万立方米, 该地点土地关系较复杂。方案三:原变电站附近, 塘美里、东阁里旁, 该地点为一般耕地, 涉及到土地调整问题, 且离村庄较近, 同时也需回填土方约2.2万立方米。经综合比较, 方案一沿用原35kV变电站站址, 可减少10kV配电线路的重复投资, 且土地不涉及到土地调整问题, 没有复杂的土地关系, 是更为合适的方案。

1.2 选择合理、经济的配电装置模式

目前, 变电站的配电装置主要有AIS和GIS两种典型模式。随着电力制造业的发展, 采用混合技术开关设备的PASS模式变电站开始逐步推广使用, 它采用空气绝缘和SF6气体绝缘组合的方式完成不同的接线布置, 是在AIS和GIS基础上发展起来的新型组合电器。

从技术上讲, 采用GIS是满足用户要求好的方案, GIS比AIS具有:占地省、可靠性高、检修周期长、少 (免) 维护、节省土建费用等特点。但是对于大量的变电所采用GIS存在着价格昂贵、安装及测试不便、灵活性差、检修扩建不方便的缺点。而采用PASS设备的变电站具有以下几个特点。

(1) 节省占地面积和空间。PASS节省了各种设备之间的布置尺寸, 从而大大压缩了高压配电装置的纵向尺寸, 达到减少占地的目的。通常它比常规电气设备方案节省占地约40%～60%。此外, 由于PASS方案采用了铝合金管母线连接的低型布置形式, 取消高大的进线门型构架及高压配电装置的上层架空软导线, 可以降低整个配电装置的带电体对地高度, 节省高压配电装置的空间, 在减少电磁污染、加强环境保护方面取得了良好的效果。

(2) 可靠性提高。与GIS比较, 同样具有可靠性高的特点。与AIS相比, 设备封闭在SF6气室内, 大大改善了设备运行环境, 不受污秽影响。

(3) 预制式模块化结构。PASS组合电器采用在制造厂预制式整体组装和试验, 模块化整体运输和现场施工安装, 从而避免了大量部件在变电所施工现场组装和调试的工作。施工安装简单、方便, 施工周期通常为常规电气设备方案的40%～50%。另外, 由于PASS组合电器为电气主接线的基本模块, 模式相同, 有规律性的重复性使变电所的设计、运行维护工作量大大减轻。

(4) 一次设备和二次设备一体化的高压配电装置。高压开关系统为插接式结构, 设备本体 (一次设备) 和就地保护控制 (二次设备) 为完整的模块, 它不包括每个回路的主母线及分支母线, 设备两侧通过进/出线套管与常规母线相连。二次就地控制箱与设备成套供货, 安装在高压配电装置支架上, 通过插头、插座与本体连接。安装简单, 使用方便。

调查显示, 110。kV变电所寿命期内年静态费用 (包括静态投资、大修费、常规检修费) , 采用GIS设备, 较AIS增加16.15%;采用PASS设备较AIS增加6.36%。综合结论为:GIS、PASS设备与AIS设备相比, 具有可靠性高、免 (少) 维护、紧凑、组合方便、寿命周期长、可加快变电所的建设速度等优点。从综合造价方面考虑, PASS更具有明显优势。可以说, PASS高压组合电器属于功能更齐备、技术更先进的高一级组合电器。该配电装置为变电站的设计、建设提供了一种新型的模式[1]。