变电站总平面布置的优化

刘长海 张甲远

摘 要：近几年的发展中，我国电力需求量比较高，这也使得电力工程方面经常出现各种问题，相应的设计人员需要加强对于变电站的设计工作和平面布置，这样能够确保具有一定的先进性和智能化特征，从而有效推动我国电力行业的整体发展，确保其稳定提升，推动国民经济的整体发展。在具体的开展过程中结合实际情况做好相应内容的分析，并根据变电站的平面优化布置原则做好改善。在相应的基础上对变电站平面布置优化设计做好改善。本文围绕当前變电站总平面布置优化做好分析，并提出相应的参考意见。

关键词：变电站;总平面布置;优化设计;布置原则

引言：当前阶段由于土地资源紧张，想要进一步推动我国的整体建设需要全面提升变电站平面布局，同时还要确保其自身的合理性，这样能够减少土地资源浪费的问题，同时还能凸显出土地资源的利用效率和整体水平，这样能够实现全面的转变，从而促进我国电力事业的整体发展。

一、配电装置型式选择

（一）工程的基本情况

当前建筑工程 220kv 的配电设备多采用不同的型式进行分段接线，比较常见的是采用双母分段的形式，通过 110kv 的配电设备远期可以采用不同的接线型式。10kv 配电装置远期可以采用不同的接线方法进行连接，一般可以采用单个母线或者分段连接。

（二）220kV配电装置型式

当前本文围绕220kV变电站做好分析，其地址位于6级地震区域，而其没有其他的特殊要求，在具体的运用过程中需要考虑到管母线方案经济比软母线方案较好，同时还能节省一些土地资源，而且布置比较清晰明确，将其层次化进行划分，而且其构架相对比较简单，运行起来的话比较简单方便，施工检修工作也比较方便。当前工程中多以220kv配电装置进行改善，而且相关工程的220kV配电短装置采用支持母线户外分向中型的布置方案。

（三）220kV断路器布置方式

对于比较特殊的配电设备，可以选择其相应的配电设备之间进行单列的布置或者说是双列的布置两种不同的设计形式，断路器单列布置由于其纵向比较小，而且往往都是在相同的宽度上。断路器的单列布置纵向的整体尺寸相对比较小，而且每个间隔的长短和宽度上都是仅仅能够承载一个回路，在我们选择了双列布置的形式时，通过把断路器中各个回路和主变分别进行等形式，这样就可以对其做好的改善，从而可以实现对于回路的全面改善，间隔的长短和纵向尺寸全部，通过减少配电装置的横向总体尺寸，以此达到我们的相应要求。在技术设计方面，两种设计方式均有利于布置清晰，层次分明，架构简化的特点，而且能够更好的做好内容扩建。从而实现全面的改善，做好多个方面的调整与整合，这样可以使得其断路器布置方式得到全面改善。

（四）110kV配电装置型式

考虑到接线方式简单，选用气体绝缘母线方案经济比管型母线方案比较好，其自身的布置比较明确且清晰，运行时候具有一定的可靠性，而且自身不容易出现故障。

（五）110kV断路器布置方式

对于 110kv 的配电设备，由于在其中出现的回路能够达到比较多的回数，这样就可以使得横向缩短到尺寸 64m 。布置的方式和设计方案都得到了全面的改善和调整，从而切实做好了各项事情。针对当前我国 220kv 的配电设备，采用三相断路器的双列式布置模型相对来说比较合理。

二、配电装置尺寸优化

（一）横向尺寸优化

关于横向尺寸优化可以通过主接线的优化采用以下创新布置方式。具体可以在按照以下几个步骤展开：（1）根据主接线优化方案采用“出线-母联-母设”三列布置进行组合，这种在刀闸布置的形式下，可以进一步优化相应的刀闸和对应的母线装置，同时还能够有效地利用刀闸做好了相应的更换，并且能结合刀闸进行相应的组合使用。（2）双层出现的布置式组合（3）双层逆转子的出线式布置式组合（4） 220kv 的母线各部分段的间隔均采用对应设备，从而大大缩减其自身的纵向和横向尺寸。220kv 的母线分段间距采用了相对应的解决方案，可以把其中一个分段间距控制在 22m 之下，甚至还可以把它缩小到 9m，同时把 IM 的母线设备的分段间距放在母线下方的空间。通过上述对配电设备的进行了优化，相关工程中已经通过 220kv 将各种配电设备放置在间距宽度 22m 之上，再将其放置宽度缩短到间距宽度8个之间。

通过进出线跨线导线相距距离进行校验，从而选取合适的弧度。结合平面布置的需求做好了相应的 a 型结构，将其中两个间距分别优化至12.5m，两个间距公用一组 a 型结构展开。而是间隔的数量和对于间隔的宽度进行优化就是通过 220kv 的配电设备在其横向的尺寸以及相应的优化方法等措施做出的一种改善，其中间隔的尺寸总是压缩 43m，220kv 的配电器在其横向的尺寸上都可以直接通过其相应的解决方案来实现这种改善，从而大大减少25.29%。

（二）纵向尺寸优化

通过对主线的优化与电气距离实现全面改善，变电站纵向尺寸的优化主要表现在以下几个重要的方面：（1）取消了间隔开关与主变进线之间的间隔开关，这样我们就可以节约掉隔离器在开关上所布置的时间，从而大大缩减了纵向的尺寸。（2）最终优化后侧隔离开关与主变侧隔离开关，电流互感器接地刀闸和避雷器以及线路电压互感器采用联合的形式做好支撑，以此来减少两个设备之间的差异和距离，缩小彼此之间的大小。（3）采取相应使用的设施和其他相关技术手段，减少从围墙到设备周围的空隙。当前 220kv 配电装置在进行了纵向和横向尺寸的优化后不断地出现相对应的显示形式，而且通过大量数据的分析和预处理后，细节上的优化 220kv 配电装置纵向和横向尺寸的优化可以使其实现全面改善，220kv 配电装置的纵向和横向尺寸可以通过优化降低到58余米，减少25.63%。

（三）优化方案效果

经过上述优化内容改善，其在最大的程度上缩小了220kV配电装置尺寸，装置尺寸需要根据实质情况做好分析，然后采取有效的方法对当前220kV配电装置进行全面优化。

三、总平面布置优化

根据当前的有关文件内容进行了做好的分析，东西两侧均已成为当前的工厂，而且还要根据东南两侧的具体情况出现走廊进行相应的设计。当前的工程设计中考虑了 220kv 的配电设备，通过对主变压器和 110kv 的配电设备进行平面布置，从而可以实现对 220kv 和 110kv 的配电设备进行优化，使得其中的横向尺寸分别缩减至 127m 和110.6m，因此应该针对变电站的平面布置作好以下的优化措施，将 10kv 的配电设备采用双列的各种形式分别布置在各个设备之间，10kv 的配电设备区直接产生了一个变化，这样就可取消了主变与 110kv 的配电设备区之间的路径。主变10kV侧与开关采用绝缘铜管母线连接。通过优化后，电气总平面布置可以对各个配电装置进行优化，变电站优化尺寸具体可以实现尺寸方面的改善，变电站围墙面积可以将其控制在25670平方面减少至1335平方米，从而将其占地面积减少48.05%。

结束语：综上所述，本次研究主要是通过一些案例优化情况做出的分析，同时还结合了110kv和220kv的内容做好相应的优化，在当前变电站的总平面布置中应该结合相应的布置原则展开，并根据现场的实际情况做好相关工作，这样有利于做好全面优化，从而实现综合的改善，在当前我国整体的发展阶段，对于电力的需求相对比较大，这也需要对当前的变电站做好相应的改善，同时还要结合实际情况做好多方面的部署，这样有利于推动当前我国的整体发展。

参考文献：

[1]徐君茹，徐弘.变电站电气总平面布置及配电装置优化[J].江西电力，2019，43（08）：40-44.

[2]常伯涛，赵东成，杨建华，屈彦明，王文飞.北京西（保定）1000 kV变电站总平面布置设计优化[J].东北电力技术，2018，39（07）：43-45.

[3]李钧超，黄肇敏，张铃珠，田宏梁，张辰.110kV户外GIS变电站总平面布置优化[J].中国工程咨询，2017（08）：50-52.