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水电站高压开关站设计2

水电站高压开关站设计2

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(6)安装周期和施工影响

  开关站施工周期应与土建相对应,水电站施工中由于土建施工进程的影响,使设备安装周期时间较短,因此在开关站设备选型时,应对设备安装周期作为比较依据之一。如李家峡水电站,由于土建施工进程的影响,在电站投运时,开关站设备无法一次形成。

  1.2.2 开关站布置选择比较中应注意的方面

  (1)敞开式布置形式

  敞开式布置形式不仅与设备选择密切相关,而且对电站枢纽布置、占地面积大小、安装维护是否方便起着重要作用。一般布置方式有:低式、中式、半高式和高式4个类型。通过对已运行电站调研,在布置场地许可的条件下,建议尽量采用中式布置形式。如大峡电站采用中式布置形式,具有运行维护方便、布置清晰、施工安装工期短等优点,而宝珠寺水电站,由于布置场地所限,采用高式布置形式,不仅设计复杂,安装施工难度高、施工周期长,而且运行维护工作量大。

  (2)优化敞开式布置形式

  对于敞开式开关站采用中式布置方式,还需进一步优化其设备布置的模式,使整个布置清晰、运行维护方便及占地面积小。如对大峡水电站开关站的优化,采用管型母线布置和E型布置,其优点如下:   1)采用管型母线的优点:①缩小母线间距。由于硬母线在风力和电动力作用下,弧垂摇摆现象很微小,因此,对于220 kV母线相间距可由4 m减至3 m,从而使开关站纵向尺寸缩小,对大峡电站可缩小6 m。②降低母线构架高度。管型母线采用棒式绝缘子支持,因而可降低母线的高度。对于软母线构架需要11 m高,而大峡电站构架高度仅为6 m。③有利于单柱式隔离开关可靠合闸。由于管型母线挠度小,不易发生上、下、左、右位移,因此有利于在大风时单柱式隔离开关可靠合闸。④布置清晰,直观性强,运行维护方便。⑤母线过流容量大,起晕电压高,无线电干扰小。⑥管形母线每隔30 m设置伸缩节,不仅可避免硬母线热胀冷缩产生的内力,引起母线或支柱绝缘子的损坏,而且有利于施工安装。

  通过总结大峡设计经验,在最近设计的尼那水电站也采用了管型母线布置形式。

  2)E型布置特点:①缩小开关站占地面积。采用E型布置,可在同一间隔布置进出线,从而使开关站横向尺寸由155 m减小为99 m,而纵向仅增加19 m。②布置清晰,运行维护方便。对于E型布置,进线回路的断路器,隔离开关(三柱式),电流互感器分别布置在母线的进线侧;出线回路的设备布置在母线的出线侧,使进出线设备布置清楚,可减少运行维护的误操作。另外,在开关站内设置宽为3 m的环行搬运道,便于安装、运行巡视。③便于进出线连接。由于开关站位于主厂房下游右岸,进线段偏角较大,对于E型布置,开关站纵向方向较短,使最边的一回进线段偏角减小,便于进线段设计,同样,出线侧与系统终端塔杆的连接也比较方便。④减少土建开挖量。因开关站位于山坡上,采用E型布置不仅使开关站减小,而且大大减小了开关站纵向尺寸。根据开关站现场情况,开挖和回填方形平台,土建工作量最小,便于实施,而采用长形平台,不仅土建工作量大,而且影响开关站外的交通,难于实施。⑤便于防雷设计。根据避雷针保护特性,对于E型开关站,防雷设计的投资较小。即采用4支独立的避雷针(49m),就可保护整个开关站设备。

  (3)采用敞开式组合电器

  在石泉扩建开关站设计中,由于受到布置场地限制,采用了电流互感器与隔离开关的组合电器,相应地减小开关站的尺寸。因此,在设计中应结合电站布置要求,可考虑采用敞开式组合电器来缩小开关站尺寸。

  (4)阻波器安装特点

  通过已运行的电站设计分析,对于220 kV及以下的开关站,建议安装线路阻波器,采用V型绝缘子串悬挂方式,可限制相间及相对地距离受风偏摇摆影响,从而可减小出线门型构架尺寸。对于330kV及以上的开关站,建议安装线路阻波器,采用支撑结构。

  (5)设备间距选择
电流互感器、断路器及隔离开关之间的距离主要取决于断路器搭检修架所需的距离。因此,在设计时应根据布置具体要求,适当调整设备间距。如在石泉扩机设计中,一般220 kV断路器与隔离开关为6m,断路器与电流互感器为4 m,为了满足布置要求,采用单断口SF6断路器和双柱式隔离开关,经过计算断路器与隔离开关为5 m,断路器与电流互感器为3.8 m。

  (6)满足进出线要求

  在开关站设计中应注意进出线的基本要求,如相序、相间距、拉力、线路排序。特别应便于进线段设计和施工。在已设计运行电站施工都出现相关的问题。如西藏沃卡、石泉扩机工程出现相序问题。

  (7)满足分期建设和改扩建要求

  在开关站布置设计时,要对分期建设和改扩建要求加以注意,以便减小工程投资,特别是原设备停运时间、新老设备之间的影响。如在石泉扩机工程中,不仅有停电时间问题,而且存在新老设备之间间距的问题。

2 小 结

  通过近几年水电站高压开关站设计,特别是工程中所遇见问题处理,在设计中应注意以下几点:①在开关站选择比较中,应结合电气设备的发展和造价的变化,使选择的方案技术先进、经济合理。②在分期和改扩建高压开关站设计选择中,应考虑施工干扰和停电损失费用。③在开关站选型比较中,应考虑30年的运行费用和事故损失费用。④在设计中,应注意环境条件对施工影响,合理安排工期。⑤在开关站布置时,应考虑其对进出线回路影响。



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