变电站电气三通一标及设计优化研究

变电站电气三通一标及设计优化研究摘要：根据国家电网公司输变电工程通用设计、国家电网公司输变电工程典型造价、国家电网750kV变电站通用设备典型规范、标准化施工工艺（以下简称“三通一标”）分析变电站的执行情况。从通用设计、通用设备应用情况和设计优化三个方面，分析全站通用设计应用情况，全站通用设备应用情况，提出变电站设计优化。关键词：三通一标、变电站设计、优化中图分类号：TM63文献标识码：A文章编号：前言2007年以来，国家电网公司要求深入开展标准化建设的要求，在通用设计的基础上，全面组织开展“两型一化”变电站设计和建设工作。为响应建设“资源节约型、环境友好型”社会的方针政策，国家电网公司于2009年7月16日发出了关于印发变电站工程“两型一化”实施办法的通知，同时发布了变电站工程“两型一化”实施办法。变电站通用设计也是为建设“两型一化”变电站工程，促进资源节约型、环境友好型社会建设的重要实践。本文对“两型一化”变电站实施办法和变电站典型设计及全过程和全寿命周期最优化设计进行论述，并研究如何提高变电站建设的效益和效率问题。通用设计应用情况为了实现变电工程的设计标准化和工业化，国家电网公司组织相关设计单位编制出版了国家电网公司输变电工程通用设计750kV变电站分册范本。典型设计范本总结了近年来我国投运的各种类型750kV变电站工程的设计和工程经验，是推进标准化设计的重要成果。典型设计应用情况如下：全站布置形式参考750-A-1和750-C-4方案，主变压器采用单相、自耦主变压器，750kV采用GIS设备，220kV及66kV采用瓷柱式断路器。750kV采用一个半断路器接线；220kV本期采用双母线接线，远期采用双母线双分段接线；66kV采用单母线接线，装设主变回路总断路器。采用计算机监控系统。通用设备应用情况通用设备是国家电网公司标准化建设的一项重要内容，通用设备秉承“安全可靠，技术先进，自主创新；标准统一，通用互换，控制成本，环保节约，提高效率，降低造价”的原则，进一步归并优化设备形式，统一设备参数。具体应用情况如下：750kV主变压器采用单相、油浸、自耦、无励磁调压变压器，额定容量为3（500/500/150）MVA，接线组别为YNa0d11，电压比为kV，冷却方式为ODAF，通用设备编号为：7T2-500。750kVGIS采用额定短路开断电流为50kA的GIS，额定电流为5000A，额定短路关合电流为135kA，通用设备编号为：7GIS-5000/50W;220kV断路器采用瓷柱式断路器，额定电流为5000A，额定短路开断电流为63kA，通用设备编号为：2QF-A-5000/63。220kV隔离开关采用单柱垂直伸缩式及三柱水平旋转式两种隔离开关，额定电流为5000A，额定短路开断电流为63kA，通用设备编号分别为：2QS-1A-5000/63、2QS-2D-5000/63。220kV接地开关采用单柱立开式接地开关，额定短路开断电流为63kA，通用设备编号为2ES-1C-63。220kV电流互感器采用单相、油浸、倒立式电流互感器，额定一次电流为22500A（主变、出线），额定二次电流为1A，短时热稳定电流为63kA，通用设备编号为：2TA-O-1。220kV电压互感器采用单相、户外、叠装式电容式电压互感器，额定电压比为kV，通用设备编号为：2CVT。h)220kV避雷器采用金属氧化物避雷器，标称放电电流为10kA，额定电压为204kV，雷电冲击电流下的最大残压为532kV，通用设备编号为：2MOA-204/532。设计优化4.1设计优化总原则设计原则是建设“两型一化”变电站：以人为本、环境友好，安全可靠、简洁适用，创新优化、节约资源；并贯穿于设计的全过程以及项目的全寿命周期管理中；改变设计理念，落实科学发展观，贯彻标准化、模块化、工业化设计，开展节能和环保设计，提高变电站建设的效率和效益；功能定位上，明确变电站作为工业性设施的定位，分析变电站的功能需求，追求变电站的基本功能和核心功能，剥离无用、重复、多余功能；性能指标上，安全可靠、技术先进、合理造价，不片面追求高性能、高配置，不盲目攀比，追求性能价格比最优；在新技术应用上，应用模块化设计手段，积极采用先进适用的新技术，积极开展工程建设管理创新；技术方案：注意处理先进性、实用性、经济性、可靠性、灵活性和规范化等的关系；具体设计综合考虑“每个设备选择的合理性、每个布置尺寸的合理性、每项革新和改进的合理性、每个问题解决方案的合理性”。4.2电气一次专业根据变电站的建设规模特点，结合设备型式及近远期工程的可扩建性和高可靠性，充分考虑变电站在电力系统中的地位和作用，通过对电气主接线的多个方案的可靠性评估及经济性分析，750kV配电装置提出技术经济合理、可靠性高的一个半断路器接线方案。750kV远期7回出线、3回主变进线，按组成5个完整串规划；工程本期5回出线、1回主变进线，组成2个完整串2个不完整串，安装10台断路器。高压并联电抗器采用隔离开关接入，隔离开关与电抗器间不设置避雷器。本创新设计方案中，本期母线较可研设计节省1台断路器，节省设备投资1500万元；创新设计方案中，较常规设计节省母线避雷器6台和高抗避雷器3台，节省设备投资约90万元；采用新型构架，减小边相母线至构架的距离，压缩750kV配电装置区域纵向尺寸，结合配电装置采用等截面角钢全联合构架，间隔宽度由可研44m优化为39m。通过上述创新优化布置后，750kV配电装置（沿母线方向）尺寸由可研的352.5m压缩为317.5m。并将配电装置出线侧道路与高抗运输检修道路合并，从而减小了占地面积，控制工程造价；使用EMTP电磁暂态程序对交流配电装置雷电侵入波过电压进行研究，优化交流配电装置避雷器配置方案，减少避雷器配置数量，优化变电站空气距离，节省占地，最大限度的节约工程投资；380V低压开关柜拟选用抽屉式开关柜或插拔式智能开关柜，且为智能开关柜。380V低压开关柜成套装置配置监控单元，通过监控单元，可进行工作模式的选择和参数设置，以及各开关回路信息的采集和上送。监控单元能通过RS485通讯口或其他数字通讯接口方便地接入一体化电源监控系统；电气二次专业变电站按少人、远期按无人值班智能变电站设计，变电站的二次系统设备配置和功能满足无人值班要求，可实现在地区调控中心对变电站的智能调度、控制、可视化监视以及智能巡视。变电站自动化系统建立在DL/T860通信技术规范基础上，按分层分布式来实现智能变电站内智能电气设备间的信息共享和互操作性。整个系统在物理上分为智能化的一次设备和网络化的二次设备。在功能逻辑上由站控层、间隔层、过程层组成。三层之间用分层、分布、开放式网络系统实现连接，各层次内部及层次之间采用高速网络通信。采用交直流一体化电源设备，对直流电源系统、站内UPS电源、站用电进行优化整合。站内配置基于一体化平台建设智能生产辅助系统，配置了安防及视频图像监视、人工智能巡检、三维信息组态展示、动力环境监测、无线局域网络以及远程辅助控制等功能模块。对站内