一种500kV变电站总平面结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种500kV变电站总平面结构，包括一号区域、二号区域，主变压器、500kV配电装置设置在一号区域，220kV配电装置、35kV配电装置设置在二号区域，所述二号区域采用双层立体化布置。本实用新型的在不降低设计的可靠性，并充分考虑经济性的前提下，通过合理布置配电装置使变电站的占地面积减少，在500kV变电站GIS布置方案基础上，实现一种紧凑型500kV变电站总平面布置方案，达到节约土地资源，满足特别狭小地形站址的布置需要。
【专利说明】一种500kV变电站总平面结构
【技术领域】
[0001]本实用新型属于超高压输变电设计领域，提出了一种500kV变电站紧凑型总平面布置方案。
【背景技术】
[0002]超高压变电站是电网的重要组成部分。我国骨干电网主要分属两大电网公司，分别为国家电网及南方电网公司。500kV变电站的设计，均由业主招标确定具备相关设计资质的设计单位承担。由于国内、外500kV变电站在技术及设备方面已经较为成熟，为适应大规模建设电网的要求，实施集约化管理，国家电网公司于2005年组织相关部门及设计单位编制了《500 (300) kV变电站典型设计方案推广应用手册》。南方电网公司也于2006年编制了《南方电网公司变电站标准设计.第二卷500kV变电站标准设计》。目前，我国500kV变电站的设计工作均基于上述典型(标准)设计进行。
[0003]针对变电站技术条件及环境条件的不同，500kV变电站典型(标准)设计给出了 4类户外总平面布置方案，分别为气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)、复合式组合电器(HGIS)、瓷柱式断路器、罐式断路器方案。对于场地狭小、人口稠密、高海拔、重污秽地区，典型(标准)推荐设计采用GIS方案。该类方案为模块化设计，总平面布置按配电装置电压等级主要分为三个区域，500kV及220kV均采用GIS设备，布置于变电站的两侧，主变及35kV配电装置布置于两者之间。其主要技术特点为:占地面积最小，设备投资高，便于变电站站址的选择，尤其是人口稠密及用地紧张地区。
[0004]随着我国电网建设规模的不断扩大，以及土地使用资源的紧张，变电站的站址选择难度也在不断增大。主要体现在:对于边远地区尤其在我国西南地区，其地质条件复杂，山地较多，限制了变电站站址的选择；此外，对于发达地区其输电走廊日益狭窄，土地使用紧张且价格昂贵，对变电站的选址造成约束。因此，变电站的占地面积愈小，越利于变电站的选址，且节约了宝贵的土地资源。现有的500kV户外变电站总平面布置方案中，GIS方案占地面积最小，但由于设备本身尺寸及空气间隙要求，在站址地形特别狭小或受限地区，采用该布置方案仍可能无法满足布置要求。
【发明内容】
[0005]针对现目前变电站总平面布置存在的问题和不足，提供一种500kV变电站总平面结构，具体技术方案如下:
[0006]一种500kV变电站总平面结构，包括一号区域1、二号区域2，主变压器3、500kV配电装置4设置在一号区域1，220kV配电装置5、35kV配电装置6设置在二号区域2，所述二号区域2采用双层结构。
[0007]作为可选方式，上述的一种500kV变电站总平面结构，所述一号区域I位于二号区域2的东侧。
[0008]作为可选方式，上述的一种500kV变电站总平面结构，所述主变压器3布置于500kV配电装4的西侧。
[0009]作为可选方式，上述的一种500kV变电站总平面结构，所述二号区域2设置一平台I,下部设置柱9支撑；所述220kV配电装置5布置在平台上方，所述35kV配电装置6布置在于平台下方。
[0010]作为可选方式，上述的一种500kV变电站总平面结构，所述平台7为框架结构，。
[0011]作为可选方式，上述的一种500kV变电站总平面结构，所述平台7高8.0m，尺寸为21.7mX 123m0
[0012]作为可选方式，上述的一种500kV变电站总平面结构，所述220kV配电装置5出线构架为框架8，所述框架8设置在柱9的上部，出线间隔宽度14m，出线构架挂线点高度为20mo
[0013]作为可选方式，上述的一种500kV变电站总平面结构，所述平台7下的净空高度为7m0
[0014]作为可选方式，上述的一种500kV变电站总平面结构，所述35kV配电装置的断路器10单列布置；主母线采用管母线，与主变压器3平行布置，间隔宽度与220kV配电装置间隔相同为14m。
[0015]作为可选方式，上述的一种500kV变电站总平面结构，主变压器3低压侧与35kV配电装置母线24之间采用35kV绝缘铜管母线23连接。
[0016]综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是:
[0017]1、本实用新型通过设置一平台将35kV及220kV配电装置布置在同一场地，形成双层立体布置形式。同时，区别于户内变电站，上下两层均不设置围墙。该布置方式，节约了35kV配电装置的占地，使得变电站总平面的占地面积大大减少。使得变电站占地面积大为节省，布置紧凑，但不增加设备投资。
[0018]2、220kV出线构架与配电装置平台框架柱一体化设计。在平台出线侧的框架柱基础上进一步向上延伸建设出线构架，构架形式可采用格构式。使用这种方式使得
[0019]I)布置紧凑，占地面积小。
[0020]2)充分利用了平台本身的结构，节约了钢材及土建工程量。
[0021]3)方便出线设备与线路的引接。
[0022]3、主变运输道路布置于主变低压侧，取消500kV主变进线构架，利用进线设备支撑直接进线，能有效节省占地面积，主变与500kV配电装置布置在同一区域，更为紧凑且较为经济。
[0023]4、主变低压侧与35kV母线采用绝缘铜管母线连接，在满足主变压器运输及安全距离要求的同时，不需要增加220kV平台的高度，经济性很高，并降低了进线的难度。
[0024]总之，本实用新型使得配电装置由通常的3个区域改为2个区域，站内道路节省，更为紧凑。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中:
[0026]图1为本实用新型实施总平面布置图(包括二号区域一层)；
[0027]图2为本实用新型二号区域第二层；
[0028]图3为本实用新型实施主变500kV侧进线断面图；
[0029]图4为本实用新型实施220kV及35kV配电装置双层布置断面图；
[0030]图5为本实用新型实施主变35kV侧进线断面图。
[0031]附图标记:1为一号区域、2为二号区域、3为主变压器、4为500kV配电装置、5为220kV配电装置、6为35kV配电装置、7为平台、8为框架、9为柱、10为断路器、11为主控制楼、12为构架避雷针、13为水泵房及水池、14为消防小间、15为消防设备间、16为预留安装厂房用地、17为道路、18为站用电室、19为500kV GIS,20为500kV电容式电压互感器、21为500kV金属氧化物避雷器、22为软导线、23为35kV绝缘管母线、24为35kV配电装置母线。
【具体实施方式】
[0032]本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
[0033]本实用新型的目的是在不降低设计的可靠性，并充分考虑经济性的前提下，通过合理布置配电装置使变电站的占地面积减少，在500kV变电站GIS布置方案基础上，实现一种紧凑型500kV变电站总平面布置方案，达到节约土地资源，满足特别狭小地形站址的布置需要。
[0034]本实用新型是通过采用以下措施来达到减少变电站占地面积，实现500kV变电站紧凑型总平面布置的:
[0035](I)对500kV户外变电站的总平面布置引入立体化设计概念，采用双层布置方式，将35kV配电装置6与220kV配电装置5布置于同一场地；
[0036]区别于500kV户外变电站的一般设计思路，本实用新型将35kV配电装置6及220kV配电装置5布置在同一场地，实现方式为:在该场地上设置I个框架平台7，在平台7上方布置220kV配电装置6，而将35kV配电装置5布置于平台7下，形成双层立体布置形式。同时，区别于户内变电站，上下两层均不设置围墙。该布置方式，节约了 35kV配电装置6的占地，使得变电站总平面的占地面积大大减少。
[0037]此外，采用双层立体布置方式，35kV配电装置6设备可采用常规敞开式设备，无需增加设备投资，经济可行。
[0038](2) 220kV出线构架与配电装置平台框架柱一体化设计。
[0039]采用双层立体布置形式后，220kV配电装置6布置于平台7上，如按常规方式将220kV出线构架布置于平台7下，不利于节约占地面积。
[0040]本实用新型提出将220kV出线构架，与平台框架柱一体化设计，在平台出线侧的框架柱基础上进一步向上延伸建设出线构架，构架形式可采用格构式，即所述220kV配电装置5出线构架为框架8，所述框架8设置在柱9的上部，所述框架8与柱9 一体化。采用此方式优点在于:
[0041 ] I)布置紧凑，占地面积小；
[0042]2)充分利用了平台本身的结构，节约了钢材及土建工程量；
[0043]3)方便出线设备与线路的引接。
[0044](3)主变运输道路布置于主变低压侧，取消500kV主变进线构架，利用进线设备支撑直接进线；
[0045]常规500kV变电站，主变与35kV配电装置布置于同一场地，与500kV配电装置之间以运输道路隔开。500kV主变进线方式通常为设置主变进线构架，跨道路与500kV配电装置连接。
[0046]由于35kV已布置于220kV配电装置平台下，本实用新型将主变运输道路与主变3和220kV配电装置场地间道路合二为一，布置于主变3低压侧。通常设置在主变3与500kV配电装置间的道路则可取消，节约占地面积。采用该布置方式，500kV主变进线由于无需跨越道路，可取消主变构架，利用进线设备支撑即可直接进线，同时能有效节省占地面积，主变与500kV配电装置布置在同一区域，更为紧凑且较为经济。
[0047](4)主变低压侧与35kV母线采用绝缘铜管母线连接。
[0048]常规500kV变电站，主变与35kV配电装置布置于同一场地，主变低压侧进线通常采用裸导体连接。
[0049]由于35kV配电装置6布置于220kV配电装置5平台下，与主变3之间以运输道路隔开。主变3低压侧如采用裸导体连接，为满足主变运输及安全距离要求，将增加220kV平台的高度，经济性不佳，同时增加了进线的难度。本实用新型引入新技术及新工艺，主变3低压侧与35kV母线采用35kV绝缘桶管母线连接，使得布置更为紧凑，安全可靠。
[0050]该站如采用常规户外GIS方案，则场地条件无法满足布置要求。而采用户内变电站或地下变电站方案，势必增加大量投资。采用本实用新型技术经济合理更为合理，【具体实施方式】如下:
[0051 ] ( I)变电站最终规模:
[0052]主变压器:2组750MVA变压器；
[0053]500kV出线:共出线7回；
[0054]220kV出线:共出线8回；
[0055]35kV无功补偿:最终规模每台主变压器低压侧装设3组60Mvar低压并联电抗器。
[0056](2)电气主接线
[0057]500kV接线:采用成熟可靠的3/2接线；
[0058]220kV接线:采用双母线接线；
[0059]35kV接线:采用单母线接线，每组母线分列运行，不设置总断路器。
[0060](I)主要设备选型
[0061]主变压器:采用分体运输，现场组装三相自耦合，无励磁调压变压器；
[0062]500kV设备:采用GIS设备；
[0063]220kV设备:采用GIS设备；
[0064]35kV设备:采用瓷柱式断路器，低压并联电抗器采用油浸式。
[0065](5)电气总平面及各配电装置布置
[0066]I)电气总平面布置
[0067]本工程站址场地十分狭小，受地质安全范围限制，可利用范围更加有限。场地西侧有较大山坡，而东侧须避让地质裂隙发育。电气总平面布置时考虑了地形、地质及出线等条件，尽可能使用场地中部地质条件较好，地形坡度较缓的区域。
[0068]根据场地情况，电气总平面东西向布置较为合理。如图1所示:全站电气总平面布置分为两个区域布置:主变压器与500kV配电装置4布置于站区东侧，即一号区域1，从线路的出线方位角度考虑，500kV东、南、北三个方向出线，如ABC出线；220kV配电装置6与35kV配电装置5布置于站区西侧，即二号区域，采用双层立体化布置，220kV向西出线。所述一号区域1、二号区域2中间以道路分隔。
[0069]2 )主变和500kV配电装置
[0070]主变3及500kV配电装置4布置在站区东侧，500kV东南北三个方向出线，见ABC出线。500kV配电装置为户外GIS设备、2排平行构架、间隔宽度29m，平行构架间距30m。主变3布置于500kV配电装置的西侧，采用分体运输，现场组装三相变压器。2台主变南北向“一”字形布置，主变基础南北向设置轨道，便于搬运，在2号主变南侧预留了主变安装厂房所需场地。
[0071]由于35kV配电装置6未布置于主变3场地，利用主变低压侧道路作为主变运输道路，主变3与500kV配电装置4之间不再设置道路，节约占地面积，且较为经济。如附图3所示，500kV主变3进线采用进线设备支撑软导线22进线方式.通过软导线22将500kVGIS19、500kV电容式电压互感器20、500kV金属氧化物避雷器21与主变3连接起来。
[0072]3 ) 220kV 和 35kV 配电装置
[0073]220kV及35kV配电装置布置在站区西侧，采用双层立体化布置。220kV配电装置5布置于一框架平台7上层，如图2所示，向西出线，35kV配电装置6布置于底层，如图1所不O
[0074]立体双层布置方式如图4所示:
[0075]220kV配电装置为户外GIS设备，布置于高8.0m的框架平台上，尺寸为
21.7mX 123m。出线构架为格构式，与平台出线侧框架柱一体化设计，即所述220kV配电装置5出线构架为框架8，所述框架8设置在柱9的上部，所述框架8与柱9 一体化.采用“一”字型布置。出线间隔宽度14m，出线构架挂线点高度为20m。220kV主变进线采用软导线22进线。
[0076]35kV配电装置6布置在框架平台7下，净空高度为7m。35kV配电装置7为屋外中型、断路器10单列布置，主母线采用管母线，与主变压器平行布置，间隔宽度结合平台的框架结构，与220kV配电装置间隔相同为14m。35kV进线不装设总断路器。
[0077]如图5所示，由于35kV进线需要跨越道路，为使得布置更为紧凑，安全可靠，主变低压侧与35kV母线之间采用35kV绝缘铜管母线连接
[0078]本实用新型并不局限于前述的【具体实施方式】。本实用新型扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组入口 ο
【权利要求】
1.一种500kV变电站总平面结构，其特征在于:包括一号区域(1)、二号区域(2)，主变压器(3)、500kV配电装置(4)设置在一号区域(l)，220kV配电装置(5)、35kV配电装置(6)设置在二号区域(2)，所述二号区域(2)采用双层结构。
2.如权利要求1所述的一种500kV变电站总平面结构，其特征在于:所述一号区域(I)位于二号区域(2)的东侧。
3.如权利要求1所述的一种500kV变电站总平面结构，其特征在于:所述主变压器(3)布置于500kV配电装(4)的西侧。
4.如权利要求1所述的一种500kV变电站总平面结构，其特征在于:所述二号区域(2)设置一平台(7)，下部设置柱(9)支撑；所述220kV配电装置(5)布置在平台上方，所述35kV配电装置(6)布置在于平台下方。
5.如权利要求4所述的一种500kV变电站总平面结构，其特征在于:所述平台(7)为框架结构。
6.如权利要求4所述的一种500kV变电站总平面结构，其特征在于:所述平台(7)高8.0m，尺寸为 21.7mX123m。
7.如权利要求4所述的一种500kV变电站总平面结构，其特征在于:所述220kV配电装置(5)出线构架为框架(8)，所述框架(8)设置在柱(9)的上部，出线间隔宽度14m，出线构架挂线点高度为20m。
8.如权利要求4所述的一种500kV变电站总平面结构，其特征在于:所述平台(7)下的净空高度为7m。
9.如权利要求4所述的一种500kV变电站总平面结构，其特征在于:所述35kV配电装置的断路器(10)单列布置；主母线采用管母线，与主变压器(3)平行布置，间隔宽度与220kV配电装置间隔相同为14m。
10.如权利要求1所述的一种500kV变电站总平面结构，其特征在于:主变压器(3)低压侧与35kV配电装置母线(24)之间采用35kV绝缘铜管母线(23)连接。
【文档编号】E04H5/04GK204252595SQ201420741383
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月2日 优先权日:2014年12月2日
【发明者】钟山, 冯小明, 张映桢, 王代荣, 葛明, 黄晓明, 蔡德江, 吴怡敏, 李龙才, 伍晓伦, 曹尹, 樊艳, 丁晓飞, 严可为, 尹大千, 李珊珊, 刘焘 申请人:中国电力工程顾问集团西南电力设计院有限公司