關于電廠升壓站的優化設計問題探討

王少蕊

摘要：升壓站是以電荷電壓變換為單位，實現用戶或用電單位的電壓由小變大，或由大變小。在設計中，我們應采取有效措施進行優化，以解決布置上的困難，降低工程造價。

關鍵字：火電廠；升壓站；布置；優化設計

升壓站不僅設備繁雜，日常檢修維護多，操作量大，工作環境復雜，而且還是全廠電能外送的樞紐，一旦發生事故，輕則可能導致機組停機、線路跳閘，重則可能造成全廠停電，危及設備、人身和電網的安全。特別是一些大型、老發電廠的升壓站，由于設備技術水平低、老化嚴重、設計理念落后，往往會存在許多安全隱患。因此，針對某廠22OkV升壓站的建設，對其高型布置的優化設計問題進行探討。

1 母線最遠相引下線對隔離開關接線柱的水平張力

母線隔離開關一般是離開母線一定距離布置，故母線最遠相到隔離開關的引下線相當長。普通中型布置采用加裝一只獨立支柱絕緣子來解決，而對于高型布置的上層母線隔離開關則較困難。應用220kV高型布置典型設計，可節省占地，在零米層將運輸通道布置在框架內，無法在母線最遠相到隔離開關引下線之間如普通中型那樣加裝一只獨立支柱絕緣子；在上層，又將母線隔離開關操作走道與檢修平臺合并，隔離開關靠近框架柱．上層母線最遠相到隔離開關的引下線很長，其間未考慮任何形式的支攆。這種形式如用于該電廠，由于導線截面大，導線白重及逆向風力引起的弧垂變化，會在隔離開關接線柱上產生很大的水平張力，對于其中兩回采用雙分裂導線的出線間隔，還須考慮短路時次導線間相互作用的動態張力增大將進一步增大隔離開關接線柱上的水平張力，從而使其關合操作困難，影響安全運行。為解決這一問題，有的工程是在最遠相引下線中間增加一只獨立支柱絕緣子，而對于上層，則必須在間隔內12m層增設一根粱來布置此獨立支柱絕緣子，這無疑使框架結構復雜、費用增加。該電廠的設計，無論是零米層，或12m層，都在母線最遠相引下線的隔離開關自身支架上加裝一只支柱絕緣子，用以承受上述水平張力，結構簡單、安裝、維修方便，費用增加極少，卻可有效改善隔離開關接線柱水平方向受力情況，保證其正常關合操作。

2 上層隔離開關引下線的引下方式

上層隔離開關引下線的引下方式，早期是采用懸垂跳線和耐張跳線。懸垂跳線方式須在外框架內布置一串懸垂絕緣子，這種方式垂直引下線很長，擺動大，容易影響電氣安全凈距。耐張跳線方式需在上層母線隔離開關和旁路隔離開關支架上，沿間隔縱向增設耐張絕緣子串來引接，這種方式材料消耗多，投資增加，且導線自重引起的左右偏斜，不能保證安全凈距。

后期主要采用支撐跳線方式。支撐跳線通常分為平撐跳線、斜撐跳線、直撐折托架等形式。平撐跳線方式跳線不長，固定牢固，不易擺動，上層母線邊相與框架柱的距離中等(5m)，帶電距離易于滿足，缺點是要用兩只支柱絕緣子，成本較高，且支柱絕緣子是水平安裝，承受彎距很大，安裝檢修均很困難。在設計可采用斜撐跳線方式，優點是上層母線邊相到框架柱的距離減到最小(4.75m)，結構緊湊，費用較省，但由于要滿足托架與上層母線最近相的安全凈距，支柱絕緣子只得斜裝，仍然承受很大的彎距，有時會通過托架對隔離開關接線柱產生較大水平張力，導致其位移和變形，影響正常關臺操作，同時，傾斜的托架上只有一個固定點，機械強度和穩定性都不好，安裝檢修也很困難。該電廠變電所工程采用的直撐折托架方式，優點是只用一只支柱絕緣子且為垂直安裝，不受彎距，安裝檢修方便；缺點是增大了縱向尺寸。現該電廠只用一只支柱絕緣子，垂直安裝而托架傾斜，主要優點是：①支柱絕緣子為垂直支撐，安裝檢修方便；②支柱絕緣子不承受彎距，不會通過托架對隔離開關接線柱產生水平張力而影響關合操作；③托架有兩個固定點，機械強度及穩定性好；④結構簡單，調節方便，適應性好。⑤結構緊湊，占地少。

3 運輸通道的布置

運輸通道的布置是高型布置設計中要考慮的重要闊題。早期22OkV高型布置是將運轄通道布置在框架之外，后來將運輸通道改在框架之內以縮小縱向尺寸。公路布置在外框架內，位置大體與中型管形母線布置相同，即布置在斷路器與電流互感器之間，優點是公路距主要設備近，便于運輸，缺點是框架縱向尺寸還是較大，運輸大型設備，并考慮到高海拔因素時，電氣安全凈距有時難以滿足。在設計過程中要將公路布置在內框架中心，母線B相下面，優點是聞隔縱向尺寸小。該電廠在此基礎上稍作改進，一是在母線最遠相隔離開關的支架上加裝支柱絕緣子來固定引下線，減小其在隔離開關接線柱上產生的水平張力，就可以適當收緊引下線減小引下線孤垂．改善運輸凈距；二是將公路遠離框架中心2m布置，這樣更易于保證運輸安全凈距。此設計方案，具有間隔縱向尺寸小，占地少的優點，缺點是當問隔多、母線長時 由于公路與母線平行．相距過近，母線帶電運行時，對駕駛員有感應電。

結論：通過本文的闡述可以看出，采用優化后的方案，整個布置從工藝上看簡明合理，與場地環境配合協調、大方。有效地利用了場地，對解決全廠總平面布置困難起到很關鍵的作用，同時，省掉一基雙回路終端塔及其龐大的箱式基礎,避免了終端塔施工給電廠運行、擴建施工造成的不利影響。

參考文獻

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