变电站110千伏出线高低构架双层布置方案分析

方棹

摘要：随着国土资源日益减少，节约建设用地已经成为设计重要的知道 思想，同时也是国家电网公司“两型一化”的要求。研究减少配电装置占地是设 计面临的新课题。配合 110 千伏输电线路导线垂直排列，并结合 SF6 组合电器设 备套管可以灵活布置的特点，在满足相关电气安全距离的前提下，将 110 千伏配 电装置出线构架由“一字形”改为高低构架（导线由水平排列改为三角形排列）， 可以将两回 110 千伏出线构架宽度由 15 米减少到 11 米，并为压缩 110 千伏配电 装置场地横向及竖向尺寸创造条件，有效减少 110 千伏配电装置场地面积 36.1 %， 经济和社会效益明显。

关键词：110 千伏出线构架; 高低构架; SF6; 组合电器; 减少场地面积

1、110千伏变电站出线构架现状

根据成都某110千伏输变电工程可研收口文件和可行性研究报告的批复： 变电站 110kV 出线最终5 回，主变进线 3 回;110kV 最终采用 单母线分段加线路变压器组接线，采用户外 GIS 配电装置。

在本工程可研收口文件中，110kV 配电装置采用常规出线方式：5 回出线构 架采用单回出线专用方式，每回出线间隔宽度 7.5 米。110kV 配电装置占地面积52.8×23.6=1246.08 ㎡。

2、存在的问题

⑴ 站内导线为水平排列，站外终端塔导线为垂直排列。导线在空中存在垂 直交叉，如果终端塔与构架的距离较近，电气安全距离不满足要求。

⑵ 变电站 110kV 采用 GIS 设备，出线构架仍采用“一字形”布置，其间隔 宽度与 AIS 设备的宽度一样，横向宽度并没有得到缩减，仅缩减了配电装置的纵向长度，造成变电站土地资源闲置。

3、必要性

变电站110kV出线构架由“一字形”改为高低构架，可以改善以下几个 方面的问题：

⑴ 站外终端塔与站内构架的距离可以由 15～20 米调整至 5 米（在不考慮终 端塔基础的情况下）。 由于构架改为高低构架，B 相挂点 13.5 米，A、C 相挂点 10.5 米，与站外终 端塔的导线垂直排列能够很好的配合，导线在空中交叉部分的空气距离满足 0.9 米的电气安全距离。

⑵ 站内构架改为高低构架后，出线构架采用 2 回共用方式，构架宽度改为11 米。能够有效减少 110kV 配电装置占地面积。

4 高低双层构架的布置

4.1 构架尺寸的确定

⑴ A 值的确定

配电装置中带电部分至接地部分之间允许最小电气距离称为 A 值。A 值是基 本带电距离。A 值确定后，根据相应的定义确定其他的 B、C、D 值。220kV 及以 下配电装置的 A 值采用惯用法确定。

为了进行导线的相间距离和导线对构架的距离，需要确定变电站工频电压、 操作过电压和雷电过电压三种状态下的最大 A 值。这个最大 A 值决定了基本电气 尺寸。在 110kV 配电装置中，操作过电压和雷电过电压状态下的 A 值最大，A1 为 90cm，A2 为 100cm。

⑵ 相间距离的确定

导线相间距离的校核应通过计算：①在大气过电压、风偏条件下的距离②在

内部过电压、风偏条件下的距离③在最大工作电压、短路摇摆、风偏条件下的距 离。本次设计采用国家电网通用设计方案：2m。

⑶ 相地距离的确定

导线对地距离的校核应通过计算：①在大气过电压、风偏条件下的距离②在 内部过电压、风偏条件下的距离③在最大工作电压、短路摇摆、风偏条件下的距 离。本次设计采用国家电网通用设计方案：1.75m。

⑷ 构架高度的确定

高低构架上层钢管杆挂点对地距离，由下层钢管杆挂点对地距离和跳线对上 层挂点钢管杆底部以及跳线对下层挂点钢管杆顶部的安全距离共同确定。

4.2 构架与站外终端塔的布置

⑴ 在假定条件下，构架挂点水平布置，进线档档距 5 米时不满足电气安全 距离要求。

⑵ 在假定条件下，构架挂点水平布置，进线档档距 10 米时较构架挂点在高 低布置电气距离小。

⑶ 综上所述，构架挂点高低布置较水平布置更优。

4.3 一次设备的配合

采用高低构架出线的前提是电气一次设备必须采用 GIS 设备。这样便于 GIS 出线套管可以通过 GIS 分支母线筒灵活的布置在构架下方合适的位置上。通过咨询GIS设备厂家，GIS 设备的套管布置方案完全可行。

5 本次方案的 110kV 配电装置最终布置方案

根据本工程建设规模，本次设计将线路与主变（线路）间隔交叉布置的方式且共用一品构架，间隔宽度为 11 米。

6、方案技术经济比较 方案技术经济比较表

7、结论

通过对构架方案的比较，可以看出，高低构架在出线条件、110kV 配电装置占地面积、投资等方面有较大的优势，在城镇规划区、土地资源紧张的区域能有针对性的应用推广。

参考文献

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