330 kV“C”型HGIS配电装置研究

孙双魁，王 玲

(中国电建集团青海省电力设计院有限公司，青海 西宁 810008)

0 引言

常规HGIS设备在高海拔地区330 kV变电站中使用时，悬吊管型母线330 kV配电装置，其纵向尺寸达到57 m左右，配电装置需设置中央构架，该配电装置占地面积大，装置内带电层数多，钢材用量大。为优化配电装置，解决存在问题，通过改变HGIS设备布置、优化配电装置结构等方法，得出330 kV“C”型HGIS设备配电装置构架形式，从而达到优化变电站占地、减少钢材用量，提高运检便利性的目的。

1 常规HGIS配电装置

目前，变电站内330 kV采用HGIS配电装置均采用中间构架，常规HGIS设备将母线套管根据管型母线位置设置于设备两侧，将出线套管布置于中间位置，通过中间构架将出线提升至上层过渡跨线实现出线的引出。常规变电站330 kV配电装置线—变串进出线构架断面如图1所示，构架透视结构如图2所示。

图1 常规HGIS 330 kV配电装置线—变串进出线构架断面

图2 常规HGIS 330 kV配电装置构架透视结构

其中，1、进线侧构架，2、中间构架，3、HGIS设备，4、出线侧构架，5、母线构架，6、上层输出线，7、避雷线，8、输出线。

常规330 kV配电装置两条母线靠中的两边相之间电气安全净距需满足:

=50+423+548+423+50

=1 494(cm)

考虑到安装于中间构架上330 kV耐张绝缘子串长对引下线位置的影响，以塔拉750 kV变电站工程(站址海拔2 946 m)为例，两条母线靠中的两边相之间电气安全净距设置为17 m，常规330 kV配电装置钢材用量多，且配电装置占地面积大。

为解决该问题，有必要采用一定技术手段取消中间构架，压缩两条母线靠中的两边相之间电气距离，可有效节约330 kV配电装置区域占地，减小330 kV配电装置构架用钢量。

2 “C”型HGIS配电装置技术方案

2.1 线路—变压器串进出线构架

线路—变压器串进出线构架包括进线侧构架1、出线侧构架2、下层挂线梁3、上层挂线梁4、母线梁5、HGIS设备6、下层出线7、避雷线8。其中，330 kV配电装置HGIS设备6呈“C”型安装，进线侧构架1、出线侧构架2之间横向设置格构式母线梁5，出线侧构架2之间20～25 m高度处设置格构式下层挂线梁3，出线侧构架2在下层挂线梁3向上15～20 m距离处设置格构式上层挂线梁4。

进线侧构架1出线挂线梁11通过耐张绝缘子串接主变进线，出线侧构架2下层挂线梁3通过耐张绝缘子串接下层出线7，出线侧构架2顶端接避雷线8。线路—变压器串进出线构架如图3所示。

图3 线路—变压器串进出线构架断面

2.2 线路—线路串出线构架

线路—线路串出线构架包括进线侧构架1、出线侧构架2、下层挂线梁3、上层挂线梁4、母线梁5、HGIS设备6、下层出线7、避雷线8、上层出线9、跨线10、出线挂线梁11。其中，330 kV配电装置HGIS设备6呈“C”型安装，进线侧构架1、出线侧构架2之间横向设置格构式母线梁5，出线侧构架2之间20～25 m高度处设置格构式下层挂线梁3，出线侧构架2在下层挂线梁3向上15～20 m距离处设置格构式上层挂线梁4，跨线10两侧通过耐张绝缘子串悬挂于出线挂线梁11和上层挂线梁4之间，跨线10一端经跳线一12与水平管型母线一14连接，跨线10另一端经跳线二13与上层出线9连接。

出线侧构架2下层挂线梁3一端由耐张绝缘子串通过跳线三15与下层出线7连接，另一端由悬垂绝缘子串通过跳线三15与水平管型母线二16连接；出线侧构架2上层挂线梁4通过绝缘子串接上层出线9，出线侧构架2的顶端接避雷线8。线路—线路串出线构架如图4所示，“C”型 HGIS配电装置构架如图5所示，“C”型 HGIS设备结构如图6所示。

图4 线路—线路串出线构架断面

图5 “C”型 HGIS配电装置构架

图6 “C”型HGIS设备结构

其中，1、进线侧构架，2、出线侧构架，3、下层挂线梁，4、上层挂线梁，5、母线梁，6、HGIS设备，7、下层出线，8、避雷线，9、上层出线，10、跨线，11、出线挂线梁，12、跳线一，13、跳线二，14、水平管型母线一，15、跳线三，16、水平管型母线二。

3 应用实例

在塔拉750 kV变电站工程中，330 kV采用“C”型HGIS配电装置，主母线采用悬吊式管型母线，断路器三列式布置；母线构架宽度38.5 m，线路—变压器串采用对出方式，线—线串采用双层反跳出线。线路—变压器串进出线构架如图7所示，线路—线路串出线构架如图8所示。

图7 “C”型HGIS线—变串进出线构架断面

图8 “C”型HGIS线—线串出线构架断面

4 技术经济分析

4.1 技术方案

330 kV “C”型HGIS配电装置两条母线中间无出线引上线，靠中的两边相之间电气安全净距需留有一定裕度，靠近中间两边相母线之间距离按7.25 m控制。330 kV配电装置进出线构架纵向距离压缩9.3 m，实现两回出线共用一个间隔，配电装置纵向布置可最大程度压缩占地、节约用地。

4.2 经济性分析

330 kV“C”型HGIS配电装置构架已在青海塔拉750 kV变电站工程中成功应用，“C”型HGIS、常规HGIS 330 kV配电装置技术经济比对，比对结果见表1。

表1 塔拉750 kV变电站工程330 kV配电装置技术经济比对 万元

从表1看出，在塔拉750 kV变电站工程中使用该研究技术后，“C”型HGIS 330 kV配电装置方案比常规HGIS方案节约投资达1 255 万元，降低330 kV配电装置区域概算12.4%。

5 结语

变电站330 kV采用“C”型HGIS配电装置，可取消中间构架，并缩短两条330 kV母线相邻相之间电气距离，使常规复杂的配电装置引接线得到清晰简化，方便电力部门运行与检修，减少了变电站运行和维护工作量20%，节省占地面积10%～15%，节省钢材量20%。

330 kV“C”型HGIS配电装置构架研究已获实用新型专利(专利号ZL 2016 2 1440872.0)，并分别被引入《国家电网公司330 kV变电站通用设计B—2方案(2018版)》、《国家电网公司330 kV变电站通用设计B—2方案(2020版)》一书中。