500kV变电站配电装置选型及总平面布置优化讲解

论高压变电站500kV主接线方案优化摘要：现代生活、生产如何能进行，这里就是对能源的有效运用，即水力、电力、新能源的运用，是支撑现代社会发展的前提。

在社会发展进程中，生活方式已经从以前的自给自足、以物换物转变成现在数字信息化经济的供需互动，可以说以前的生产生活是建立满足自身基本生存需要，而现今的社会交流互动中，在物质方面能保证基本诉求的同时，人们更注重自身对精神领域的丰富和满足；建立在这样的需求下，行业生产出符合对应人员的生活产品。

随着相关生活、生产和工作对能源的需求逐渐增加，使得相关技术人员对能源分配的方法进行建设；即高压变电站的定点、定向修建，以此来保证人们在对能源的需求。

关键词：能源；社会发展；增加；分配引言：变电站的设备主要以升压变电站，主网变电站，二次变电站，配电站。

通过相应的组装，使其电力系统在输电和配电的过程中能做到切断、接通、改变或者调整电压的中转站；可以说高压变电站的修建和使用视为满足在一定区间范围里的居民生活、工作需要，它的快速发展是基于社会进程需要，带随着对电力系统的进一步需求提升。

目前，我国已经在高压变电站主接线的设计方面有了一定的实践经验，在相关电气主接线的过程中，也出现了如何能保证电气主接线连接的同时，对整个区域电网的安全运行有相应的措施方案，如何选择适合对应地域的在主接线的方案优化也是高压变电站在建设发展过程中的重要课题。

一、高压变电站500kV主接线的特点500kv变电站的建设是为解决我国经济持续高速发展时，电力电网之间的能源供求之间矛盾的手段。

高压电网的输送容量大、供电范围广、发生事故的影响较大；从保障有效片区的电力输出，其也是保证大容量电力合理分配和受端电力安全、可靠交换的重要载体。

为提高高压电网的的可靠性和安全性，开展对高压输变电技术的研究，对其电网系统运行、机电保护控制、电气设备选择、配电装置布置方式的拟定和设计中，也要根据《高压变电站设计规范》规定，对500KV 变电站的电气主接线，针对变电站在电力系统的层次和辐射面积，综合考虑变电站的规划容量、配电负荷、连接原件数、配电装置特点等因素，在满足供电、运行灵活、检修方便、投资合理、节省占地为原则，通过技术经济相互比较后对相关方案进行优化。

施工总平面布置5.1 施工现场条件本工程现场场地原为农田，已初步平整到2.20m 左右，但仍上下不平，需继续平整。

施工区域还未经封闭，水、电源已接至现场边缘且能满足需要，地质情况根本清楚。

但控制基准点需在施工前移交。

所内区域无地方布置生活临时设施，按甲方施工总平面布置要求，进行所内的生产临建布置，而生活设施那么考虑在站外就近解决。

5.2 施工道路所区占地位置的东侧与机耕路相毗邻，可利用该机耕路作为进出施工区域的外界道路，其与所内的施工临时道路交汇于所区东侧的临时大门处。

在施工准备阶段，对于所内道路，35KV 配电装置区域道路的基层施工以形成初步的便于各区域开展施工的交通路线，同时便于临时施工生产设施的布置；对于所外道路，考虑由东西两面向桥梁方向进行基层的施工，从而为钻孔灌注桩、预应力板梁和板梁吊装等工程施工创造条件。

施工通道便于人流、物流畅通，并可兼顾场内永久道路。

具体做法在永久道路位置采用永临结合按设计图作好路基，留砼正式路面退场前再浇筑；假设在场内其余位置那么用石块或建筑砼块压实铺设，基层上再浇6cm 砼作临时道路路面。

施工道路时，各种管路及上下水道等应预先完成，以免破路造成返工等麻烦。

5.3 施工临建布置5.3.1 为保证工程质量，加快施工进度，切实搞好文明施工，同时也根据本工程的混凝土总量情况以及我公司承建的500kV 王店变电站工程施工经验，我们建议除30m3 左右零星混凝土采用施工现场小型搅拌站供给外，其余均采用商品混凝土〔主要进行框架、建筑物根底、道路、构支架根底、主变根底和沉井、水池等结构工程的施工〕。

5.3.2 工程所需的零星混凝土由现场小型搅拌站供给，因而考虑设置二台0.35m3 搅拌机，二台1t 磅秤，搅拌站区域浇筑混凝土地坪，设排水沟及沉淀池。

废水排放时经过沉淀过滤池排入明沟5.3.3 在所区内不设生活区，职工的食宿等问题在工地周围就近解决。

所区内设混凝土小型搅拌站、木工钢筋加工棚、标养室、工具间、值班室、水泥仓库、预制场地、砂石料堆场等生产性临建。

500千伏滁州变电所500kV构架技术报告安徽省电力设计院陈慧勇2OO4 年 5 月500kV滁州变电所是华东安徽500kV输变电项目的一个子项，本工程500kV配电装置采用悬吊式管型母线，#1、#2主变进线采用低架横穿进串方案。

根据电气配电装置布置，结合新材料新工艺以及计算机技术，我对500kV构架进行了设计优化，以达到质量高、施工快、投资省的目的。

下面从以下几个方面作详细说明。

1 配电装置的布置1.1 配电装置的型式从我国已建的500kV电压等级的变电所来看，500kV配电装置基本上为户外软母线、硬母线（悬挂式、支撑式）配电装置，户内仅为个别。

户外配电装置型式的优缺点见表1：户外配电装置型式表1根据以上分析，本工程500kV配电装置采用悬吊式管母。

1.2 配电装置的构架结构500kV配电装置户外结构安全等级为一级，由此可见其重要性。

户外构架种类较多，差异较大，设计一般要考虑：结构方案满足电气布置要求，各种工况条件下安全可靠，构造简单，受力明确，制作、安装、运输方便，投资经济。

根据500kV变电所屋外配电装置布置型式，考虑到变电构架主要受导线拉力作用，本工程提出联合构架布置的设计方案。

其主要设计指导思想是，在主要受力方向用无挂线的联系梁或延长母线梁，将相互独立的构架连成一体，使构架之间的导线张力成为以梁为支点的内力，线路侧的导线张力由多榀构架共同承担。

这种布置方案不仅需要结合工艺的条件，而且体现了结构设计的主动性，从有利于结构性能的角度，增加部分联系梁，使构架梁、柱在受力范围和受力方向形成联合受力体系。

其特点是，在导线张力相同的情况下，能使每个构架柱及基础的最大内力大幅度降低，从而达到减少构架材料用量及占地面积，降低工程造价，提高整体构架安全性能的效果。

从实际效果看，用钢量较常规布置可以节约12.5~15吨，占整个联合构架用钢量的5%。

2 构架受力分析2.1 构架力学模型联合构架受力分析比分立式构架稍显复杂，不仅要考虑各种工况下各种荷载组合，而且每个构架柱对于不同的荷载工况，需要考虑不同的力学模型。

500kV输变电工程架空线路工程工地管理和施工平面布置1施工平面布置施工现场总平面布置图（附后）是对整个工程的施工作出的全面的战略安排，并提出对影响全局的重大问题的解决办法。

施工总平面管理是合理使用场地，保证现场交通道路和物流系统畅通、施工机械和临时设施布置合理、人力合理分配、安全文明施工的主要措施。

施工现场的布置是以施工总平面布置图为依据的。

施工总平面布置图由项目经理和项目总工程师主持规划、安排，工程技术人员参与协调。

根据整个工程场地情况及线路走廊的具体路线和对现场的实际勘测，按照工程规模，对项目经理部、中心材料站、施工队驻点、社会交通疏导路线、重大交叉、邻近乡镇、物流走向、人力安排、通讯安排等项目进行统筹分析、全局规划，因时因宜、合理分析、全面平衡、动态布置的原则布置施工现场。

1.1施工现场平面布置原则项目部、施工队布置应距施工现场较近，便于指挥现场施工，便于施工管理；项目经理部、施工队驻地设置要求做到五通一平（水通、电通、路通、通讯通、排污通和场地平整），卫生状况良好；便于提高施工进度，提高机械设备的利用率，降低机械成本，减少人员的往返距离。

各驻地的交通、通讯条件要优选，方便与当地政府机关联系；选择的驻地要有利于临时建筑的合理设置；临时设施的设置应尽量避免二次搭设，合理利用现有的永久建筑，减少临建设施的占地，要考虑建立单位的临建设施，临建设施的修建时应充分考虑拆除、二次利用、运输等相关问题。

要明确交通运输道路和方向；运输道路的布置要尽量利用现有公路体系，应根据项目经理部、中心材料站、现场施工点、施工队驻点、特殊交叉跨越等位置，按照人流、物流、机械流畅通为主，安全经济最优化为辅的原则，进行运输道路选择，工程运输计划的编制要有应急预案。

对于需要维修、拓宽、临时征用的道路要给予明确等。

1.2本工程施工平面布置特点●施工地点位于广西自治区崇左市江洲区、扶绥县。

●甲供材料运至中心材料站。

●本工程全长45.603公里，跨度比较大；1.3施工现场平面布置原则及分析综合考虑61.2本工程施工平面布置特点，我们经过经济技术比较，确定本工程：甲供材卸货点设在——崇左市江洲区；项目部所在地设在——崇左市江洲区驮卢镇，负责本工程全线路的项目施工管理。

Engineering Management | 工程管理 |·177·2017年1月500kV 智能变电站配电装置的优化布置张林涛（中国电力技术装备有限公司郑州电力设计院，河南 郑州 450000）摘 要：对于大功率的500kV 智能变电站，在其配电装置区需要减小纵向距离，优化各项用地指标，根据智能变电站的特点来布置配电装置。

文章对500kV 智能变电站配电装置的优化布置进行了研究，通过调整配电装置的平面布置，使变电站得到优化，提高土地利用率并减少资金投入，增加500kV 智能变电站配电装置的技术含量。

关键词：智能变电站；配电装置；优化布置中图分类号：TM421 文献标志码：A 文章编号：2096-2789（2017）01-0177-02 1 500kV 智能变电站配电装置优化的基础条件1.1 站址条件智能变电站配电装置一般会选择在平原地区。

1.2 出线条件500kV 线路主要划分为三个放线的出现，即东西北，分别出6回，2回，2回。

1.3 电气设备型式和主接线条件选择智能HGIS 设备，远景选用3/2断路器接线，本工程建设了2个完整串，2个不完整串，远景共建了7个完整串，远景4回的线路带高抗。

500kV 串内采用的是ECT 和EVT ，500kV 母线采用的是单相的EVT ，外置。

1.4 500kV 配电装置在进行500kV 智能变电站配电装置优化前，其Ⅰ回线路转角布置的并不规范和完整，在高亢区域内，仍旧留有一定的空地，在第3串和第4串之间间距大约2m ，设有一条相间巡视小道，500kV 继电器有3个小室，其中1号和4号主变进线的偏角比较大。

2 500kV 配串优化结合500kV 出线条件和配串条件，将500kV 配串进行优化，具体如图1所示。

在进行配串优化后，4回带出线高抗的线路连续性布置。

实际情况，进线档距应该为7.5m ，间隔宽度则为27m 。

格构式构架中心距围墙4m ，500kV 配电装置的纵向尺寸优化为197m ，比优化前减少15m 。

500kV高压配电装置选型研究摘要：本文通过综合分析电气主接线形式、起备变电源引接方式、500kV配电装置型式和经济指标、电厂总平面布置等诸多前提条件和因素，对500kV的配电装置型式做出技术与经济比较。

关键词：500kV配电装置；技术；经济比较1 500kV配电装置型式简介500kV配电装置属于超高压配电装置，一般有以下3种型式。

1.1 普通敞开式（AIS）屋外配电装置普通敞开式（AIS：Air Insulated Switchgear）屋外配电装置就是所有的开关设备（包括：断路器、隔离开关、接地开关、电流互感器、电压互感器、避雷器等）之间都是分立的，同一开关/设备的不同相之间也是分立的，相－相之间和相－地之间的绝缘介质是空气，因此有较高的安全净距要求。

1.2 全封闭组合电器（GIS）配电装置全封闭组合电器（GIS：Gas Insulated Switchgear）配电装置就是所有的开关设备及母线均由充满SF6气体、并保持一定压力的的密闭容器封闭，仅通过进出线套管与架空进/出线相连。

SF6是由化学元素硫S与氟F合成的一种无色、无味、无毒、不燃的化学气体。

SF6气体分子具有很强的负电性，其正离子可以吸附电子形成中性质点，其正负离子运动速度较慢，复合能力较强。

因此在SF6气体中就不含有自由电子，使得其绝缘性能非常良好。

在2～3个表压下可以达到变压器油的绝缘强度。

由于SF6具有良好的高温导热性和强大的捕捉电子能力，在电弧熄灭后能迅速恢复绝缘。

所以SF6的灭弧能力要比空气大100倍。

鉴于SF6具有上述优越性能，故常以其作为制造高压断路器和其它组合电器的介质。

但是，SF6气体的电气性能受电场均匀程度及水分等杂质的影响特别大，需要一套SF6气体系统，所以对其密封结构、元件结构和SF6气体的质量要求特别高，并需采取专门措施以防止低氟化合物对人体及材料的危害和影响。

另外，虽然纯净的SF6气体是无毒的惰性气体，但是SF6气体的分子量是空气的5倍。

500kV变电站设备选型综合分析在某500kV变电站建设阶段，通过电网系统、施工安装、设备运维、预算投资角度进行综合分析，确定该变电站500kV设备选型。

标签：变电站;设备选型;综合分析0 引言变电站的设备选型是变电站工程建设的基础，也是重要环节，不仅与工程建设各阶段密切相关，也影响投运后的设备运维，所以在设备选型时，既要考虑建设阶段的特殊要求、占地面积、工程总体投资等因素，还要考虑设备运维需求。

某地区500kV变电站的500kV设备通常使用组合电器设备，分别有HGIS和GIS 两种类型。

本文通过综合分析，确定了某变电站500kV设备选型。

1 变电站概况该变电站规划规模为4×1000MV A主变压器，电压等级为500/220/35kV，一期建设2×1000MV A主变压器;500kV终期规划规模出线8回，本期建设4回;220kV终期规划规模出线10回，本期建设5回;无功补偿每台主变低压侧按2×60Mvar无功补偿电容器+2×60Mvar低压电抗器预留位置，一期每台主变安装2×60Mvar无功补偿电容器和1×60Mvar电抗器。

2 布置方案选择（1）电网系统角度选择。

随着社会对电网供电可靠性的要求越来越高，采用合理可靠的设备型式也越来越重要。

在设备正常运行时，GIS设备受外界环境影响的因素比HGIS少，但HGIS方案在扩建和检修时比GIS方案更加灵活，所以从系统角度上看GIS和HGIS方案各有优缺点，无法明显区分优劣。

（2）施工安装角度选择。

HGIS设备采用预安装技术，整套设备在出厂前安装调试，土建基础简单，设备对接面少，安装周期短;设备引线连接、架构比较多。

扩建接口问题比较复杂，必须采用同一厂家的产品或按接口尺寸向其他厂家做特殊订货，扩建时需母线停电，同时接口气室气体降全压，对相邻气室降半压，打开气室内设备需重新做耐压试验。

GIS设备采用预安装技术，整套设备在出厂前安装调试，土建基础较复杂，设备对接面多;设备引线连接、架构比较少。

500k V变电站配电装置选型及总平面布置优化讲解500kV变电站配电装置选型及总平面布置优化摘要主要研究内容：（1）根据本站系统规模、电气接线、结合进出线方向，用地指标，对各电压等级配电装置进行优化。

（2）通过对不同设备布置方案技术经济比较，确定本站的总平面方案。

研究方法：根据DL/T 5218-2012《220kV～750kV 变电站设计技术规程》，结合其他500kV变电站工程的设计经验及运行情况，对电气总平面布置方案进行优化研究。

输入条件：电气主接线、各级电压线路出线方向、各电压等级配电装置布置型式，用地指标。

主要结论及建议：（1）变电站500kV配电装置采用GIS。

500kV进出线避雷器、CVT采用AIS。

220kV配电装置采用GIS，进出线避雷器、出线CVT 采用AIS。

35kV配电装置采用“AIS+组合框架式电容器组+干式空心电抗器组”布置方案。

（2）变电站形成了由东向西依次为500kV配电装置、主变压器及无功补偿装置、220kV配电装置的三列式布置格局。

（3）500kV配电装置做了如下优化：a）参考通用设计，并作出相应优化，出线间隔宽度由26m优化为25m，构架高度24m，将母线高抗由配电装置南端移至#2、#3主变进线套管之间，降低配电装置横向占地面积；b）参照通用设计，对500kV高抗区域纵向尺寸进行优化，同时压缩母线高抗区域纵向尺寸；c）优化500kV配电装置尺寸，优化后500kV GIS配电装置区纵向尺寸为48.5m(道路中心线)，配电装置区宽度为224m(道路中心线)。

优化后500kV配电装置区总面积1.086hm2，较可研1.218hm2减少0.132hm2，占地面积为可研方案89.16%。

（4）220kV配电装置做了如下优化：a）经与设备厂家调研，结合平面布置，220kV GIS设备进出线套管之间距离为11m；b）经计算，220kV配电装置高层出线跨线相间距离要求最小值为3.268m , 对于本工程相间距离可取3.5m，出线跨线相地距离要求最小值为2.231m，对于本工程相间距离可取2.5m，考虑出线设备带点距离及检修等问题，间隔宽度最终推荐为12m；c）取消220kV配电装置主变进线架构，减小配电装置区域纵向尺寸，将220kV避雷器由主变侧移至220kVGIS主变进线侧，220kV配电装置区域纵向尺寸为25m，小于通用设计26m纵向尺寸。

浅谈变电站构架的选型与优化变电站是电力系统中重要的组成部分，其构架的选型与优化对于保障电能质量和系统稳定运行至关重要。

本文将从变电站的构架选型和优化两个方面进行分析讨论。

在进行变电站构架的选型时，需要考虑以下几个因素：1.电网规模与电压等级在电网规模比较大的情况下，需要使用大型变电站，同时要考虑到电网的电压等级。

在高压电网中，需要使用U型和M型构架式；在特高压电网中，需要使用环网、双址型和单址型等多种构架形式。

2.地理条件建设变电站的地理条件对于构架的选型也有一定的要求。

在地势陡峭的山区，需要考虑到坡度和地形的影响，选择合适的构架形式，比如选择倾斜式、分散式等。

在平原地区，则可以选择王牌式、集合式等不同的构架形式。

3.负荷特性与布局变电站在运行时会有一定的负荷特性，需要根据负荷特性和布局情况选择合适的构架形式。

比如同期负荷下较大的站点，可以选择平行式和联络式构架；负荷较小的站点，则可以选择单变构架和环网式构架。

对于已经建成的变电站，如何优化其构架结构，提高其经济性和可靠性呢？以下几个方面需要考虑：1.可靠性指标在优化变电站结构时，需要提高其可靠性指标。

如通过合理设计和布置，增加设备冗余度，保证在设备故障或停运时，可以快速地恢复电力供应。

2.经济性指标除了可靠性指标之外，经济性指标也是变电站构架优化的另一个重要因素。

可以采用新型的设备和技术，如使用新型变压器、GIS等，提高变电站的经济性指标。

3.安全性指标变电站作为电网的安全性防护设施，安全性指标也是优化的一个重要因素。

可以考虑设置独立的接地线和雷电防护装置等，提高变电站的安全性指标。

总之，变电站构架的选型和优化是一个综合性问题。

需要根据电网规模、地理条件、负荷特性、经济性、可靠性和安全性等多个方面的因素，选择合适的构架形式，并通过技术升级、设备更新等方式，优化变电站的结构，提高其经济性和可靠性，保障电网稳定运行。

500KV变电站配电装置及变压器布置优化设计摘要：目前，随着电力系统的升级改造，我国很多地区电网公司开始先后建设500KV变电站，大容量主变压器数量和变电总容量都大规模增加，但是由于目前500KV变电站的设计规范和标准不统一，并且受设计理念及整体技术水平的限制，500kv变电站的设计还存在很多问题，尤其是在配电平面布置方面不科学，不仅占地面积非常大，造成土地浪费，而且提高了变电成本，因此如何对500KV配电装置及变压器布置进行优化，改进不合理的设计，降低变电成本，是电力企业面临的课题。

本文根据笔者工作实践，500 kV变电站配电装置平面布置设计存在的问题和优化措施进行了分析和探讨。

关键词：500KV 变电站配电装置变压器布置我国500 kV变电站的配电装置及变压器布置包括两部分：主变压器、500 kV 配电装置区及35 kV无功补偿装置区，以下分别对其配电装置区优化问题进行具体分析。

一、500 kV变电站配电装置布局优化1. 500 kV配电装置设计现状以我国北方某地区500 kV变电站为例，该变电站设备相距最小8米，母线之间的距离最小为6.5米，配电装置之间相间距离28 米，边相导线设备与门形构架柱子中心线之间的距离最小为6米。

以上设备和导线相间尺寸偏大，导致了整体的配电装置占地面积大，为了减少浪费可以进行以下优化设计。

2优化方案（1）对进线隔离开关的型号和样式进行调整，将原设计方案中的水平断口式隔离开关换成垂直断口式，500 kV进线架与纵向主变压器运输路中心线之间的间距由35米减少为28米。

目前在新投产的500kv变电站大部分采用垂直断口式开关，线架与纵向主变压器运输路中心线之间尺寸35米，实践证明该方案完全可行，没有影响变电站设备的安全稳定运行。

（2）改进主变压器进线方法，将原来的两相斜拉方式进线调整为两相低钻方式进线，调整进线方式后，配电装置横向围墙间距离由原来的170米可缩短到低于150米。

电力设计手册500kva变压器选型
电力设计手册500kva变压器选型目前东北电力系统已建或待建500千伏变电所主变压器，选用普通型或自耦型两种型式。

对于主变压器型式的选择，涉
及国家技术经济政策、设备制造、生产运行以及对所在电力系统通讯线路干扰、系统继电保护的影响等有关问题，须作技术经济论证方可确定。

本文
就主变压器选用自耦型变压器有关技术经济问题作简要分析探讨，以供选型参考。

一、自耦变与普通变经济分析比较日前我国变压器制造厂已生产5
00千伏变压器的系列有：普通型三相式（双卷或三巷）240、360MVA；单相式（双卷或三卷）240、250MVA；自耦型三相式24
0、360。

500KVA变压器低压侧的额定电流约为750A，选TMY-3（60x6）+1x40x4的铜排或选用2根YJV-3x15
0+1x120的铜电缆，配电柜总开关选用1000A的框架断路器。

低压侧出线定义范围较广，这个“低压侧”是相对于变压器高压侧而言，没
有电压等级概念，可以是10kv也可以是110kv。

出线是相对于“进线”而言，送入变电所的电源线称为进线，变电所供给负载的称为出线。

同理，发电厂送出线和母线上接到负载的也称为出线。

500kV变电站电气主接线的选择及主接
线要求
(1) 500kV主接线的选择：
1)主要采用3/2接线。

采用3/2接线时，宜将电源回路与负荷回路配对成串；同名回路配置在不同串内，但可接于同一侧母线；当变压器台（组）数超过两台（组）时，前两台（组）应接进串内，其他台（组）变压器，宜直接经断路器接入母线。

若确因系统潮流控制、限制短路电流、系统分区运行的需要，可装设母线分段断路器。

2)双母线分段接线。

经技术经济比较合理时，也可采用双母线分段接线，此时宜将电源回路与负荷回路均匀配置在各段母线上。

线路、变压器连接元件总数为6～7回时，在一条主母线上装设分段断路器，并装设两台母联断路器；元件总数为8回及以上时，在两条主母线上装设分段断路器，并装设两台母联断路器。

3)采用过渡接线。

当采用3/2接线时，在满足布置和后期方便安全扩建的前提下，考虑投资效益等因素，宜采用断路器数量较少的过渡接线。

4)采用2B+0配置。

对于不完整串中双断路器的设置，若选用瓷
柱式断路器，宜装设在母线侧；若选用HGIS，宜按2B+0配置，即装设其中一段母线侧和串中断路器。

(2)对500kV主接线的要求：任一台500kV断路器检修时，不宜影响对系统的连续供电；除母联及分段断路器外，任一台断路器检修期间又发生另一台断路器故障或拒动，以及母线故障，均不宜切除3回以上线路。