變電站110千伏出線高低構架雙層布置方案分析

方棹

摘要：隨著國土資源日益減少，節約建設用地已經成為設計重要的知道 思想，同時也是國家電網公司“兩型一化”的要求。研究減少配電裝置占地是設 計面臨的新課題。配合 110 千伏輸電線路導線垂直排列，并結合 SF6 組合電器設 備套管可以靈活布置的特點，在滿足相關電氣安全距離的前提下，將 110 千伏配 電裝置出線構架由“一字形”改為高低構架（導線由水平排列改為三角形排列）， 可以將兩回 110 千伏出線構架寬度由 15 米減少到 11 米，并為壓縮 110 千伏配電 裝置場地橫向及豎向尺寸創造條件，有效減少 110 千伏配電裝置場地面積 36.1 %， 經濟和社會效益明顯。

關鍵詞：110 千伏出線構架; 高低構架; SF6; 組合電器; 減少場地面積

1、110千伏變電站出線構架現狀

根據成都某110千伏輸變電工程可研收口文件和可行性研究報告的批復： 變電站 110kV 出線最終5 回，主變進線 3 回;110kV 最終采用 單母線分段加線路變壓器組接線，采用戶外 GIS 配電裝置。

在本工程可研收口文件中，110kV 配電裝置采用常規出線方式：5 回出線構 架采用單回出線專用方式，每回出線間隔寬度 7.5 米。110kV 配電裝置占地面積52.8×23.6=1246.08 ㎡。

2、存在的問題

⑴ 站內導線為水平排列，站外終端塔導線為垂直排列。導線在空中存在垂 直交叉，如果終端塔與構架的距離較近，電氣安全距離不滿足要求。

⑵ 變電站 110kV 采用 GIS 設備，出線構架仍采用“一字形”布置，其間隔 寬度與 AIS 設備的寬度一樣，橫向寬度并沒有得到縮減，僅縮減了配電裝置的縱向長度，造成變電站土地資源閑置。

3、必要性

變電站110kV出線構架由“一字形”改為高低構架，可以改善以下幾個 方面的問題：

⑴ 站外終端塔與站內構架的距離可以由 15～20 米調整至 5 米（在不考慮終 端塔基礎的情況下）。 由于構架改為高低構架，B 相掛點 13.5 米，A、C 相掛點 10.5 米，與站外終 端塔的導線垂直排列能夠很好的配合，導線在空中交叉部分的空氣距離滿足 0.9 米的電氣安全距離。

⑵ 站內構架改為高低構架后，出線構架采用 2 回共用方式，構架寬度改為11 米。能夠有效減少 110kV 配電裝置占地面積。

4 高低雙層構架的布置

4.1 構架尺寸的確定

⑴ A 值的確定

配電裝置中帶電部分至接地部分之間允許最小電氣距離稱為 A 值。A 值是基 本帶電距離。A 值確定后，根據相應的定義確定其他的 B、C、D 值。220kV 及以 下配電裝置的 A 值采用慣用法確定。

為了進行導線的相間距離和導線對構架的距離，需要確定變電站工頻電壓、 操作過電壓和雷電過電壓三種狀態下的最大 A 值。這個最大 A 值決定了基本電氣 尺寸。在 110kV 配電裝置中，操作過電壓和雷電過電壓狀態下的 A 值最大，A1 為 90cm，A2 為 100cm。

⑵ 相間距離的確定

導線相間距離的校核應通過計算：①在大氣過電壓、風偏條件下的距離②在

內部過電壓、風偏條件下的距離③在最大工作電壓、短路搖擺、風偏條件下的距 離。本次設計采用國家電網通用設計方案：2m。

⑶ 相地距離的確定

導線對地距離的校核應通過計算：①在大氣過電壓、風偏條件下的距離②在 內部過電壓、風偏條件下的距離③在最大工作電壓、短路搖擺、風偏條件下的距 離。本次設計采用國家電網通用設計方案：1.75m。

⑷ 構架高度的確定

高低構架上層鋼管桿掛點對地距離，由下層鋼管桿掛點對地距離和跳線對上 層掛點鋼管桿底部以及跳線對下層掛點鋼管桿頂部的安全距離共同確定。

4.2 構架與站外終端塔的布置

⑴ 在假定條件下，構架掛點水平布置，進線檔檔距 5 米時不滿足電氣安全 距離要求。

⑵ 在假定條件下，構架掛點水平布置，進線檔檔距 10 米時較構架掛點在高 低布置電氣距離小。

⑶ 綜上所述，構架掛點高低布置較水平布置更優。

4.3 一次設備的配合

采用高低構架出線的前提是電氣一次設備必須采用 GIS 設備。這樣便于 GIS 出線套管可以通過 GIS 分支母線筒靈活的布置在構架下方合適的位置上。通過咨詢GIS設備廠家，GIS 設備的套管布置方案完全可行。

5 本次方案的 110kV 配電裝置最終布置方案

根據本工程建設規模，本次設計將線路與主變（線路）間隔交叉布置的方式且共用一品構架，間隔寬度為 11 米。

6、方案技術經濟比較 方案技術經濟比較表

7、結論

通過對構架方案的比較，可以看出，高低構架在出線條件、110kV 配電裝置占地面積、投資等方面有較大的優勢，在城鎮規劃區、土地資源緊張的區域能有針對性的應用推廣。

參考文獻

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