关于电厂升压站的优化设计问题探讨

王少蕊

摘要：升压站是以电荷电压变换为单位，实现用户或用电单位的电压由小变大，或由大变小。在设计中，我们应采取有效措施进行优化，以解决布置上的困难，降低工程造价。

关键字：火电厂；升压站；布置；优化设计

升压站不仅设备繁杂，日常检修维护多，操作量大，工作环境复杂，而且还是全厂电能外送的枢纽，一旦发生事故，轻则可能导致机组停机、线路跳闸，重则可能造成全厂停电，危及设备、人身和电网的安全。特别是一些大型、老发电厂的升压站，由于设备技术水平低、老化严重、设计理念落后，往往会存在许多安全隐患。因此，针对某厂22OkV升压站的建设，对其高型布置的优化设计问题进行探讨。

1 母线最远相引下线对隔离开关接线柱的水平张力

母线隔离开关一般是离开母线一定距离布置，故母线最远相到隔离开关的引下线相当长。普通中型布置采用加装一只独立支柱绝缘子来解决，而对于高型布置的上层母线隔离开关则较困难。应用220kV高型布置典型设计，可节省占地，在零米层将运输通道布置在框架内，无法在母线最远相到隔离开关引下线之间如普通中型那样加装一只独立支柱绝缘子；在上层，又将母线隔离开关操作走道与检修平台合并，隔离开关靠近框架柱．上层母线最远相到隔离开关的引下线很长，其间未考虑任何形式的支撵。这种形式如用于该电厂，由于导线截面大，导线白重及逆向风力引起的弧垂变化，会在隔离开关接线柱上产生很大的水平张力，对于其中两回采用双分裂导线的出线间隔，还须考虑短路时次导线间相互作用的动态张力增大将进一步增大隔离开关接线柱上的水平张力，从而使其关合操作困难，影响安全运行。为解决这一问题，有的工程是在最远相引下线中间增加一只独立支柱绝缘子，而对于上层，则必须在间隔内12m层增设一根粱来布置此独立支柱绝缘子，这无疑使框架结构复杂、费用增加。该电厂的设计，无论是零米层，或12m层，都在母线最远相引下线的隔离开关自身支架上加装一只支柱绝缘子，用以承受上述水平张力，结构简单、安装、维修方便，费用增加极少，却可有效改善隔离开关接线柱水平方向受力情况，保证其正常关合操作。

2 上层隔离开关引下线的引下方式

上层隔离开关引下线的引下方式，早期是采用悬垂跳线和耐张跳线。悬垂跳线方式须在外框架内布置一串悬垂绝缘子，这种方式垂直引下线很长，摆动大，容易影响电气安全净距。耐张跳线方式需在上层母线隔离开关和旁路隔离开关支架上，沿间隔纵向增设耐张绝缘子串来引接，这种方式材料消耗多，投资增加，且导线自重引起的左右偏斜，不能保证安全净距。

后期主要采用支撑跳线方式。支撑跳线通常分为平撑跳线、斜撑跳线、直撑折托架等形式。平撑跳线方式跳线不长，固定牢固，不易摆动，上层母线边相与框架柱的距离中等(5m)，带电距离易于满足，缺点是要用两只支柱绝缘子，成本较高，且支柱绝缘子是水平安装，承受弯距很大，安装检修均很困难。在设计可采用斜撑跳线方式，优点是上层母线边相到框架柱的距离减到最小(4.75m)，结构紧凑，费用较省，但由于要满足托架与上层母线最近相的安全净距，支柱绝缘子只得斜装，仍然承受很大的弯距，有时会通过托架对隔离开关接线柱产生较大水平张力，导致其位移和变形，影响正常关台操作，同时，倾斜的托架上只有一个固定点，机械强度和稳定性都不好，安装检修也很困难。该电厂变电所工程采用的直撑折托架方式，优点是只用一只支柱绝缘子且为垂直安装，不受弯距，安装检修方便；缺点是增大了纵向尺寸。现该电厂只用一只支柱绝缘子，垂直安装而托架倾斜，主要优点是：①支柱绝缘子为垂直支撑，安装检修方便；②支柱绝缘子不承受弯距，不会通过托架对隔离开关接线柱产生水平张力而影响关合操作；③托架有两个固定点，机械强度及稳定性好；④结构简单，调节方便，适应性好。⑤结构紧凑，占地少。

3 运输通道的布置

运输通道的布置是高型布置设计中要考虑的重要阔题。早期22OkV高型布置是将运辖通道布置在框架之外，后来将运输通道改在框架之内以缩小纵向尺寸。公路布置在外框架内，位置大体与中型管形母线布置相同，即布置在断路器与电流互感器之间，优点是公路距主要设备近，便于运输，缺点是框架纵向尺寸还是较大，运输大型设备，并考虑到高海拔因素时，电气安全净距有时难以满足。在设计过程中要将公路布置在内框架中心，母线B相下面，优点是闻隔纵向尺寸小。该电厂在此基础上稍作改进，一是在母线最远相隔离开关的支架上加装支柱绝缘子来固定引下线，减小其在隔离开关接线柱上产生的水平张力，就可以适当收紧引下线减小引下线孤垂．改善运输净距；二是将公路远离框架中心2m布置，这样更易于保证运输安全净距。此设计方案，具有间隔纵向尺寸小，占地少的优点，缺点是当问隔多、母线长时 由于公路与母线平行．相距过近，母线带电运行时，对驾驶员有感应电。

结论：通过本文的阐述可以看出，采用优化后的方案，整个布置从工艺上看简明合理，与场地环境配合协调、大方。有效地利用了场地，对解决全厂总平面布置困难起到很关键的作用，同时，省掉一基双回路终端塔及其庞大的箱式基础,避免了终端塔施工给电厂运行、扩建施工造成的不利影响。

参考文献

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[2]严俊杰，刘继平等．汽一液两相流喷射升压装置的机理研究[J]．核动力工程，2001，6．

[3]林万超．火电厂热系统节能理论[M]．西安：西安交通大学出版社．1994．