一种变电站双母线双列布置AIS配电装置布置方式

摘要

本发明公开了一种变电站双母线双列布置AIS配电装置布置方式，其特征是设置I号管母和II号管母处在适当的高度位置上，以使各母线隔离开关和出线回路断路器布置在两组管母的下方，各电气设备均安装在地面设备支架上；包括线路-主变间隔、线路-母联间隔和线路-母设间隔在内的各间隔中的出线回路断路器沿管母平行方向排成一列，并且位于I号管母的出线侧，各线路-主变间隔中的主变回路断路器沿平行方向排成一列，并且位于I号管母的进线侧；在线路-主变间隔中母线隔离开关均采用垂直伸缩式0°隔离开关。本发明通过合理设置管母所在平面高度，形成管母与设备双层布置格局，有效利用空间，节省占地。

说明书

技术领域

本发明涉及一种变电站AIS配电装置布置方式，尤其适合于双母线结构、断路器双列布 置的AIS配电装置布置方式。

背景技术

根据设备的绝缘类型不同，变电站配电装置可分为GIS（Gas Insulated Switchgear，气体 绝缘全封闭开关）、HGIS（Hybrid Gas Insulated Switchgear，混合气体绝缘开关）、AIS（Ais  Insulated Switchgear，空气绝缘开关）三种型式，目前应用最多的是GIS和AIS配电装置。其 中，GIS配电装置运行可靠、布置紧凑、占地面积小，但造价昂贵、事故时停电时间长且影 响范围大；AIS配电装置投资省、运行维护方便、运行经验丰富，但占地面积较大，不适用 在占地紧张的城市地带。HGIS设备介于AIS与GIS之间，其型式与GIS基本相同，但不包 括母线设备。由于占地面积比GIS大许多，投资比GIS节省有限，应用范围较小。

AIS配电装置占地面积大的原因是电气设备尺寸较大，其配电装置区尺寸一般由下层设 备尺寸控制。以220kV AIS变电站的国家电网公司2011版通用设计C-2-220方案为例，线路 -主变间隔如图3所示，该方案采用双母线结构、断路器双列布置，线路-主变间隔（包括线 路回路和主变回路）包括有四组母线隔离开关，其中线路回路I号隔离开关2A采用水平伸缩 式隔离开关，布置在I号母线4a的出线侧，在I号母线4a的下方不布置任何电气设备，线路 回路II号隔离开关2B采用垂直伸缩式45°隔离开关，分相布置在II号母线4b的下方，垂 直伸缩式45°隔离开关的静触头直接固定在母线上。主变回路III号隔离开关2C采用水平伸 缩式隔离开关，布置在I号母线4a的进线侧，主变回路IV号隔离开关2D采用垂直伸缩式0° 隔离开关，布置在中间构架13c下方，垂直伸缩式0°隔离开关的静触头固定在悬挂式支柱 绝缘子5a上。管母所在平面高度与断路器高度相近，出线回路断路器7a和主变回路断路器 7b均布置在母线外侧，出线回路断路器7a和出线回路电流互感器8a之间设检修道路12。出 线回路出线侧隔离开关9a和电压互感器10设置在出线回路电流互感器8a的外侧，主变回路 向着进线方向依次布置主变回路断路器7b、主变回路电流互感器8b、主变回路进线侧隔离开 关9b和避雷器11，避雷器11设置在进线构架13d的下方，跨线16架设在出线构架和中间 构架13c之间。在这一结构形式中，有两组母线隔离开关采用水平伸缩式布置，一组母线隔 离开关采用垂直伸缩式45°布置，设备纵向尺寸较大，母线下方无空间布置其他设备，整个 配电装置的纵向尺寸难以压缩。该配电装置的纵向尺寸为76.5m。

发明内容

本发明是为克服上述现有技术所存在的不足之处，提供一种能减少配电装置区的纵向尺 寸，从而减少变电站占地，扩展AIS配电装置应用范围的变电站双母线双列布置AIS配电装 置布置方式。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：

本发明变电站双母线双列布置AIS配电装置布置方式，在配电装置场区内，出线回路与 主变回路、母联回路、母设回路分别合并布置在线路-主变间隔、线路-母联间隔和线路-母设 间隔中，其特点是：设置由支柱绝缘子支撑在母线构架上的两组管母，分别是I号管母和II 号管母，设置所述两组管母处在适当的高度位置上，以使各母线隔离开关和出线回路断路器 布置在两组管母的下方，包括所述各母线隔离开关、出线回路断路器和主变回路断路器在内 的各电气设备均安装在地面设备支架上；包括线路-主变间隔、线路-母联间隔和线路-母设间 隔在内的各间隔中的出线回路断路器沿管母平行方向排成一列，并且位于所述I号管母的出 线侧，各线路-主变间隔中的主变回路断路器沿平行方向排成一列，并且位于所述I号管母的 进线侧；在所述线路-主变间隔中所述母线隔离开关均采用垂直伸缩式0°隔离开关。

本发明变电站双母线双列布置AIS配电装置布置方式的特点也在于：

所述两组管母的母线构架为一体式结构，形成母线合并构架，所述母线合并构架在I号 管母的两侧分别由母线构架柱支撑，所述母线合并构架在II号管母所在一侧向出线侧延伸并 由配电装置场区内的出线构架支撑，构成母线合并构架与出线构架的联合体。

在所述配电装置场区内，检修道路位于出线构架的外侧。

与已有技术相比，本发明有益效果体现在：

1、本发明通过合理设置管母所在平面高度，将母线隔离开关与出线回路断路器均布置在 管母下方，形成管母与设备双层布置格局，有效利用空间。

2、本发明采用垂直伸缩式0°隔离开关作为母线隔离开关，替代已有技术中变电站中常 用的水平伸缩式和垂直伸缩式45°隔离开关，充分利用垂直伸缩式0°隔离开关纵向尺寸小的 优势，使得在配电装置区母线下方可以布置更多的电气设备，进一步压缩了配电装置区的纵 向尺寸，节省占地。

3、本发明中母线构架和进出线构架均可以采用一体化形式，减少土建费用及安装工程量， 提高现场构架装配速度，缩短建设工期。

4、本发明技术方案可以应用在变电站的220kV及110kV AIS配电装置中。以220kV AIS 变电站国家电网公司2011版通用设计220-C-2方案的220kV配电装置为例，原配电装置纵 向尺寸为76.5米，利用本发明方法进行设置的配电装置，其纵向尺寸可优化至54.5米，节省 占地28.8%，同时每个间隔还节省土建投资约40万元。在220-C-2方案中，220kV配电装置 共九个间隔，采用本发明结构形式可节省土建费用约360万元，节省占地约0.27公顷，节省 征地费用63万元。

附图说明

图1为本发明实施例平面布置示意图；

图2为图1中线路-主变间隔的断面示意图；

图3为现有技术中线路-主变间隔的断面示意图；

图中标号：1a为I号绝缘棒，1b为II号绝缘棒，1c为III号绝缘棒，1d为IV号绝缘棒； 2a为I号隔离开关，2b为II号隔离开关，2c为III号隔离开关，2d为IV号隔离开关；2A线 路回路I号隔离开关；2B线路回路II号隔离开关；2C主变回路III号隔离开关；2D主变回 路IV号隔离开关；3a为I号静触头，3b为II号静触头，3c为III号静触头，3d为IV号静触 头；4a为I号母线，4b为II号母线；5支柱绝缘子，5a为悬挂式支柱绝缘子；6a为I号悬吊 梁，6b为II号悬吊梁；7断路器，7a为出线回路断路器，7b为主变回路断路器；8电流互感 器，8a为出线回路电流互感器，8b为主变回路电流互感器；9水平伸缩式隔离开关；9a为出 线回路出线侧隔离开关，9b为主变回路进线侧隔离开关；10电压互感器；11避雷器；12检 修道路；13a为母线构架，13b为出线构架，13c为中间构架，13d为进线构架；16跨线；17 母线构架柱；18线路-主变间隔；19线路-母联间隔；20线路-母设间隔；21分段间隔。

具体实施方式

本实施例是将本发明运用于220kV AIS变电站国家电网公司2011版通用设计220-C-2 方案的220kV配电装置，户外支持管母中型、瓷柱式断路器双列布置，全架空出线，如图1 所示，在该220kV配电装置场区中，出线回路与主变回路、母联回路、母设回路分别合并布 置在线路-主变间隔18、线路-母联间隔19和线路-母设间隔20中，共包含三个线路-主变间隔 18、两个线路-母联间隔19、三个线路-母设间隔20和一个分段间隔21，其中：每个线路-主 变间隔包括四组母线隔离开关，两台断路器，六台电流互感器，一组出线隔离开关9a，一组 进线隔离开关9b，一台电压互感器10和三台避雷器11；每个线路-母联间隔包括四组母线隔 离开关，两台断路器，六台电流互感器和一台电压互感器；每个线路-母设间隔包括三组母线 隔离开关，一台断路器，三台电流互感器，四台电压互感器10和三台避雷器11；分段间隔 包括两组水平伸缩式隔离开关9，一台断路器7和三台电流互感器8。

参见图1和图2，在配电装置场区内，设置由支柱绝缘子5支撑在母线构架上的两组管 母，分别是I号管母4a和II号管母4b，设置两组管母处在适当的高度位置上，以使各母线 隔离开关和出线回路断路器7a布置在两组管母的下方，包括各母线隔离开关、出线回路断路 器7a和主变回路断路器7b在内的各电气设备均安装在地面设备支架上；包括线路-主变间隔、 线路-母联间隔和线路-母设间隔在内的各间隔中的出线回路断路器7a沿平行方向排成一列， 并且位于I号管母4a的出线侧，各线路-主变间隔中的主变回路断路器7b沿平行方向排成一 列，并且位于I号管母4a的进线侧；在线路-主变间隔中母线隔离开关均采用垂直伸缩式0° 隔离开关。

如图2所示，两组管母的母线构架为一体式结构，形成母线合并构架13a，母线合并构 架13a在I号管母4a的两侧分别由母线构架柱17支撑，母线合并构架13a在II号管母4b所 在一侧向出线侧延伸并由配电装置场区内的出线构架13b支撑，构成母线合并构架13a与出 线构架13b的联合体。

如图2所示，本实施例中在配电装置场区内，检修道路12位于出线构架13b的外侧。

图2所示，本实施例中，I号悬吊梁6a和III号悬吊梁6c分别设置在I号母线4a的母线 构架的底部，I号绝缘棒1a和III号绝缘棒1c分别固定设置在I号悬吊梁6a和III号悬吊梁 6c上，II号绝缘棒1b和IV号绝缘棒1d分别固定设置在母线构架柱17上。I号隔离开关2a 和III号隔离开关2c的三相静触头分别分布在I号绝缘棒1a和III号绝缘棒1c上，I号母线 4a各相分别通过引下线与对应相的I号静触头3a和III号静触头3c联接；II号隔离开关2b 的三相静触头分布在II号绝缘棒1b上，II号母线4b各相分别通过引下线与对应相的II号静 触头3b联接；IV号隔离开关2d的三相静触头分布在IV号绝缘棒1d上，II号母线4b各相 分别通过引下线与对应相跨线16相连接，再通过引下线与对应相的IV号静触头3d联接。

本实施例中，I号绝缘棒和II号绝缘棒满足对应电压等级的绝缘水平和爬电距离要求， 绝缘棒的机械强度可满足各种环境下隔离开关分合闸的机械特性要求，绝缘棒的长度与配电 装置间隔的横向尺寸相当。

本实施例中，图2所示线路-主变间隔18的出线回路电流互感器8a、出线回路出线侧隔 离开关9a和电压互感器10设置在出线回路断路器7a的出线侧，主变回路断路器7b、主变回 路电流互感器8b、主变回路进线侧隔离开关9b和避雷器11按常规设置在IV号隔离开关2d 的进线侧。

本实施例中，如图2所示，跨线16架设在进线构架13d和出线构架13b上，II母隔离开 关静触头分布在绝缘棒上，绝缘棒固定安装在母线构架柱17上，因此可以取消中间构架13c。 而现有技术如图3所示，每个线路-主变间隔包括有三榀构架，分别为进线构架13d、中间构 架13c和出线构架，在出线构架和中间构架13c上架设一档上层跨线16，中间构架13c用于 固定悬挂式支柱绝缘子5a，主变回路的II母隔离开关静触头安装在悬挂式支柱绝缘子5a上， 通过跳线连至上述跨线，并经引下线与II号管母4b相连。

现有技术中每个线路-母联间隔包括有三榀构架（分别是进线构架、中间构架和出线构架） 和两档上层跨线，一档跨线架设在进线构架和中间构架上，另一档跨线架设在中间构架和出 线构架上，两档跨线在中间构架位置通过跳线相连。而本实施例中由于减少了配电装置纵向 尺寸，即使只设置一档上层跨线，导线拉力也可以控制在合理范围内，因此同样可以取消中 间构架。

本实施例中配电装置纵向尺寸可优化至54.5米，与220kV AIS变电站国家电网公司2011 版通用设计220-C-2方案的220kV配电装置(纵向尺寸76.5米)相比，横向尺寸相同，纵向尺 寸减小显著。