摘要:COMPASS-145kV高壓組合電器在江陰市110kV南閘變電所中的應用。1 基本概況;2 COMPASS羅盤變電所結構情況;3 COMPASS與常規敞開式方案的技術經濟比較;4 COMPASS羅盤變電所的主要優點。
關鍵字:COMPASS-145kV 電器 110kV 變電所 應用
1 基本概況
(1)江陰市供電設備簡介:
江蘇省江陰市供電公司電網建設至2000年底,共有變電所42座,其中220kV變電所5座,110kV變電所20座,35kV變電所17座;主變總容量221.9萬kVA。35kV及以上線路98條,其中220kV線路12條,110kV線路30條,35kV線路56條,線路總長度為777km,固定資產12.9億元,全社會用電量40.3億kW·h,最高負荷為73.26萬kW。
(2)110kV南閘變電所概況:
南閘變電所建設規模為110kV進線2回,內橋接線,主變2×40MVA,電壓等級110/10kV,110kV系統戶外布置;10kV采用單母線分段接線,出線16回,10kV系統為戶內布置。本期建設為110kV進線2回,內橋接線,主變1臺,10kVⅠ段母線,出線8回,土建一次性建成。
目前,110kV變電所的配電裝置通常采用兩種模式:一種是戶外敞開式,另一種是戶內GIS全封閉組合電器。我市變電所110kV系統基本采用戶外敞開式。為提高農網供電設施的技術水平,探索農網110kV變電所建設的新模式,我們在110kV南閘變電所建設中,充分考慮到COMPASS-145kV高壓組合電器價格適中、占地少、安裝調試快捷等特點,對其110kV戶外高壓配電裝置我們首次選用中國華電電站裝備工程(集團)總公司組織技術引進的由ABBADDA公司開發生產的羅盤變電所。
工程于1999年底開工建設,2000年4月27日竣工投入正常運行,設備運行良好。該變電所為緊湊型無人值守變電所。
2 COMPASS羅盤變電所結構情況
(1)COMPASS名稱組成:
COMPASS組合電器是是一種緊湊的(Compact)、工廠預制的(Pre-fapicated)、空氣外絕緣的(Air-insulated)、變電所(SubStation),它取各英文單詞的首寫字母組合成COMPASS,即"羅盤"變電所。
(2)COMPASS-145kV高壓組合電器部件組成:
①斷路器:滅弧室是LTB型,斷口水平放置,機構為BLK222型三相聯動彈簧操動機構。
②電流互感器:電磁式TG型,SF6氣體絕緣,可通過外部連接片改變一次繞組來調整變比。
③隔離開關:動觸頭安裝在"?"部件的頂部兩側,靜觸頭安裝在固定支架的支柱絕緣子頂部。"?"部件安裝在可水平移動的小車上,組成移動模塊,可由電動機或手動搖桿驅動絲桿使整個移動模塊移動,來實現隔離開關的合閘與分閘過程。
④支撐瓷套。
⑤支撐絕緣子。
⑥支架。
⑦移動模塊底盤。
⑧支撐柱。
⑨控制箱。
"Γ"部件放置在移動小車上水平移動,完成隔離開關的合閘或分閘功能,移動模塊可利用升降裝置將其降到地面進行檢修。
(3)"NABLA"母線系統:
COMPASS組合電器構成的變電所,采用獨特的?quot;△"自支撐母線系統,此母線系統有效的利用了空間尺寸來保證母線間的絕緣距離和間隔之間的距離,從而更進一步縮小了變電所的面積。從電動力的角度分析,呈三角形布置的母線比呈水平布置的母線更具有穩定性。接線方式可以靈活多樣,有線路變壓器組接線、單母線接線、單母線分段接線、橋型接線、"H"型接線等。
(4)環境使用條件:
使用場所:戶內/戶外環境溫度:+55℃/-40℃
海拔高度:不超過3000m〖DW〗最大風速:不超過36m/s
覆冰厚度:不超過10mm〖DW〗污穢等級:不超過Ⅲ級
地震烈度:不超過8度
3 COMPASS與常規敞開式方案的技術經濟比較
我們將農網改造中同期建設、同等規模的兩座110kV變電所進行了分析比較,見表1。
表1
4 COMPASS羅盤變電所的主要優點
(1)設備技術性能可靠:
常規電器設備方案每個間隔包括1臺斷路器、3臺電流互感器和2組隔離開關,共有18個對地閃絡點,而COMPASS-145kV組合電器將上述電器設備組合在一起,每個間隔只有9個對地閃絡點,對地閃絡的可能性減少了一半,提高了運行可靠性。COMPASS-145kV組合電器間隔中斷路器與隔離開關的閉鎖,在間隔中已經實現,無需考慮二次電纜、加裝電磁鎖。因此簡單可靠,有效地防止了斷路器在合閘位置時帶負荷分、合隔離開關。
(2)各元件組合科學:
COMPASS-145kV組合電器將常規的一個間隔三個元件合理的組合在一起,采用小車式斷路器的結構形式。組合電器包括活動部件和固定部件兩大部分。
①活動部件:
它由3極"Γ"部件及活動小車組成。滅弧室水平布置在組合電器上方,SF6電磁式電流互感器布置在組合電器左側,這兩種元件之間利用特殊的高強度金屬彎頭連接組成一個"Γ"GAMMA部件,它利用電流互感器的外部瓷套代替了傳統斷路器為滿足對地145kV等級絕緣所必須的145kV瓷套,減少了對地絕緣部件,從而提高了運行可靠性,節省了空間。整個小車長5250mm寬2350mm高2970mm可水平移動。
②固定部件:
它由6個支柱絕緣子組成,固定在長6790mm×寬2500mm的金屬框架前后兩端,固定部件和上述移動部件緊靠在一起組成兩組隔離開關,動觸頭安裝在"?"GAMMA部件上,靜觸頭安裝在支柱絕緣子上。
(3)接線方式布置美觀:
COMPASS羅盤變電所的接線及母線采用管母線即用鋁錳合金管制成,滿足電氣動熱穩定的要求。間隔至母線考慮了自支撐力使其可以直接連接而不需要任何構架和支撐絕緣子,位于固定在金屬框架上的絕緣子接線樁頭可支撐整個母線系統,母線連接后構成一個倒"△"型結構,使變電所接線布置整齊美觀。
(4)現場安裝調試快捷:
COMPASS組合電器的活動部分全部在制造廠組裝調試完畢,現場只需把整個間隔安裝在6個立柱上,大大縮短了安裝周期和簡化了調試工作量。本變電所三個間隔安裝及調試僅用3天時間完成。而常規電器設備,安裝時間長,調試煩瑣。
(5)日常維護量減少:
COMPASS-145kV組合電器比常規設備定期清掃瓷瓶的工作量減少一半,維護方便。
(6)適應安全規程要求:
單斷路器需退出運行進行檢修時,整個移動模塊向右水平移動1200mm,此時斷路器兩端形成明顯可見的隔離斷口,斷開點距離大于規程900mm要求,整個COMPASS-145kV組合電器最小爬距3340mm,滿足了安全規程及技術要求,目前在國外眾多產品中,COMPASS組合電器是符合我國國家標準的產品。
5 結束語
COMPASS-145kV組合電器在110kV南閘變電所投運以來,運行一切正常,安裝、檢修和運行人員反映十分滿意。因此,我們認為:該組合電器既充分滿足了我國傳統的運行檢修管理方式,又徹底改變了常規變電所的設計模式;既提高了安全供電的可靠性,又減輕了安裝、運行、檢修人員的負擔,具有較高的推廣使用價值。