变电站改扩建工程中一种新型混合配电装置的应用

张晓妍 刘海航 萨仁高娃 张前 姜维 乔盟 宫子媛

【摘  要】根据内蒙电网近三年生产技改项目评审情况，老旧变电站改扩建工程数量逐年增加。这些老旧变电站建设规模一般按最终规模建设，且大部分采用户外敞开式配电装置，站内基本无预留空地。随着社会经济的快速发展，电力需求相应增加，许多老旧变电站的供电能力已不能满足地区负荷发展需求，老旧变电站的改扩建势在必行。由于站内场地受限，使得变电站改扩建工程设计存在诸多难点。新技术、新设备的应用为配电装置选择提供了多种可能，本文以实际工程为例，提出一种新型敞开式+GIS+HGIS混合配电装置布置型式，有效地解决目前变电站改扩建工程中场地不足的问题。

【关键词】变电站;设计;配电装置;GIS;HGIS

1导言

变电站是链接发电厂与广大用户之间的枢纽环节，具有分配及变换电能等作用，以确保电力系统运行过程的安全性、稳定性、经济性及可靠性[1]。近年来，随着社会经济的迅速发展以及电网建设的逐步完善，变电站改扩建工程占电网建设的比例逐年增加。而变电站的改扩建工程的施工全过程必须在运行的变电站中进行，考虑到已运行的变电站可能存在设备的主要技术参数（额定电压、电流、变比等）不能满足改扩建要求、变电站原始设计参数遗失、预留场地不足、设备老旧等多种复杂情况，因此对变电站改扩建工作中存在的多种问题要全面考虑[2]。

电网的不断增强也对电气设备提出了更高的性能要求，新技术、新设备的应用也为配电装置选择提供了多种可能。电网设计中新技术的应用可以改进设计质量、提高电网可靠性[3]。

本文以内蒙古乌海宝山220kV变电站2号主变扩建工程为例，简述复杂情况下的变电站改扩建工程中存在的一些问题及其对策，提出一种新的混合型配电装置布置形式。

2宝山主变扩建工程简介

宝山220kV变电站位于内蒙古乌海市，已于2003年建成投运。本站远期规划4台主变，电压等级220/35kV;已建1号、3号主变，容量分别为150MVA和180MVA。220kV规划出线2回，采用2组扩大线变组接线，现状出线2回，采用2组线变组接线。图1为宝山220kV变电站2号主变扩建工程现状电气接线图，图中实线部分为已建设内容，虚线部分为远景规划。

随着该地区经济的发展，地区负荷不断增加，宝山220kV变电站现有主变容量和供电可靠性已不能满足地区负荷发展需求，因此对宝山220kV变电站2号主变进行扩建，容量为180MVA。

目前宝山变与系统各通过单回线路接带1台主变运行，一旦线路故障，则该条出线上主变接带的负荷将会失电，供电可靠性差。因此本期将220kV电气接线方式由2组线变组接线完善为单母线分段接线，宝山变将形成双回线路接带3台主变运行的模式，其中任一回線路故障，剩余一回线路还可保证主变容量81%的供电需求。

3存在的技术难点

本工程将220kV电气接线方式由2组线变组接线完善为单母线分段接线。现状220kV配电装置采用户外软母线分相中型断路器单列布置型式。前期没有预留分段间隔位置，采用敞开式设备很难实现接线方式的完善。

4 工程设计方案

考虑本站220kV配电装置的实际布置情况，为了实现接线形式的完善，兼顾e级污秽区对户外设备腐蚀严重的特点，提出一种新型敞开式+GIS+HGIS混合配电装置布置型式，有效地解决本站占地受限的问题。

本工程扩建2号主变，220kV新建1个主变进线间隔、分段间隔、现状2回出线间隔完善为带断路器的完整间隔。采用GIS设备，新建分段间隔和2号主变侧出线间隔占用现状出线间隔位置，可有效地解决分段间隔的布置问题。同时考虑站址位于e级污秽区，污染严重，另1回出线间隔设备老旧，将该间隔设备更换为HGIS设备。采用GIS、HGIS设备可有效缓解污染对设备的影响，减少维护工作量。在此方案基础上，宝山220kV变电站形成一种新型敞开式+GIS+HGIS混合配电装置的布置型式。

5结论

本文以内蒙古乌海宝山220kV变电站2号主变扩建工程为例，在站内现有户外敞开式配电装置的基础上，提出一种新型敞开式+GIS+HGIS混合配电装置布置型式，有效地解决目前变电站改扩建工程中场地不足的问题，为类似工程提供一种有效的方式，具有一定的借鉴意义。

参考文献：

[1]王琳娜.浅析我国变电站设计研究现状及未来发展[J].电源技术应用，2013，（11）：368-369.

[2]宴棣.变电站改扩建中的变电一次设计分析[J].低碳技术，2017（1）：86-87.

[3]陈海华.热电厂220kV配电装置及变压器布置优化设计[J].中国电力，2012，45（4）

（作者单位：内蒙古电力经济技术研究院）