500kV变电站设备选型综合分析

孟延辉 李江龙 张宁 范晓丹

摘 要：在某500kV变电站建设阶段，通过电网系统、施工安装、设备运维、预算投资角度进行综合分析，确定该变电站500kV设备选型。

关键词：变电站;设备选型;综合分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.05.163

0 引言

变电站的设备选型是变电站工程建设的基础，也是重要环节，不仅与工程建设各阶段密切相关，也影响投运后的设备运维，所以在设备选型时，既要考虑建设阶段的特殊要求、占地面积、工程总体投资等因素，还要考虑设备运维需求。某地区500kV变电站的500kV设备通常使用组合电器设备，分别有HGIS和GIS两种类型。本文通过综合分析，确定了某变电站500kV设备选型。

1 变电站概况

该变电站规划规模为4×1000MVA主变压器，电压等级为500/220/35kV，一期建设2×1000MVA主变压器;500kV终期规划规模出线8回，本期建设4回;220kV终期规划规模出线10回，本期建设5回;无功补偿每台主变低压侧按2×60Mvar无功补偿电容器+2×60Mvar低压电抗器预留位置，一期每台主变安装2×60Mvar无功补偿电容器和1×60Mvar电抗器。

2 布置方案选择

（1）电网系统角度选择。随着社会对电网供电可靠性的要求越来越高，采用合理可靠的设备型式也越来越重要。在设备正常运行时，GIS设备受外界环境影响的因素比HGIS少，但HGIS方案在扩建和检修时比GIS方案更加灵活，所以从系统角度上看GIS和HGIS方案各有优缺点，无法明显区分优劣。

（2）施工安装角度选择。HGIS设备采用预安装技术，整套设备在出厂前安装调试，土建基础简单，设备对接面少，安装周期短;设备引线连接、架构比较多。扩建接口问题比较复杂，必须采用同一厂家的产品或按接口尺寸向其他厂家做特殊订货，扩建时需母线停电，同时接口气室气体降全压，对相邻气室降半压，打开气室内设备需重新做耐压试验。GIS设备采用预安装技术，整套设备在出厂前安装调试，土建基础较复杂，设备对接面多;设备引线连接、架构比较少。扩建接口问题相对简单，若采用“2+1”方案，可采用不同厂家的产品，扩建时母线停电时间较短。所以，从长远施工角度看推荐采用HGIS方案。

（3）设备运维角度考虑。HGIS设备优点是检修空间大，日常运维比较方便，在出现异常情况需要解体处理时的停电范围小;缺点是需要采用架空母线和大量的导线、绝缘子，且通常需要两层以上架构布置型式，对引线和绝缘子的日常运维较为不便。GIS设备优点没有架空母线和大量导线、绝缘子，也没有两层以上架构布置，设备正常情况下维护量较小;缺点是检修空间小，气室多，在出现异常情况需要解体处理时的停电范围大。从设备运维角度考虑，采用HGIS和GIS设备方案各有优缺点。同时，设备运行状况和多种因素有关，在没有明确或特殊要求情况下，采用HGIS和GIS方案无法明显区分优劣。

（4）预算投资角度选择。

1）从占地面积角度比较：

从表1可以看出，GIS方案围墙内占地面积节省3.4035亩，全站总用地面积节省4.3545亩。由于该站址土地性质为基本农田，国家管控严格，因此从用地面积方面推荐采用GIS。

2）从架构角度比较：

从表2可以看出，相比HGIS方案，GIS方案架构用钢量节省412.4吨，同时GIS方案架构简单、清晰，有利于日常维护，因此推荐采用GIS方案。

3）从土方角度比较：

结合自然地形及总平面布置，两方案围墙、土方量统计见下表：

从表3可以看出，GIS方案较HGIS方案的围墙长度、购土方面均有不同程度节省，既减少了土建施工的工作量又有利于环境保护，因此推荐采用GIS。

4）投资比较：

从表1-4可以看出，虽然在占地面积、土方量、钢材用量等几项数据中GIS方案有一定优势，但采用HGIS方案比GIS方案的总体投资节约1331万元，资金优势明显，同时该变电站设备无其它特殊要求，所以推荐采用HGIS方案。

通过电网系统、施工安装、设备运维、预算投资角度进行综合分析，确定该变电站500kV设备采用HGIS方案。

3 结束语

在500kV变电站建设过程中，HGIS和GIS作为組合电器的两种典型型式，通常需要在可研阶段进行设备选型。若受制某些特殊因素，对设备有特殊要求，可以直观选出设备类型;若无法通过直观选择设备型式，且对设备无特殊要求的，应进行综合分析，确定设备类型。

作者简介：孟延辉（1981-），男，河南偃师人，硕士，高级工程师，技师，负责变电技术管理工作。