變電站標準設計方案在云南電網的應用

劉鳳馨 徐曉玫

(云南省電力設計院，云南 昆明 650051)

1 前言

推行變電站標準設計對于電網科學建設具有重要意義:它有利于統一變電站的設計規范及建設標準，規范工程建設管理，控制工程造價、降低運營成本，加快工程建設進度，同時也方便了設備招標和運行維護。

以下以云南電網某220kV變電站初步設計為例，介紹了如何應用標準設計進行方案選擇、模塊拼接和方案優化，最終形成符合云南電網實際要求的完整設計方案。

2 變電站標準設計的分類

2.1 設計范圍

變電站標準設計采用模塊化設計手段，提高標準設計方案的適應性和靈活性:標準設計中各電壓等級配電裝置、主變壓器、無功補償裝置、站用電、主控樓等，是開展標準設計工作的“基本模塊”;對于“基本模塊”中的規模，如各電壓等級的出線回路、無功補償組數及容量的大小、主變壓器臺數及容量等，是標準設計工作的“子模塊”。

220kV變電站標準設計的13個方案共包含5個AIS方案和8個GIS方案。

標準設計的對象為南方電網公司系統內常規戶內和戶外變電站，不包括城市地下變等特殊變電站。設計范圍為變電站圍墻內作為完整變電站功能所具備的所有設備和設施。

2.2 各方案主要特點

220kV變電站標準設計的13個方案共包含5個AIS方案和8個GIS方案。各方案的適用范圍見表1。

方案編號 方案名稱 適用范圍CSG－220B－3B10GWN三臺主變、低壓10kV、全戶內 GIS方案城市樞紐或終端變電站負荷密集的城郊、用地緊張或污穢嚴重地區的變電站CSG－220B－4B10GWN CSG－220B－4B10GWW四臺主變、低壓10kV、全戶外 GIS方案負荷密集的城郊、用地緊張或污穢嚴重地區的變電站CSG－220B－4B10GNN180四臺主變、低壓10kV、高壓戶外及中壓戶內的 GIS方案四臺180MVA主變、低壓10kV、全戶內GIS方案負荷密集的城市樞紐變電站CSG－220B－4B10GNN240四臺240MVA主變、低壓10kV、全戶內GIS方案負荷密集的城市樞紐變電站

AIS方案適用于城郊或農村地區，GIS方案適用于負荷密集或用地緊張地區。應當首先根據外部條件選擇采用GIS還是AIS方案，然后再根據具體情況選擇合適方案進行設計。

在應用標準設計進行云南電網變電站設計時首先須注意以下兩點:

1)在5個AIS方案中3個支持管母，1個抬高軟母，1個懸吊管母。由于云南地區地震烈度較大，所以AIS方案中多采用懸吊管母方案。

2)13個方案中低壓側是35kV共有3個方案，其余10個為低壓為10kV方案。對于220kV變電站低壓側電壓為10kV廣泛應用于廣東省，在其余省份基本沒有應用。

3 標準設計應用

變電所設計首先需確定電氣主接線、變電所類型、平面布置方式、設備類型檔次、建設規模等對工程建設起決定性的基礎因素，根據確定因素構思出工程設想指導下一步工作。

3.1 變電站外部條件

變電站工程外部條件主要涉及電網系統要求和環境要求。電網系統要求主要對變電站內部的技術方案進行限制，決定了變電站的主接線、變電所類型等。

環境要求則與變電站的地理位置密切相關，不同的地理位置海拔、地震等級、設計風速、地基承載力、地下水影響、污穢等級等條件均不相同，必然對設計方案的適用范圍帶來較大影響。環境是確定采用哪種平面布置方式的一個重要因素，同時在設計時應考慮環境條件對具體設計的影響，同時進行修正。

3.2 電氣主接線的選擇

根據變電站在電網中性質、變電站規模等條件選擇主接線，并滿足接線安全、經濟、可靠、實用、便于維護和擴建的原則。

對于220kV變電站常規設備方案接線宜不帶旁母，GIS設備方案，宜采用簡化接線。

1)220kV接線樞紐變電站采用雙母線接線，終端變電站采用線變組或擴大橋接線。

2)110kV接線采用雙母線接線。母線是否分段，視出線回路數和短路電流計算結果確定。

3)35 kV(10 kV)有出線時采用單母線分段接線。無出線時宜采用單母線單元接線。

3.3 變電所類型的確定

1)變電所所在區域的定位:根據工程選址情況，將變電所性質劃分為重要城市變、一般城市變及城鎮變。

2)變電所類型的定位:對于重要城市的變電所類型應定位為戶內變，一般城市變可考慮戶內變或半戶內變，城鎮變宜考慮戶外變。

3)周邊環境因素:在考慮上述2方面因素之外，還需考慮周邊環境對變電所的適應性及變電所對周邊環境的適應性，如用地緊張的城郊變可以考慮采用GIS方案等。

4 方案選用及優化

4.1 工程概況

某220kV中間變電站。主接線 220kV、110kV部分均采用雙母線接線，35kV部分因無出線僅接無功補償及站用變等設備所以采用三段獨立單母線接線。負荷以工業負荷為主，所在區域地震基本烈度為Ⅷ度。變電站概況見表2。

表2 220kV變電站概況

4.2 方案選用

根據前述工程概況，其220kV、110kV母線穿越功率較大，考慮到近年云南電網容量增長較快，而站址的地震烈度為VIII度，綜合進出線規劃、場地地形地貌、進站道路等因素，以及云南電網運行單位的習慣，擬定了220kV、110kV母線均采用懸吊管母和220kV采用抬高軟母、110kV采用軟母中型二個總平面布置方案進行比較。

由于母線穿越功率大等原因確定選用懸吊管母布置方案。由于規模、電壓比與CSG－220B－3B35ZG較為接近，因此電氣主接線參考該方案。平面布置采用懸吊管母線因此電氣總平面布置主要參考CSG－220B－4B10XG。

最終方案根據以上兩個方案模塊拼接、修改、優化而成。

4.3 方案優化

220kV樟木箐變電站初步設計方案與標準設計方案的詳細比較。通過對兩個方案的拼接優化，最終設計方案可以充分適應樟木箐變電站的場地要求和運行特點。

5 結論

變電所標準設計方案的應用應根據實際工程適用條件、前期工作確定的原則，選擇適宜設計方案模塊;然后以選用的方案模塊為基礎，進行模塊拼接和優化等補充設計，使設計方案更適應工程實際需求及整個電網發展要求。本文以云南電網某220kV變電站初步設計為例，介紹了如何應用標準設計進行方案選擇、模塊拼接和方案優化，最終形成符合云南電網實際要求的完整設計方案。

［1］趙建，陳允鵬，葉強文等.南方電網變電站標準設計 ［S］.北京，中國電力出版社，2006.

［2］李明.輸變電工程典型設計研究 ［D］.北京交通大學碩士研究生論文，2006.