北京西(保定)1 000 kV變電站總平面布置設計優化

常伯濤，趙東成，楊建華，屈彥明，王文飛

(1.河北省電力勘測設計研究院，河北 石家莊 050000；2.國網石家莊供電分公司，河北 石家莊 050051)

變電站總體規劃和總平面布置方案直接關系到變電站及相關線路的建設投資效益及后期運行成本，合理的電氣總平面布置方案對于節約寶貴的土地資源，保證變電站工藝流暢，運行維護工作方便至關重要[1]。特高壓1 000 kV變電站由1 000 kV 配電裝置、主變及110 kV 無功補償裝置、500 kV配電裝置及站前區4部分組成，通過對其布置和占地進行研究，在滿足安全運行的前提下，實現減少占地面積、降低施工難度、結構布局合理，對提高特高壓的整體設計水平具有重要的意義。

本文結合特高壓變電站最新技術應用成果，對北京西(保定)1 000 kV 特高壓變電站站區定位、出線方向、站區入口方位及變電站內各區域配電裝置布置進行優化，在保證變電站工藝流程順暢和運行、檢修安全可靠基礎上，提出各級配電裝置及電氣總平面的優化布置方案。

1 工程概況

蒙西-晉北-北京西-天津南特高壓輸電通道的建設，開辟了從蒙西準格爾煤電基地、晉北煤電基地至京津冀魯負荷中心的一條特高壓輸電通道，符合我國總體能源流向和戰略部署，是防治北京、天津等地區嚴重霧霾問題的重要舉措之一[2]。

北京西1 000 kV特高壓站位于京津冀負荷中心，承擔著負荷中心供電的任務，保證該地區的電力需求，北京西特高壓站將是西電東送、北電南送通道中的樞紐站，建設規模如表1所示。

表1 北京西1 000 kV變電站建設規模

2 總體規劃

站址位于保定市定興縣固城鎮和姚村鄉境內，東南距保定市約40.0 km，北距定興縣約20.0 km，東距固城鎮約7.0 km。站址北臨SL57省道引接公路，該省道在站址北側約200 m由東向西方向通過。根據系統規劃，北京西站本期和遠景為南向1 000 kV出線、北向500 kV出線，出線規劃如圖1所示。

圖1 出線規劃示意圖

站區總體布置格局：1 000 kV交流配電裝置區位于站區南側，向南出線；500 kV交流配電裝置區位于站區北側，向北出線；主變及無功補償區域位于500 kV交流和1 000 kV交流配電裝置區之間；進站道路入口位置位于站區東側，站前區緊靠進站道路布置；站區基本呈南北向三列式布置，從南向北依次是1 000 kV配電裝置、主變及110 kV配電裝置和500 kV配電裝置, 站區規劃格局如圖2所示。

圖2 站區規劃格局

3 各級配電裝置優化布置方案

3.1 1 000 kV配電裝置

1 000 kV配電裝置布置采用國網通用設計1000-A-3的1 000 kV模塊[3]。1 000 kV GIS設備“一字型”母線外置方案，設備的吊裝及運輸可利用主變壓器運輸道路，吊裝半徑較小，可選用較小噸位的吊車，運行巡視均較方便。配電裝置布置尺寸適應所有設備廠家GIS設備，1 000 kV配電裝置GIS完整串間隔橫向尺寸按平高的最大尺寸74.5 m考慮。

高抗回路采用敞開式設備，通過對不用廠家高抗裝設隔聲罩尺寸分析，以及和供水專業地下排管配合，將高抗布置區域縱向尺寸取值為31.25 m。最終1 000 kV配電裝置(含高抗)橫縱向及主要設備間距如表2所示。

表2 1 000 kV配電裝置主要尺寸 m

3.2 主變及110 kV無功配電裝置布置優化

主變及110 kV無功配電裝置布置參考通用設計1000-A-5的主變及110 kV模塊，110 kV配電裝置采用戶外中型布置，主變匯流母線及110 kV主母線均采用支持式管母線，110 kV并聯電容器及并聯電抗器按通用設計要求布置：并聯電容器圍欄尺寸為19 m×12 m，并聯電抗器采用緊湊“V”型布置。

110 kV配電裝置由于縱向尺寸與1 000 kV區域的尺寸匹配，在本工程中無法使用通用設計的“非”字型布置[4]，考慮采用“T”型布置方案。每組主變下方設兩段110 kV母線，每組主變無功均采用“T”型布置，一組布置于主變上方，與主變平行布置，一組布置于主變一側，與主變垂直布置。主變低壓套管經匯流母線后通過總回路斷路器分別與兩組無功母線連接。單個主變及110 kV無功單元尺寸(道路中心線)為123.5 m×96 m，全站4臺主變及110 kV無功單元采用基本一致的布置型式，無功區域整體布置清晰對稱、方正，功能分區明顯。

3.3 500 kV配電裝置

500 kV配電裝置對通用設計1 000-A-2的500 kV模塊進行優化。打破常規500 kV GIS內側構架進線的布置思路，將進線構架與出線構架均布置于出線側，構架單列布置，500 kV GIS采用斷路器“一字型”戶外布置，進線套管與出線套管平齊，減小了500 kV區域的縱向尺寸，由通用設計的47 m減小到37 m。將500 kV繼電器室上調至110 kV配電裝置區域，大大節省了因布置進線構架、套管及500 kV繼電器室所帶來的GIS進線側空地過大，不夠緊湊的問題。采用上述布置后，500 kV GIS安裝及運行非常方便。

圖3 電氣總平面布置圖

3.4 電氣總平面布置

綜合上述對各級電壓配電裝置布置的優化，結合站址的地理位置、各級電壓出線方向、配串原則及進站道路、出線走廊情況，電氣總平面采用1 000 kV配電裝置、主變壓器及無功補償裝置、500 kV配電裝置由南向南的三列式布置的格局，圍墻內用地面積為13.55 hm2，電氣總平面布置如圖3所示。

4 結束語

本文結合特高壓變電站最新技術應用成果，對各個電壓等級的配電裝置進行優化，電氣總平面采用1 000 kV配電裝置、主變壓器及無功補償裝置、500 kV配電裝置由南向南的三列式布置的格局，經設計優化布置，圍墻內占地指標優良。