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选用管型母线的可能性分析

发布时间:2014-07-14

  户外配电装置采用管型母线具有美观、占地面积小、构架简明、布置清晰、通流量大、起晕电压高等特点,在国外得到了较普遍的应用。国内某些地区电网中,户外配电装置已开始采用管型母线。南京电网中,除了东善桥变电站在500kV户外配电装置中采用管型母线外,在户外布置的110kV、220kV配电装置中均未使用管型母线
  1选用管形母线的可能性分析
      1.1220kV配电装置目前,南京电网中220kV配电装置的电气接线多采用双母线带旁路接线,配电装置布置全部采用软母线中型、软母线半高型或高型布置3种形式。由于在配电装置的一侧需布置变压器等设备,另一侧留作出线,所以配电装置多按双列布置考虑。
  配电装置采用管型母线后,母线相间距离可不必如软母线需考虑弧垂风偏、短路摇摆等因素,相间距离可等于最小相间净距A2=2m值,加铝管直径D再加适当裕度后取整数值。考虑母线维修时需保持有适当的空间,故母线相间距离可取3m。
  采用220kV三柱式隔离开关后,设备相间距离可取3m,考虑到母线绝缘子及固定金具等带电检修、维护需有适当的空间裕度,设计中一般对设备至构架中心的距离取3.5m。这样采用管型母线后的220kV配电装置间隔宽度可取13m。选用管形母线可大大减少变电站的占地面积。
  目前管型母线布置形式主要有悬挂式和支持式中型布置2种形式。

  (1)悬挂式管型母线。绝缘子串采用V型斜挂,母线抗震性较好,母线构架承受水平张力比软母线小,母线构架尺寸与软母线构架差不多,绝缘子串数量增加1倍(如图1所示)。

  悬挂式管型母线的另一种方式是垂直V型绝缘子悬挂。在门型母线构架平面内将铝管母线垂直悬吊起来,V型绝缘子串相当于软母线的悬垂绝缘子串,没有水平张力,只受垂直力的作用,一跨母线中2个悬挂点之间的距离等于母线跨距,因此母线跨距大,管母线截面积需选得较大,布置形式如图2所示。

  2种管型母线的悬挂方式,对母线构架的荷重及母线的高度要求基本相同,倾斜悬挂式的管型母线截面积选择可小些,节约材料,挠度也小,但绝缘子串数量多,相应维护工作量增加;垂直悬挂式恰好相反,铝管截面积大,耗铝量大,挠度也大,绝缘子串可少些。
  由于管型母线的刚度与长度成反比,管型母线长则施工时容易产生弯曲变形,施工难度较大,热胀冷缩也会造成铝管的弯曲变形。所以根据本工程电气接线,220kV管母采用连续两跨,每跨13m的布置方式较合适。
  (2)支持式管型母线。母线支架较简单,高度可降低,水平受力可大为减少,其缺点主要是母线抗地震、抗微风振动性不如前者。国产支柱瓷瓶的抗弯强度分散性较大,为减少运行中母线支柱瓷瓶的清扫维护工作,需选用耐污秽产品,或在支柱瓷瓶表面涂有机硅的方法。支柱瓷瓶更换时母线需停电,带电作业难度较大。
  采用管型母线后,配电装置线路侧各出线间隔宽度由15m缩小到13m,这对一般工程来讲,可能会对线路出线终端杆塔排列增加困难,而对于古柏变电站,220kV进、出线回路数少,近期只有2回进线,远景也不超过4回路,所以不增加线路进、出线布置的困难。
  经过技术经济比较分析,管型母线中型布置,双母线带旁路接线配电装置占地面积可等同于高型布置配电装置,而其母线构架比后者大为简化,同时也无高型布置时母线、设备重叠布置而给运行维护带来的不便。

  虽然采用管型母线后设备费用有所增加,但土建费用却可降低。所以在220kV古柏变电站设计方案中推荐选择管型悬挂式中型布置作为首选方案。详见表1。

      感应过电压对人员和设备的危害。

  根据以上分析,设计方案中推荐110kV配电装置采用软母线半高型布置,主要优点是方便运行维修。

  

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