火电厂升压站GIS配电装置毗邻A排高位布置应用研究

2019-01-23

福建质量管理 2018年23期

(1.陕能麟北发电有限公司陕西宝鸡 721500) (2.大唐呼图壁能源开发有限公司新疆乌鲁木齐 831200)

引言

对于火力发电厂来讲，配电装置方案除满足系统可靠性要求外，还应结合全厂总体布置及厂地条件进行选择。升压站GIS配电装置须结合总平面布置、配电装置的型式选择、布置方案、投资、占地面积等方面综合考虑，选择适合于本工程的、合理的配电装置设备型式及布置方案。对于工程场地狭小，出现A排外布置主变压器、启动/备用变压器、厂变后升压站GIS配电装置布置受限的情况时，推荐采用GIS户外高位布置方案。

一、火电厂A排外GIS配电装置布置形式

火电厂通常情况下A排外布置了主变压器、启动/备用变压器、厂变等大型电气设备。升压站GIS配电装置在A排外的布置方式主要有以下方式。

1.GIS配电装置在A排外0米就地落地安装。

2.主变压器、启动/备用变压器、厂变毗邻A排外单列布置，GIS配电装置布置于变压器上方平台上。GIS配电装置布置在主变压器上方的方式在国内大型水电站中已得到广泛采用，且有大量的运行业绩，如三峡工程左、右岸电站全部26台700MW机组，溪洛渡左、右岸电站18台770MW机组，龙潭9台700MW机组，青海拉西瓦700MW机组等；在国内大型火电厂中也有应用业绩，如重庆万州电厂等。

二、火电厂A排外GIS配电装置布置方案比较

(一)GIS配电装置布置方案技术比较

序号比较项目GIS配电装置高位布置方案GIS配电装置落地布置方案1可靠性可靠性高。GIS配电装置的带电部分全部密封于绝缘性能卓越的惰性气体SF6中,完全隔离盐雾、积尘、积雪等外部影响,发生外部故障小,设备运行安全可靠性高。可靠性高。GIS配电装置的带电部分全部密封于绝缘性能卓越的惰性气体SF6中,完全隔离盐雾、积尘、积雪等外部影响,发生外部故障小,设备运行安全可靠性高。2安全性安全性较好。所有电器设备封装于可靠接地的金属外壳内,因而没有触电的危险,可有效保证人身安全和操作安全。变压器位于GIS配电装置平台。平台及下方需考虑消防及隔热措施。安全性好。所有电器设备封装于可靠接地的金属外壳内,因而没有触电的危险,可有效保证人身安全和操作安全。变压器落地安装无需考虑消防及隔热措施。3外绝缘部位耐污秽能力较强较强4内绝缘部位及密封部位较少较少5抗震能力强强6环境保护噪声较低。对周围环境影响小。GIS配电装置的带电部分以金属壳体封闭,对电磁和静电实现屏蔽,无严重的噪声污染和电磁波干扰问题。噪声较低。对周围环境影响小。GIS配电装置的带电部分以金属壳体封闭,对电磁和静电实现屏蔽,无严重的噪声污染和电磁波干扰问题。7占地面积很小,符合目前厂区布置的客观条件。较大,目前受厂址条件限制,扩展场地困难。8建筑外观整齐、美观、与厂前区建筑总体布局较为协调整齐、美观、与厂前区建筑总体布局协调9施工安装采用预安装技术,并在工厂进行预安装,整套设备在出厂前安装调试,因有平台,土建施工周期较长,但无施工困难。采用预安装技术,并在工厂进行预安装,整套设备在出厂前安装调试,无平台,土建基础简单,安装方便,安装周期短。10运行维护GIS配电装置布置在A排外12.6米露天平台,可移至主厂房运转层检修,运行维护方便。检修空间大,便于检修。GIS配电装置布置于就地,运行维护方便。检修空间大,便于检修。11检修周期周期长,实现基本免维护。周期长,实现基本免维护。12扩建扩建方便,机组停机的时间长。扩建方便,机组停机的时间长

(二)GIS配电装置布置方案经济比较

本部分经济比较以GIS配电装置高位布置方案为基础，仅对两种布置方案有差异部分的差价进行比较。

2.下表仅比较了两个方案存在差异的部分。

序号比较项目GIS配电装置高位布置方案GIS配电装置落地布置方案1气管母线(三相米)3万∗110米=330万3万∗170米=510万(由于放在#2机侧,#1主变及起备变进线的气管母线较长)2土建部分GIS配电装置平台1个,合计203万0万合计差价23万

注：1.表内设备价格参考《火电工程限额设计参考造价指标(2011年水平)》。

由上表可看出，GIS配电装置高位布置方案与落地安装方案在造价方面差别不大。

三、升压站GIS配电装置毗邻A排高位布置方案

主变压器、启动/备用变压器、厂变毗邻A排外单列布置，变压器四周设置GIS配电装置平台支架，变压器正上方建设GIS配电装置平台。GIS配电装置平台靠近变压器前方的道路，安装、检修时，吊车停在道路上的，不再单独设置起吊装置、检修孔等。GIS配电装置平台靠近A排的设备，可移至主厂房运转层检修，运行维护方便。主变压器、启动备用变压器均采用气管母线直接接入330kV GIS配电装置。

四、升压站GIS配电装置毗邻A排高位布置示意图

五、升压站GIS配电装置毗邻A排高位布置实践过程中注意事宜

(一)变压器型式的选择

为节省投资，主变压器、启动/备用变压器、厂变推荐采用三相一体变压器，布置于主厂房毗邻A排外0米层。充分考虑变压器上部布置空间的充足性。

(二)变压器冷却方式

主变压器、启动/备用变压器、厂变除A排方向，其他方向均无封闭，GIS配电装置平台与变压器间高度空间足够，对空气流通影响不大，散热条件较好，可选用强迫油循环强迫风冷(OFAF)或导向油循环强迫风冷的方式(ODAF)。

(三)变压器及GIS配电装置检修

主变压器、启动/备用变压器、厂变毗邻A排外采用单列布置，在变压器吊罩检查及检修时，可利用滚筒滚木等搬运设施将变压器垂直A排方向移出，搬至检修位置进行检修。变压器高低压套管、中性点套管等附属设施常规检修及检查可按常规方式进行。GIS配电装置平台位于主厂房运转层外侧，由于运转层空间较大，可在运转层设置大门，GIS配电装置需要检修时可移至运转层平台，检修空间大，便于检修。

(四)防火措施

变压器防火要求：变压器与主厂房其它房间之间采用耐火极限不低于2.00h的不燃烧体隔墙和耐火极限不低于1.50h的不燃烧体楼板隔开。变压器与其它房间之间的楼面钢梁采用防火板或防火涂料保护，其耐火极限不低于2.00h。变压器侧的主厂房外墙不应开设门、窗及通风孔。距离变压器外轮廓5000mm～10000mm时，变压器高度以上的GIS配电装置平台其耐火极限不应小于0.90h，变压器高度以上可设防火窗，其耐火极限不应小于0.90h。

(五)土建方面

GIS配电装置母线及气管母线为钢性连接，随设置了波纹管作为变形缓冲措施，GIS配电装置平台及气管母线支架土建部分须充分考虑地基沉降引起的变形问题。对于地基条件较差，基础沉降量难以控制，设计母线支架结构时，采用刚度相对较大的钢筋混凝土结构体系，支架基础地基处理采用CFG桩地基处理；GIS配电装置须根据气管母线长度在气管母线水平及垂直部分适当设置波纹管，以适应基础的水平方向及垂直方向的沉降变形。