火電廠升壓站GIS配電裝置毗鄰A排高位布置應用研究

(1.陜能麟北發電有限公司 陜西 寶雞 721500) (2.大唐呼圖壁能源開發有限公司 新疆 烏魯木齊 831200)

引言

對于火力發電廠來講，配電裝置方案除滿足系統可靠性要求外，還應結合全廠總體布置及廠地條件進行選擇。升壓站GIS配電裝置須結合總平面布置、配電裝置的型式選擇、布置方案、投資、占地面積等方面綜合考慮，選擇適合于本工程的、合理的配電裝置設備型式及布置方案。對于工程場地狹小，出現A排外布置主變壓器、啟動/備用變壓器、廠變后升壓站GIS配電裝置布置受限的情況時，推薦采用GIS戶外高位布置方案。

一、火電廠A排外GIS配電裝置布置形式

火電廠通常情況下A排外布置了主變壓器、啟動/備用變壓器、廠變等大型電氣設備。升壓站GIS配電裝置在A排外的布置方式主要有以下方式。

1.GIS配電裝置在A排外0米就地落地安裝。

2.主變壓器、啟動/備用變壓器、廠變毗鄰A排外單列布置，GIS配電裝置布置于變壓器上方平臺上。GIS配電裝置布置在主變壓器上方的方式在國內大型水電站中已得到廣泛采用，且有大量的運行業績，如三峽工程左、右岸電站全部26臺700MW機組，溪洛渡左、右岸電站18臺770MW機組，龍潭9臺700MW機組，青海拉西瓦700MW機組等；在國內大型火電廠中也有應用業績，如重慶萬州電廠等。

二、火電廠A排外GIS配電裝置布置方案比較

(一)GIS配電裝置布置方案技術比較

序號比較項目GIS配電裝置高位布置方案GIS配電裝置落地布置方案1可靠性可靠性高。GIS配電裝置的帶電部分全部密封于絕緣性能卓越的惰性氣體SF6中,完全隔離鹽霧、積塵、積雪等外部影響,發生外部故障小,設備運行安全可靠性高。可靠性高。GIS配電裝置的帶電部分全部密封于絕緣性能卓越的惰性氣體SF6中,完全隔離鹽霧、積塵、積雪等外部影響,發生外部故障小,設備運行安全可靠性高。2安全性安全性較好。所有電器設備封裝于可靠接地的金屬外殼內,因而沒有觸電的危險,可有效保證人身安全和操作安全。變壓器位于GIS配電裝置平臺。平臺及下方需考慮消防及隔熱措施。安全性好。所有電器設備封裝于可靠接地的金屬外殼內,因而沒有觸電的危險,可有效保證人身安全和操作安全。變壓器落地安裝無需考慮消防及隔熱措施。3外絕緣部位耐污穢能力較強較強4內絕緣部位及密封部位較少較少5抗震能力強強6環境保護噪聲較低。對周圍環境影響小。GIS配電裝置的帶電部分以金屬殼體封閉,對電磁和靜電實現屏蔽,無嚴重的噪聲污染和電磁波干擾問題。噪聲較低。對周圍環境影響小。GIS配電裝置的帶電部分以金屬殼體封閉,對電磁和靜電實現屏蔽,無嚴重的噪聲污染和電磁波干擾問題。7占地面積很小,符合目前廠區布置的客觀條件。較大,目前受廠址條件限制,擴展場地困難。8建筑外觀整齊、美觀、與廠前區建筑總體布局較為協調整齊、美觀、與廠前區建筑總體布局協調9施工安裝采用預安裝技術,并在工廠進行預安裝,整套設備在出廠前安裝調試,因有平臺,土建施工周期較長,但無施工困難。采用預安裝技術,并在工廠進行預安裝,整套設備在出廠前安裝調試,無平臺,土建基礎簡單,安裝方便,安裝周期短。10運行維護GIS配電裝置布置在A排外12.6米露天平臺,可移至主廠房運轉層檢修,運行維護方便。檢修空間大,便于檢修。GIS配電裝置布置于就地,運行維護方便。檢修空間大,便于檢修。11檢修周期周期長,實現基本免維護。周期長,實現基本免維護。12擴建擴建方便,機組停機的時間長。擴建方便,機組停機的時間長

(二)GIS配電裝置布置方案經濟比較

本部分經濟比較以GIS配電裝置高位布置方案為基礎，僅對兩種布置方案有差異部分的差價進行比較。

2.下表僅比較了兩個方案存在差異的部分。

序號比較項目GIS配電裝置高位布置方案GIS配電裝置落地布置方案1氣管母線(三相米)3萬?110米=330萬3萬?170米=510萬(由于放在#2機側,#1主變及起備變進線的氣管母線較長)2土建部分GIS配電裝置平臺1個,合計203萬0萬合計差價23萬

注：1.表內設備價格參考《火電工程限額設計參考造價指標(2011年水平)》。

由上表可看出，GIS配電裝置高位布置方案與落地安裝方案在造價方面差別不大。

三、升壓站GIS配電裝置毗鄰A排高位布置方案

主變壓器、啟動/備用變壓器、廠變毗鄰A排外單列布置，變壓器四周設置GIS配電裝置平臺支架，變壓器正上方建設GIS配電裝置平臺。GIS配電裝置平臺靠近變壓器前方的道路，安裝、檢修時，吊車停在道路上的，不再單獨設置起吊裝置、檢修孔等。GIS配電裝置平臺靠近A排的設備，可移至主廠房運轉層檢修，運行維護方便。主變壓器、啟動備用變壓器均采用氣管母線直接接入330kV GIS配電裝置。

四、升壓站GIS配電裝置毗鄰A排高位布置示意圖

五、升壓站GIS配電裝置毗鄰A排高位布置實踐過程中注意事宜

(一)變壓器型式的選擇

為節省投資，主變壓器、啟動/備用變壓器、廠變推薦采用三相一體變壓器，布置于主廠房毗鄰A排外0米層。充分考慮變壓器上部布置空間的充足性。

(二)變壓器冷卻方式

主變壓器、啟動/備用變壓器、廠變除A排方向，其他方向均無封閉，GIS配電裝置平臺與變壓器間高度空間足夠，對空氣流通影響不大，散熱條件較好，可選用強迫油循環強迫風冷(OFAF)或導向油循環強迫風冷的方式(ODAF)。

(三)變壓器及GIS配電裝置檢修

主變壓器、啟動/備用變壓器、廠變毗鄰A排外采用單列布置，在變壓器吊罩檢查及檢修時，可利用滾筒滾木等搬運設施將變壓器垂直A排方向移出，搬至檢修位置進行檢修。變壓器高低壓套管、中性點套管等附屬設施常規檢修及檢查可按常規方式進行。GIS配電裝置平臺位于主廠房運轉層外側，由于運轉層空間較大，可在運轉層設置大門，GIS配電裝置需要檢修時可移至運轉層平臺，檢修空間大，便于檢修。

(四)防火措施

變壓器防火要求：變壓器與主廠房其它房間之間采用耐火極限不低于2.00h的不燃燒體隔墻和耐火極限不低于1.50h的不燃燒體樓板隔開。變壓器與其它房間之間的樓面鋼梁采用防火板或防火涂料保護，其耐火極限不低于2.00h。變壓器側的主廠房外墻不應開設門、窗及通風孔。距離變壓器外輪廓5000mm～10000mm時，變壓器高度以上的GIS配電裝置平臺其耐火極限不應小于0.90h，變壓器高度以上可設防火窗，其耐火極限不應小于0.90h。

(五)土建方面

GIS配電裝置母線及氣管母線為鋼性連接，隨設置了波紋管作為變形緩沖措施，GIS配電裝置平臺及氣管母線支架土建部分須充分考慮地基沉降引起的變形問題。對于地基條件較差，基礎沉降量難以控制，設計母線支架結構時，采用剛度相對較大的鋼筋混凝土結構體系，支架基礎地基處理采用CFG樁地基處理；GIS配電裝置須根據氣管母線長度在氣管母線水平及垂直部分適當設置波紋管，以適應基礎的水平方向及垂直方向的沉降變形。

(六)變壓器預防性試驗

變壓器與氣管母線采用剛性直連接，為確保變壓器的預防性試驗順利進行，須在氣管母線與變壓器的連接部分設置能夠斷開連接導體部分的獨立氣室及波紋管。