500kV變電站設(shè)備選型綜合分析

孟延輝 李江龍 張寧 范曉丹

摘 要：在某500kV變電站建設(shè)階段，通過電網(wǎng)系統(tǒng)、施工安裝、設(shè)備運維、預(yù)算投資角度進行綜合分析，確定該變電站500kV設(shè)備選型。

關(guān)鍵詞：變電站;設(shè)備選型;綜合分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.05.163

0 引言

變電站的設(shè)備選型是變電站工程建設(shè)的基礎(chǔ)，也是重要環(huán)節(jié)，不僅與工程建設(shè)各階段密切相關(guān)，也影響投運后的設(shè)備運維，所以在設(shè)備選型時，既要考慮建設(shè)階段的特殊要求、占地面積、工程總體投資等因素，還要考慮設(shè)備運維需求。某地區(qū)500kV變電站的500kV設(shè)備通常使用組合電器設(shè)備，分別有HGIS和GIS兩種類型。本文通過綜合分析，確定了某變電站500kV設(shè)備選型。

1 變電站概況

該變電站規(guī)劃規(guī)模為4×1000MVA主變壓器，電壓等級為500/220/35kV，一期建設(shè)2×1000MVA主變壓器;500kV終期規(guī)劃規(guī)模出線8回，本期建設(shè)4回;220kV終期規(guī)劃規(guī)模出線10回，本期建設(shè)5回;無功補償每臺主變低壓側(cè)按2×60Mvar無功補償電容器+2×60Mvar低壓電抗器預(yù)留位置，一期每臺主變安裝2×60Mvar無功補償電容器和1×60Mvar電抗器。

2 布置方案選擇

（1）電網(wǎng)系統(tǒng)角度選擇。隨著社會對電網(wǎng)供電可靠性的要求越來越高，采用合理可靠的設(shè)備型式也越來越重要。在設(shè)備正常運行時，GIS設(shè)備受外界環(huán)境影響的因素比HGIS少，但HGIS方案在擴建和檢修時比GIS方案更加靈活，所以從系統(tǒng)角度上看GIS和HGIS方案各有優(yōu)缺點，無法明顯區(qū)分優(yōu)劣。

（2）施工安裝角度選擇。HGIS設(shè)備采用預(yù)安裝技術(shù)，整套設(shè)備在出廠前安裝調(diào)試，土建基礎(chǔ)簡單，設(shè)備對接面少，安裝周期短;設(shè)備引線連接、架構(gòu)比較多。擴建接口問題比較復(fù)雜，必須采用同一廠家的產(chǎn)品或按接口尺寸向其他廠家做特殊訂貨，擴建時需母線停電，同時接口氣室氣體降全壓，對相鄰氣室降半壓，打開氣室內(nèi)設(shè)備需重新做耐壓試驗。GIS設(shè)備采用預(yù)安裝技術(shù)，整套設(shè)備在出廠前安裝調(diào)試，土建基礎(chǔ)較復(fù)雜，設(shè)備對接面多;設(shè)備引線連接、架構(gòu)比較少。擴建接口問題相對簡單，若采用“2+1”方案，可采用不同廠家的產(chǎn)品，擴建時母線停電時間較短。所以，從長遠施工角度看推薦采用HGIS方案。

（3）設(shè)備運維角度考慮。HGIS設(shè)備優(yōu)點是檢修空間大，日常運維比較方便，在出現(xiàn)異常情況需要解體處理時的停電范圍小;缺點是需要采用架空母線和大量的導(dǎo)線、絕緣子，且通常需要兩層以上架構(gòu)布置型式，對引線和絕緣子的日常運維較為不便。GIS設(shè)備優(yōu)點沒有架空母線和大量導(dǎo)線、絕緣子，也沒有兩層以上架構(gòu)布置，設(shè)備正常情況下維護量較小;缺點是檢修空間小，氣室多，在出現(xiàn)異常情況需要解體處理時的停電范圍大。從設(shè)備運維角度考慮，采用HGIS和GIS設(shè)備方案各有優(yōu)缺點。同時，設(shè)備運行狀況和多種因素有關(guān)，在沒有明確或特殊要求情況下，采用HGIS和GIS方案無法明顯區(qū)分優(yōu)劣。

（4）預(yù)算投資角度選擇。

1）從占地面積角度比較：

從表1可以看出，GIS方案圍墻內(nèi)占地面積節(jié)省3.4035畝，全站總用地面積節(jié)省4.3545畝。由于該站址土地性質(zhì)為基本農(nóng)田，國家管控嚴格，因此從用地面積方面推薦采用GIS。

2）從架構(gòu)角度比較：

從表2可以看出，相比HGIS方案，GIS方案架構(gòu)用鋼量節(jié)省412.4噸，同時GIS方案架構(gòu)簡單、清晰，有利于日常維護，因此推薦采用GIS方案。

3）從土方角度比較：

結(jié)合自然地形及總平面布置，兩方案圍墻、土方量統(tǒng)計見下表：

從表3可以看出，GIS方案較HGIS方案的圍墻長度、購?fù)练矫婢胁煌潭裙?jié)省，既減少了土建施工的工作量又有利于環(huán)境保護，因此推薦采用GIS。

4）投資比較：

從表1-4可以看出，雖然在占地面積、土方量、鋼材用量等幾項數(shù)據(jù)中GIS方案有一定優(yōu)勢，但采用HGIS方案比GIS方案的總體投資節(jié)約1331萬元，資金優(yōu)勢明顯，同時該變電站設(shè)備無其它特殊要求，所以推薦采用HGIS方案。

通過電網(wǎng)系統(tǒng)、施工安裝、設(shè)備運維、預(yù)算投資角度進行綜合分析，確定該變電站500kV設(shè)備采用HGIS方案。

3 結(jié)束語

在500kV變電站建設(shè)過程中，HGIS和GIS作為組合電器的兩種典型型式，通常需要在可研階段進行設(shè)備選型。若受制某些特殊因素，對設(shè)備有特殊要求，可以直觀選出設(shè)備類型;若無法通過直觀選擇設(shè)備型式，且對設(shè)備無特殊要求的，應(yīng)進行綜合分析，確定設(shè)備類型。

作者簡介：孟延輝（1981-），男，河南偃師人，碩士，高級工程師，技師，負責變電技術(shù)管理工作。