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基于三维数字化技术的户内型220kVGIS布置优化研究

来源:null  发布日期:2019-03-05     点击数:386

基于三维数字化技术的户内型220kVGIS布置优化研究

陈强

(上海电力设计院有限公司,上海 200025

摘要:本文首先介绍了某220kV户内变电站的概况,然后结合工程设计实际情况,从220kV模块净高优化、平面布置优化两方面,分析影响设计关键尺寸的影响因素,提出有针对性的优化思路,最后通过三维数字化技术对优化思路进行了实现和验证,实现了较好的优化效果。

关键词:三维数字化;户内变电站;220kV GIS;优化设计

 

 

Study on Indoor 220kV GIS Layout Optimization Based on 3D Digital Technology

 

 CHEN Qiang

 

AbstractThe general situation of a 220kV indoor substation was firstly introduced. Based on the project condition, the key sizes of indoor 220kV GIS were analysed from the aspects of clear height and plane arrangement, and the specific thinking was presented. Finally, the specific thinking was realized and verified by 3D digital technology.

Key words3D digital, indoor substation, 220kV GIS; design optimization

 


0 引言

三维设计是新一代数字化、智能化设计平台的基础,在当前我国大力倡导由“中国制造”向“中国创造”转变、推动传统产业升级的大背景下,三维设计技术在我国各行各业的应用正逐步推向深入,三维技术普及化是时代发展的必然趋势。

随着电网建设的要求不断提高、设计竞争的日趋激烈,变电站工程在设计、施工乃至运行阶段的全寿命周期中的诸多难题迫切需要更先进的技术手段来前置性解决,这就对变电设计的水平、进度及质量提出了更高的要求。传统二维设计自身的局限性主要体现在其所表达的信息基于二维,不能全面直观反映对象信息。因此,具备“可视化、数字化和信息化”等属性的三维技术在变电站设计的应用成为适应时代发展的必然趋势。

220kV GIS通常是220kV户内变电站平面尺寸及纵向尺寸的控制性设备,220kV户内型GIS布置优化对于220kV户内变电站有重要意义。

本文采用三维技术,依托某220kV户内变电站工程的实际情况,从220kV GIS净高优化、平面尺寸优化等角度,对220kV GIG模块开展了布置设计优化,实现了良好的优化效果,取得了较可观的效益。

1 220kV变电站概况

1.1远景规模

主变容量:4×180MVA

220kV侧:双母线单分段接线,出线10回;

110kV侧:双母线接线,出线12回;

10kV侧:单母线四分段,出线48回;

无功补偿:每台主变设3 8Mvar电容器组,210Mvar10kV并联电抗器。

1.2本期规模

主变容量:2×180MVA

220kV侧:双母线单分段接线,出线6回;

110kV侧:双母线接线,出线8回;

10kV侧:单母线分段,出线24回;

无功补偿:每台主变设3 8Mvar电容器组,210Mvar10kV并联电抗器。

1.3布置形式

采用全户内布置方案,仅设一幢生产综合楼,为地上二层的装配式钢结构建筑物。一层布置有4间主变压器室、1间配电装置室、2间电抗器和接地变室、1间二次设备室、楼梯间、通道等。二层布置有410kV电容器室、2间蓄电池室,4台主变散热器户外布置。

2户内220kV GIS模块净高优化

21 影响户内220kV GIS模块净高的因素

一般而言,GIS配电装置室的净高则取决于GIS间隔的高度、GIS安装吊装高度、GIS电缆终端耐压试验时套管的带电安全距离等。

通过对国内主要220kV GIS生产厂家进行调研得到以下结论:

1220kV GIS产品都能将间隔宽度控制在2m以内;2)耐压试验要求最低高度一般在7.2m8.4m之间;3)当220kV侧接线采用双母线接线时,若不包括汇控柜,GIS本体深度一般可控制在6.5米以内。

目前GIS配电装置室一般使用单轨吊进行单个设备部件的吊装,经调研,220kV断路器的最大重量为5t,故220kV GIS室需配置承重5t的电动葫芦。常规5t吊装电动葫芦的高度约为1.2m,吊绳的高度在0.5m1.0m之间。经调研,220kV卧式断路器部件吊装所需高度为1.5m左右,无反向出线的220kV GIS本体吊装跨越的高度一般不超过4.5m,有反向出线的220kV GIS本体吊装跨越高度可达5.3m左右,再考虑一定裕度,故220kV GIS吊装所需净高在8.0m9.0m之间。

22 户内220kV GIS模块净高优化及实现

1)采用通管外引耐压试验方案,降低户内试验高度需求

本方案220kV GIS位于地上一楼,且有直接对外隔墙,故采用通管外引耐压试验方案:通管户内侧与220kV GIS连接,户外设置耐压试验套管,因而220kV GIS耐压试验可在户外完成。

耐压试验所需的励磁变压器、试验谐振电抗器均可在户外布置,户内不存在裸露带电体,因而可保证耐压试验对于层高没有附加要求,满足GIS设备及外引耐压通管的吊装即可。

三维设计实现及验证如下图所示。