赵娜(中油辽河工程有限公司 辽宁盘锦 124010)
66kV配电装置是指在66kV电力网中,用来接受电力和分配电力的电气设备的总称。 66kV配电装置的选择,是根据变电站负荷性质、容量、环境条件、运行、安装、维护等要求,合理地选用设备和制定布置方案,力争做到做到节约资源、友好环境、节省用地。
目前,66kV配电装置型式按其安装位置分为屋外式和屋内式,其中屋外式分为普通中型、半高型和高型,屋内式按配电装置的型式分为普通型和GIS全封闭组合电器型(即气体绝缘金属封闭开关设备)。
为了更好地选择配电装置型式,对上述配电装置的特点进行详细的对比和分析。
由于配电装置均安装在地面上同一水平面的设备支架上,所以土建施工及安装调整方便,建设周期短,且便于改造及扩建等;设备的巡视、操作、检修、设备搬运等均较方便;抗震能力较好;但防污性能较差,检修易受天气影响,其最主要的缺点是用电面积太大,场地清扫工作量大。
与普通中型相比不同的是将母线及其隔离开关升高安装,将其它电气设备布置在母线下面。这样节约了大量土地,土建施工较方便;只是母线隔离开关监视较不方便,且在检修母线和隔离开关是需要采取防止坠落的措施,而且检修场地较小,给实际操作带来一定难度;由于屋外上下层布置,导致其抗震能力和防污性能较差。
这种型式是将母线和隔离开关上下层布置,且断路器双列布置,两回路合用同一间隔,所以大大减少了用地。其有半数隔离开关需吊装至高位,其操作系统安装调整要求较高,给施工带来很大难度,并且不利于扩建;上层设备操作巡视路径长,检修不方便,维护工作量大,需要采取防止坠落的措施,使得安装检修和运行维护条件较差、成本高;防污能力和抗震能力都较差。
由于配电装置屋内布置,故防污效果好,设备的操作、运行和检修均不受天气影响,较大程度上改善了运行和检修条件;屋内不易积灰,清扫工作量小。电气设备上下层安装,结构紧凑,又能大量节约用地,使得巡视路径短,操作方便。但土建施工工作量大,不便于分期扩建,而且房屋建筑结构部分造价较高,设备上下布置导致整体抗震性能较差。
GIS全封闭组合电器是将断路器、三工位开关、快速接地开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、母线等电气设备组合封闭在充有SF6气体的金属筒中,由外部因素和自身原因引起故障的可能性大大降低,从而提高了设备运行的安全可靠性;其安装工期短、维护工作量小、检修间隔周期长、运行管理方便,更有利于实现“无人值班”运行模式。但房屋建筑结构部分造价及设备投资较高。
基于以上配电装置特点的分析,使得其在实际应用中的选择也形成了一定的规律。
66kV屋外普通中型配电装置已有几十年的运行历史,电力部门在运行维护和安装检修方面都积累了丰富的经验,但由于这种型式用地面积大,尤其是在大、中城市市区,土地费用昂贵,征地困难,线路走廊也会受到限制,在这种情况下不被采用。另外污秽地区也不适宜采用这种型式。只有在地震烈度为8度及以上的地区和土地贫瘠地区才考虑采用。
屋外半高型应用较为广泛,也有运行几十年的历史,也已经形成了完善的运行维护和安装检修体系。因半高型占地面积为普通中型的47%,而总投资亦为普通中型的98.2%。由于其上下层布置,使得地震烈度为8度及以上地区不选用这种型式。另外污秽地区和市区对占地面积要求较高的地区,也不适宜采用。
屋外高型由于钢材耗量大,土建费用高,上层电气设备的安装检修和运行维护存在一定困难等原因,一般不予采用。同时,在地震烈度较高的地区使用存在很大安全隐患,也不宜采用。
屋内普通型配电装置防污效果好和占地面积小的优势,尤其是污秽地区和城市市区内变电站。从技术和经济全面衡量,2级及以上污秽区和市区内的66kV配电装置宜选用屋内型。
屋内GIS全封闭组合电器型具备更高的供电可靠性、更小的维护检修工作量和更小的占地面积等特点,在城市中心或者负荷比较密集的变电站中得到越来越多的应用。
辽河油田地区66kV变电站始建于上世纪七、八十年代,当时的土地以沼泽为主,也算得上是幅员辽阔的较贫瘠地区,故一般采用普通中型配电装置型式。
随着辽河油田地区采油区块的开发和城市建设的加速发展,用电负荷逐年增长,66kV变电站也需不断新建和改扩建。到了上世纪末和本世纪初期,新建的变电站配电装置的型式开始采用屋内型,无论是普通型还是GIS全封闭组合电器型都有应用。为了适应运行检修人员的习惯,配电装置的型式一般保持不变,但随着城市化的推进,部分变电站不断划归到城市范围内,也要求变电站的占地面积越来越小,使得66kV配电装置的型式不得不由屋外式改为屋内式。
近年来,随着国民经济的不断发展,城市的用地紧张,人们环保意识的提升,供电可靠性的要求加强,GIS全封闭组合电器的价格合理化,66kV配电装置的型式更趋向于采用GIS全封闭组合电器型,这些智能、清洁、小型化的配电装置逐步会取代传统的空气绝缘式配电装置。
[1]水利电力部西北电力设计院.电力工程电气设计手册电气一次部分[M].北京:水利电力出版社,1989.
[2]中国电力企业.GB50059-201135kV~110kV变电站设计规范[S].北京:中国计划出版社,2011.
[3]中国电力企业.GB50060-20083~110kV高压配电装置设计规范[S].北京:中国计划出版社,2009.