330 kV 升压站GIS 选型和应用
2020-04-13张萍
张 萍
(兰州西固热电有限责任公司,甘肃 兰州 730060)
0 引 言
升压站在选择配电装置上,要充分思考当地地理境况和条件,做到因地制宜,同时针对配电装置的安装要求、使用要求以及维修要求等,进行技术与经济性能等多角度的情况对比,最终确定高压配电装置类型[1]。
1 高压配电装置选型方案
根据升压站所在地区的污秽等级情况,选择相应的防腐蚀级别的设备。330 kV的升压站可以选择GIS(全封闭性组合电器配电装置),或者是选择H-GIS(混合式屋外配电装置)的制备方案。
1.1 高压配电装置的类型介绍
1.1.1 GIS:全封闭性组合电器配电装置介绍
GIS(Gas Insulated Switchgear)是包含所有间隔母线都具有充分SF6气体,同时保持相应压力,只是利用进/出线的套管和架空的进/出线进行连接。SF6全封闭性的组成电器中所有元件上具有带电区域都在电器金属体内进行连接,消除电器中所有元件的外部绝缘情况,让配电装置实现占地面积小、技术集成化以及设备小型化的需求,同时实现设备的免维修情况。
依照GIS 是否出现建筑物遮挡,又可将其划分成屋内或者屋外的GIS 配电装置类型。建筑物的遮挡对于GIS 的自身运作不会产生任何影响,不过在出现建筑物遮挡之后,GIS 配电装置的附属设施得到的运作条件更佳,同时对于暖通需求会更高一些。
1.1.2 H-GIS:混合式屋外配电装置介绍
H-GIS(Hybrid Gas Insulated Switehgear)关键是将主要开关设置依照主接线类型的不同与平面的布置需求联系起来,同时由具有充满SF6气体的密封性容器封住,而将母线露在外面,通过空气进行绝缘。
1.2 选择高压配电装置类型遵循的原则
在高压配电装置的设定选型环节,一定要全面贯彻和落实国家在技术经济上的相关政策,将需求进行充分综合考虑,遵守相关规则制度和技术规定,同时,针对电力电网情况和条件、周边自然境况特征,以及运作、检查、修理、实施上的各项需求,科学设定选择方案与选择设备,认真谨慎的运用新的安排、新型设施、新型材料、新型技术,让高压配电装置实现技术提升、经济效益合理、运作安全、维修便利[2]。
在确定选择高压配电装置类型时,需要符合如下4 点要求。
第一,设备需要具有较高的运行安全性以及便捷的设备操作和巡查性;第二,设备综合造价性价比较高;第三,设备需要在安装与维修方面具有便捷性;第四,用地面积小,用地率高。
通过高压配电装置选择类型原则可以知道,影响其选择结果的因素包括如下4 点。
第一,电气中的主接线方式与规模;第二,环境条件与天气条件;第三,布置地状况;第四,高压配电装置的制造价格。
2 高压配电装置类型对比
对升压站的高压配电装置进行对比,需要从两方面入手,一方面是装置的技术性对比;另一方面是装置的经济性对比,并且需要联系主接线类型选择方案展开分析。
2.1 GIS 与H-GIS 的技术性对比分析
GIS 在技术性当中有很多优势,具体如下。第一,运用GIS 配电装置,全部设施均由绝缘且具有良好灭弧性能的SF6气体进行封闭,能够保证技术运用的安全性和先进性,有效降低事故发生概率;第二,维护起来较为便利;第三,安装的周期较短,而且检修的周期较长;第四,有效降低了盐雾以及水汽带来的影响;第五,所需的占地面积减小[3]。
但是GIS 装置需要对气室进行分割设置,以防进行设备检修时出现SF6气体的渗漏。
H-GIS装置在技术当中的的优点和缺点具体如下。
优点:在升压站内部的多部分重要设备都可以用SF6气体进行封闭,所以当中部分关键元器件具有和GIS 同样的技术优势。
缺点:第一,当中母线依旧露在外面,H-GIS 的设计方案中没有涉及到缩减母线故障概率;第二,露在外面的绝缘子数量并没有得到降低,依旧会受到盐污的侵害;第三,升压站中其它的附属设施也布置在屋外,因此对于此设备的保护要求就会更高;第四,没有缩减占地面积。这两种高压配电装置类型的技术详细对比情况,如表1 所示。其中,H-GIS 的绝缘介质是空气/SF6,GIS 的绝缘介质是SF6。
2.2 GIS 与H-GIS 的经济性对比
西固热电厂三期工程2×330 MW 机组采用发电机-变压器组单元接线,升压站电压等级330 kV,主接线方式是双母线接线,电源进线两条(3301、3302),负荷出线两条(30836、30837)送往兰西变接入系统。可以考虑采用H-GIS 装置或GIS 装置。
具体方案一为:双母线线路连接联合H-GIS 装置;具体方案二为:双母线线路连接联合GIS 装置。通过对比发现,方案一在经济性上要优于方案二,二者的总体差价为900.9×104元,具体情况如表2 所示。
通过对比分析,采用H-GIS 装置在经济上优于GIS 装置,而采用GIS 装置在技术上略优于H-GIS 装置。这是因为H-GIS 装置没有将母线封闭,母线是外露的,使得H-GIS 无法有效降低母线出现故障的概率。
西固热电厂三期工程2×330 MW 机组筹建于2006年,330 kV 升压站高压配电装置从经济方面考虑,宜选用H-GIS 装置。但当时因综合考虑西固热电厂所处地理环境污秽等级、施工土建地域限制等多方面,最终选择了GIS 装置。投运以来运行情况良好,有效防范了各类电气故障。
表1 技术对比表
3 结 论
高压配电装置在符合安全、可靠、便捷、灵活需求的基础上,还需要实现其经济的合理性,充分考虑装置运行带来的业绩,以及企业本身的发展状况。GIS与H-GIS 各有千秋,企业需要针对自身的具体情况进行选择。
表2 经济性对比表