220kV配電裝置的方案比較

1、F414C-D26大唐長春第二熱電廠2x300MW供熱機組新建工程專題報告電氣局部220kV配電裝置的方案比較NEPDI中國電力工程參謀集團東北電力設計院2007年3月 長春大唐長春第三熱電廠2x300MW 供熱機組新建工程專題報告電氣局部220kV 配電裝置的方案比較批準審核校核 編制2007 年 3 月 長春目錄1 概述 1.1.1 工程概述 11.2 工程主要氣象條件 12 220kV 配電裝置型式選擇 1.2.1 220kV 屋外敞開式配電裝置 22.2 220kV 屋內 GIS 常規(guī)布置 52.3 220kV 屋內 GIS 熱網首站上非常規(guī)布置 72.4 三種方案的技術比較見下表.

2、102.5 兩種方案的經濟比較見下表 113 結論 1.2.220kV屋內全封閉組合電器GIS的布置方案比較1概述1.1工程概述擬建的長春第三熱電廠新建工程是由大唐集團公司全額投資的城市熱電廠，熱電廠廠 址位于長春市南偏西，主要為長春市的西南部提供熱源。大唐長春第三熱電廠新建工程規(guī) 劃規(guī)模為1200MWV期工程700M2X 350MW。一期規(guī)劃為2回220kV出線；起動/備用 電源由本期220kV配電裝置引接；220kV配電裝置采用雙母線接線，同時考慮預留下期擴建 用地。電氣接線圖參見以下圖："it、舅 w 址1.2工程主要氣象條件長春市位于東北地區(qū)中部，北緯43度55分，東經128

3、度18分，屬于緩坡狀丘陵地帶。 長春市氣候屬溫帶大陸性氣候，四季清楚。主要特點是春季升溫快，氣溫日差較大，枯燥 多大風；夏季溫熱，雨量集中；秋季短暫而涼爽；冬季寒冷漫長。長春市平均溫度4.8 C,最高氣溫39.5 C,最低氣溫-39.8 C,采暖室外計算溫度-23 C,釆暖期170天，計4080 小時。年主導風向為西南風，冬季平均風速 4.3m/s，夏季平均風速3.6m/s。地震烈度7 級，凍土深度1.7m。2 220kV配電裝置型式選擇220k V配電裝置型式選擇，要考慮國家的技術經濟政策、節(jié)約用地、自然條件、運行和 檢修的要求。對存在海邊鹽霧和水泥廠等嚴重污染時，可采用屋內配電裝置。在用地

4、緊張 時，也可以采用屋內配電裝置；技術經濟比較合理時，可以采用GIS。在確定配電裝置型式時，必須考慮的因素如下：a節(jié)約用地；b運行平安、操作巡視方便；c便于檢修和安裝；d節(jié)約三材，降低造價；e電暈及無線電干擾；f絕緣配合；g) 進出線與配電裝置的配合h) 污穢條件等i) 對沿海電廠還應考慮臺風、潮濕及鹽霧等對電氣設備的影響 根據上述設計原那么，以及工程廠址選擇的要求，本工程 220kV 配電裝置型式可以有以 下 3 種方案：方案一： 220kV 屋外敞開式配電裝置；方案二： 220kV 屋內 GIS 常規(guī)布置；方案三： 220kV 屋內 GIS 熱網首站上非常規(guī)布置；下面就上述 3 種可行方案

5、進行技術經濟比較。2.1 220kV 屋外敞開式配電裝置220kV屋外配電裝置采用分相管母線中型屋外配電裝置布置方式。屋外敞開式配電裝置布置方式較多，有屋外普通中型，屋外分相中型，屋外半高型和 屋外高型。屋外半高型和高型布置雖然節(jié)省了占地面積，但屋外分相中型與之相比，施工 工作量最小，工期最短；布置清晰，運行方便；檢修母線方便；抗震性能好。經過綜合比 較，方案一選用分相中型布置。220kV分相管母線中型屋外配電裝置布置方案： 采用SF6絕緣瓷柱式斷路器，主母線下 布置隔離開關，需要單獨占地；由3個進線間隔，2個出線間隔，1個母聯間隔以及1個PT&LA 間隔組成。主母線采用管母線，隔離開

6、關布置在管母線下方，進線和出線斷路器分別布置在一條 中心線上。考慮到設備安裝檢修方便，220kV開關廠內設環(huán)行道路。該型配電裝置占地面積 少，布置清晰，結構簡單，運行維護和安裝檢修均較方便。平面布置圖見“附圖 1 220kV 屋內 GIS 常規(guī)布置。屋外配電裝置本體配置序號220kV配電裝置雙母線接線雙母線接線，屋外中型布置，管母 線配電裝置主變進線間隔2個，起備變 進線間隔1個，出線間隔2 個，母聯間隔1個，PT及 避雷器間隔1個，共7個間 隔。A斷路器六氟化硫單斷口220kV 2500A40KA組6附操作機構B隔離開關GW6-220D(W)單接地刀 2500A100kA組9附操作機構C隔離

7、開關GW6-220 (W)不帶接地刀2500A100kA組5附操作機構D隔離開關GW11-220D(W附雙接地刀 2500A100kA組2附操作機構E母線接地隔離開關JW4-220D(W) 2000A100kA組4附操作機構F電流互感器LB-220W 220kV, 2X750/5A，0.2S/5P30/5P30/5P30/5P30/5P30臺3G電流互感器LB-220W 220kV, 2X1250/5A，0.2/5P20/5P20/5P20/5P20/5P20臺15H母線支柱絕緣子220kV,彎曲強度8000N個48I支柱絕緣子220kV,彎曲強度8000N個24J鋼芯鋁絞線LGJ-400/3

8、5米150PT及起備變間隔K鋁錳合金管主母線巾 130/116米580L鋼芯鋁絞線2X(LGJ-400/35)米180主變進線間隔M:鋼芯鋁絞線2X(LGJ-400/35)米465出線及母聯間隔N母線電壓互感器220kV,電容式臺6O絕緣子串XWP-10 20 片/ 串串30P母線固定金具套96R管母線托架套48S其它金具套150U母線避雷器Y10W1-204/506臺6V線路電壓互感器220kV,電容式臺2X端子箱個72.2 220kV屋內GIS常規(guī)布置SF6全封閉組合電器即GIS,是把整個220kV開關場的一次設備包括斷路器、隔離開關、 接地開關、電壓互感器、電流互感器、避雷器及母線等集成

9、在SF6氣體的密封罐體內，經優(yōu)化設計有機地組合成一個整體。其主要特點是小型化、可靠性高、平安性好、杜絕外部 的不利影響、安裝周期短、維護方便、檢修周期長等；缺點是造價較高。常規(guī)的220kV屋內GIS是在技術經濟比較合理的情況下，將220kV屋內GIS布置在主廠房A排前靠近主變壓器進線的位置，以便于220kV屋內GIS的進線引接并直接出線至廠區(qū)外。平面布置圖見“附圖2 220kV屋內GIS常規(guī)布置。2.2.1 GIS本體配置序號名稱型號及標準單位數量備注1220kV出線間隔每個間隔包括：1 套主斷路器：2500A, 50kA，125kA,3套隔離開關：2500A, 125kA,1套快速接地開關2

10、套維修接地開關8套電流互感器1個就地控制柜1套SF6出線瓷套管組22220kV主變進線間隔每個間隔包括：1 套主斷路器：1600A, 50kA，125kA,2套隔離開關：1600A, 125kA,1套維修接地開關8套電流互感器1個就地控制柜1套SF6出線瓷套管組23220kV母聯間隔每個間隔包括：1 套主斷路器：2500A, 50kA, 125kA,2套隔離開關：2500A, 125kA,2套維修接地開關8套電流互感器1個就地控制柜組1序號名稱型號及標準單位數量備注4220kV母線設備間隔每個間隔包括：2套電壓互感器2套隔離開關：1250A,4套維修接地開關1250A，2套用于母線的快速接地開

11、關2個就地控制柜組15220kV高備變間隔每個間隔包括：1 套主斷路器：1600A, 50kA，125kA,3套隔離開關：1600A, 125kA,3套維修接地開關8套電流互感器1個就地控制柜1套SF6出線瓷套管組16220kV主母線3相 3150A米647局部放電監(jiān)測裝置套18密度監(jiān)測套19微水監(jiān)測套110支架批1222配置變壓器進線避雷器9支，出線避雷器6支。223配置2支線路側單相電壓互感器。配置5噸吊車1套2.2.5 220kV 配電裝置進出線走廊1鋼芯鋁絞線出線2x(LGJ-400/35)米2802鋼芯鋁絞線進線2x(LGJ-400/35)米4203鋼芯鋁絞線起備變LGJ-400/3

12、5米1404絕緣子串XWP-10 16 片/ 串串182.3 220kV屋內GIS熱網首站上非常規(guī)布置在利用供熱機組熱網首站的根底上，提出220kV屋內GIS非常規(guī)布置方案：將220kV屋內GIS布置在主廠房A排前的熱網首站上面；220kV屋內GIS由3個進線間隔，2個出線 間隔，1個母聯間隔，1個PT&LA間隔以及母線延伸間隔組成，其中由于進出線架空線的間 隔大小與GIS間隔寬度不同，需要增加母線延伸間隔，這樣在一定程度上會提高工程造價。將220kV屋內GIS布置在主廠房A排前的熱網首站上面，是一種非常規(guī)布置，相對于 常規(guī)220kV屋內GIS比較，不再需要單獨占地。220kV屋內GI

13、S通過架空線利用主廠房 A 排前構架直接出線；220kV屋內GIS進線也可以通過母線延伸間隔調整各間隔間距，通過架空線利用主廠房A排前構架與變壓器相連。這樣就有效的利用了主廠房A排前的空間，節(jié)省了 220kV屋內GIS的單獨用地。本方案由于其布置位置受到熱網首站位置的限制，與下一期的熱網首站距離較遠，不 利于下期擴建時的主母線連接，可以采用延伸間隔連接，會提高工程造價。平面布置圖見“ F414C-D08 A排前變壓器及220kV屋內GIS平面布置圖。斷面圖見“ F414C-D09 220kV屋內GIS及進出線走廊斷面圖。2.3.1 GIS本體配置序號名稱型號及標準單位數量備注1主變進線間隔1

14、套主斷路器：1600A, 50kA，125kA,2套隔離開關：1600A, 125kA,1套維修接地開關8套電流互感器1組避雷器1個就地控制柜1套HSP干式硅橡膠外套套管組22220kV出線間隔1 套主斷路器：2500A, 50kA，125kA,3套隔離開關：2500A, 125kA,1套快速接地開關2套維修接地開關8套電流互感器1支線路側單相電壓互感器1組避雷器1個就地控制柜1套HSP干式硅橡膠外套套管組2序號名稱型號及標準單位數量備注3220kV高備變間隔1 套主斷路器：1600A, 50kA，125kA,3套隔離開關：1600A, 125kA,3套維修接地開關8套電流互感器1組避雷器1個

15、就地控制柜1套HSP干式硅橡膠外套套管組14220kV母聯間隔1 套主斷路器：2500A, 50kA，125kA,2套隔離開關：2500A, 125kA,2套維修接地開關8套電流互感器1個就地控制柜組15220kV母線設備間隔2套電壓互感器2套隔離開關：1250A,4套維修接地開關1250A,2套用于母線的快速接地開關2個就地控制柜組16220kV主母線3相 3150A米887局部放電監(jiān)測裝置套18密度監(jiān)測套19微水監(jiān)測套110支架批1配置5噸吊車1套2.3.3 220kV 配電裝置進出線走廊1鋼芯鋁絞線進線2x(LGJ-400/35)米3002鋼芯鋁絞線出線2x(LGJ-400/35)米30

16、03鋼芯鋁絞線起備變LGJ-400/35米1504絕緣子串XWP-10 16 片 / 串串302.3.4 首站上GIS擴建需增加電氣設備材料此項費用單獨開列1220kV主母線3 相 3150A米2202.4三種方案的技術比較見下表 技術比較：序號比較工程方案一：220kV屋外敞開式配電裝置萬案一：220kV屋內GIS常規(guī)布置萬案三：220kV屋內GIS熱網首站上非常規(guī)布置1平安可靠性設備會受到低溫影響，但在 長春地區(qū)的環(huán)境條件下，SF6 設備可以正常使用，設備運 行平安。設備可以國產化不受外部惡劣低溫環(huán)境影 響，整套設備的可靠性極高， 設備運行平安。設備可以國 產化不受外部惡劣低溫環(huán)境影 響，

17、整套設備的可靠性極高， 設備運行平安。設備可以國 產化2維護檢修維護周期短，工作量較大檢修周期長，根本為免維護，維修工作量小檢修周期長，根本為免維護， 維修工作量相對較大高層 維護3運行管理運行方便，國內有及其豐富 的運行管理經驗；抗震性能 強設備集中，操作管理方便， 沒有觸電危險，無靜電感應 和無線電干擾、抗震性能好。設備集中，操作管理方便， 沒有觸電危險，無靜電感應 和無線電干擾、抗震性能好。4安裝施工施工安裝復雜，工程量大， 施工周期長，施工費用較咼設備為模塊化，為工廠制造， 現場安裝周期短設備為模塊化，為工廠制造， 現場安裝周期短5運行業(yè)績很多沿海、高污染和高寒地區(qū)采 用屋內GIS的業(yè)

18、績較多沿海、高污染和高寒地區(qū)采 用屋內GIS的業(yè)績較多6運行環(huán)境在冬季運行環(huán)境較差運行環(huán)境好運行環(huán)境好7土建工作量較大較小較小8對配電裝置擴建影 響有充足的擴建空間擴建方便擴建時主母線連接較長，需 增加土建根底9占地面積占地較大，7786吊占地較小，1930mi節(jié)省占地，有效利用主廠房 A排前熱網首站上方的空間10循環(huán)水管長度差值+470.4m+470.4m02.5兩種方案的經濟比較見下表經濟比較:序 號比較工程方案一：220k V屋外敞開式配電裝置萬案一：220kV屋內GIS常規(guī)布置萬案二：220kV屋內GIS熱網首站上非常 規(guī)布置1電氣設備投資及安裝 費萬元882.261845.911908.72占地費用77.8619.303土建建筑費萬元2581201423循環(huán)水管萬元377.97377.970合計萬元1596.092363.182050.7初投資差價萬元454.61+312.480注：需要考慮采用非常規(guī)屋內 GIS的擴建；在擴建時，增加主母線長度及土建根底，下期擴建時需要額外增加電氣 本體及土建費用共計約693萬元。3 結論通過對以上 3 種方案技術經濟比較可知：經濟性最好的方案是方案一 220kV 屋外敞開式配電裝置，有工程造價低、極其豐富的 運行管理經驗以及擴建方便等優(yōu)勢。此方案不利的一面是占地面積大。方案二、方案三的技術性均明顯優(yōu)于方案一， 220kV 屋