220 kV变电站GIS配电装置双母线刀闸分段设计探讨

2011-05-24王文莉李颖瑾

山东电力技术 2011年5期

王文莉，李颖瑾，马悦

（山东电力工程咨询院有限公司，山东济南 250013）

0 引言

220 kV变电站中的220 kV、110 kV配电装置的接线型式是电力系统接线的重要组成部分，它表明变电站内的变压器、各电压等级的线路以最优化的接线方式与电力系统连接，同时也表明变电站内各种电气设备之间的连接方式。220 kV、110 kV配电装置的接线型式是整个220 kV变电站设计的核心技术，它对变电站内电气设备的布置、继电保护及自动化装置的设计，都起着决定性作用。

山东电力集团公司自从1998年以后，220 kV变电站中220 kV、110 kV配电装置绝大多数均采用气体绝缘金属封闭开关设备GIS（Gas InsulatedMetal-enclosed Switchgear），根据变电站规模，220 kV、110 kVGIS接线型式基本为双母线，220 kV GIS变电站运行经验已经十多年，GIS运行、扩建及检修经验非常丰富。然而，随着GIS各种经验的积累，GIS扩建难及扩建时变电站全部停电的缺点也逐渐暴露，经济损失大，社会影响坏。

通过分析GIS设备特点，针对220 kV变电站中GIS双母线刀闸分段接线的必要性进行探讨。将220 kV、110 kV GIS的双母线接线优化为双母线刀闸分段接线，扩建、母线检修或进行耐压试验通过操作可实现单母分段运行，减少停电范围，从而有效地避免了变电站全部停电的问题。

1 刀闸分段设置原则

1.1 设计背景

以山东电力集团公司常规220 kV变电站为例，变电站接线规模见表1。

1.2 220 kV电气主接线

220 kV远期6回出线，3回主变进线；本期4回出线，2回主变进线。按DL/T 5218-2005《220～500 kV变电站设计技术规程》中规定“220 kV变电站中的220 kV配电装置，当在系统中居于重要地位、出线回路数为4回及以上时，宜采用双母线接线；……。”因此，220 kV配电装置本期、远期接线均采用双母线接线。

表1 常规220 kV变电站规模

1.3 110 kV电气主接线

110 kV远期12回出线，3回主变进线；本期10回出线，2回主变进线。按DL/T 5218—2005《220～500 kV变电站设计技术规程》规定“220 kV变电站中的110 kV、66 kV配电装置，当出线回路数在6回及以上时（或8回及以上时），宜采用双母线接线。”因此，110 kV配电装置本期、远期接线均采用双母线接线。

1.4 双母线刀闸分段设置

220 kV、110 kV GIS的双母线接线若配置刀闸分段，其主要设计原则考虑如下：

1）缩小扩建及检修时的停电范围，避免全站供电全停。

2）保证扩建及检修时的人身安全。

3）原则上布置在母线中部，使刀闸分段间隔两侧进出线回路数大致相等。

4）两组母线PT应设在母线分段刀闸两侧，保证在分段刀闸打开的时候，各侧母线均配有PT，以满足测量、保护的要求。

5）为保证GIS母线的检修安全，每段母线上应装设接地开关。

图1所示为常规220 kV变电站220 kV GIS接线示意图。220 kV配电装置6回出线及3回主变进线，本期2回出线、2回主变进线，远景需扩建4回备用线及3号主变进线间隔。对于刀闸分段间隔的布置位置，综合扩建方便及检修需求，刀闸分段间隔布置于1号主变进线间隔与备用线3间隔之间，并将母线PT间隔布置于其两侧。两组母线PT及本期两个主变进线间隔都位于母线分段刀闸两侧，在检修及扩建时均可通过倒母线运行操作，避免全站停电。

母线分段刀闸设双刀闸是为了扩建时母线打耐压如2（4）M正常带电运行，扩建1（3）M的备用1、2线时，需对分段刀闸左侧的各间隔及相应母线1M、3M打耐压24 h，为了安全，运行设备与扩建设备之间设置双刀闸及一组接地开关。