线4回,组成6个完整串。 3.1.2 500kV 出线间隔宽度的优化
对于GIS配电装置,出线间隔宽度由串内的设备、出线相间距离和跳线、引下线对边柱距离等来确定。本次结合不同工况下的电气距离计算,对间隔的宽度进行优化。 3.1.2.1 间隔宽度优化原始数据
根据配电装置布置形式,出线梁高度26m,地线挂点34m,构架边柱宽度480mm。采用2×JLHN58K-1600耐热铝合金导线,分裂间距400mm。跳线设置中间悬垂绝缘子串33(XWP2-160)。在以下的校验中,以校验条件较苛刻的无中间悬垂绝缘子串为代表。
计算工况为:
工况1 — 外过电压和10m/s风速;
工况2 — 内过电压和15m/s风速(50%最大风速);
工况3 — 最大工作电压和30m/s风速(最大风速)或最大工作电压、短路和10m/s风速。
各工况下,要求的最小电气距离如下表所列。
表3.1-1 各工况下的最小电气距离(m)
相地A1 相间A2 工况1 3.2 3.6 工况2 3.5 4.3 工况3 1.6 2.4 3.1.2.2 出线跳线相间距离校验
计算模型见下图。图中a1为绝缘子串的风偏摇摆角;a0为导线的风偏摇摆角;fj为绝缘子串悬挂点至端部的垂直距离;λ为绝缘子串的长度;d为导线的分列间距;r为导线半径;φ为绝缘子串的倾斜角。
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图3.1-1 500kV跳线相间距离校验计算模型
跳线各种工况计算结果如下表所列。
表3.1-2 跳线各工况计算结果
工况编号 1 2 3 a1(rad) 0.028 0.064 0.222 a0(rad) 0.029 0.074 0.273 xj(m) 0.183 0.412 1.450 yj(m) 0.094 0.241 0.915 D2(m) 4.300* 5.306 6.631 注:*计算值小于屋外配电装置的安全净距A2。
最大工作电压、短路和10m/s风偏下对空间的要求比前3种工况更小,不作为控制条件。综合上表的计算结果可见,500kV出线间隔相间距离可优化为7m。
3.1.2.3 出线边相跳线的距离校验
计算时,出线偏角按10°考虑。跳线加装了悬垂绝缘子串。绝缘子串长度λ取6.5m。出线构架的整体设置及计算模型见下图。图中d为导线的分列间距;r为导线半径;b为构架柱直径。
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图3.1-2 500kV跳线对边柱校验计算模型
构架对出线边相跳线各种工况计算结果如下表所列。
表3.1-3 跳线各工况计算结果
工况编号 1 2 3 a0(rad) 0.029 0.074 0.273 D1(m) 3.968 4.643 4.289 最大工作电压、短路和10m/s风偏下对空间的要求比前3种工况更小,不作为控制条件。由上表的计算结果可见,要求的距离最大值为4.643m,因此,考虑一定裕度及安装爬梯的需要,500kV出线间隔边相到构架距离可优化为5.5m。 3.1.2.4 出线间隔宽度的优化
由以上计算结果可见,500kV出线间隔相间距离可优化为7m,边相到构架距离可优化为5.5m,因此出线间隔宽度可优化为5.5×2+7×2=25m。
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3.1.3 500kV 配电装置优化
根据可研评审意见,结合站址条件,本着节约用地原则,500kV设备按户外GIS方案选择,进出线CVT、避雷器采用AIS,设计原则参照《国家电网公司输变电工程通用设计》500-A-3方案。
500kV GIS采用一字型布置方案,线路及主变侧的避雷器和CVT采用AIS,配电装置南北向一列式布置。
可研和优化后的500kV配电装置平面图如图3.1-3(a)、(b)所示:
图3.1-3 (a)可研500kV配电装置电气平面布置
图3.1-3 (b)优化后500kV配电装置电气平面布置图
综合考虑对各厂家GIS设备的适应性,优化后GIS进出线套管间距取18m。将500kV母线高抗由配电装置右端移至#2、#3号主变进线套管之间,从而降低配电装置横向尺寸,考虑500kV母线高抗设备的电气距离校验,500kV配电装置纵向尺寸确定为48.5m(道路中心线)。
将500kV出线构架宽度优化为25m,结合550kV GIS设备的横向尺寸,500kV出线构架仍然为500kV配电装置宽度的限制尺寸,500kV配
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电装置区横向尺寸确定为224m(道路中心线)。
500kV配电装置区设置环形道路。其断面如图3.1-4所示。
图3.1-4 500kV配电装置GIS方案断面图(本期)
500kV GIS配电装置区环形路中心线纵向间距为48.5m,在将母线高抗安装在#2、#3号主变进线套管之间的前提下,相比可研仍压缩0.5m;将500kV出线构架优化为25m,并优化500kV GIS设备和出线构架的布置,500kV GIS配电装置区环形路中心线横向间距压缩为224m,相比可研压缩8m,500kV配电装置占地为0.97公顷,比可研节约0.66公顷。 3.2 小结
(1)优化500kV出线间隔宽度,优化后的间隔宽度取25m。 (2)优化500kV配电装置尺寸,优化后500kV GIS配电装置区纵向尺寸为35m(道路中心线),配电装置区宽度为278m(道路中心线)。优化后500kV配电装置区总面积1.086hm2,较可研1.218hm2减少0.132hm2,占地面积为可研方案89.16%。 4 220kV配电装置布置优化
500kV变电站220kV配电装置采用GIS设备,主接线采用双母线双分段接线。GIS布置型式的确定综合考虑以下因素:
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