一种500KVHGIS配电装置布置结构.pdf

本发明公开了一种500kV HGIS配电装置布置结构，属于超高压变电站设计建设技术领域。包括两组母线、悬挂母线的底层架构、中层架构、顶层架构、沿母线横向设置的间隔、置于间隔内的完整串，在一个间隔内设置一个I型完整串和一个C型完整串，I型完整串和C型完整串平行布置，I型完整串和C型完整串按照A、B、C三相分别对应。本发明在保证安全可靠运行前提下，在一个间隔内布置两个完整串，丰富配串方案的同时，显著压缩500kV配电装置区域占地面积，节省投资成本，扩建施工便利可靠。

权利要求书1.  一种500kV HGIS配电装置布置结构，包括两组母线、悬挂母线的底层架构（7）、中层架构（8）、顶层架构（9）、沿母线横向设置的间隔、置于间隔内的完整串，其特征在于：在一个间隔内设置一个I型完整串（2）和一个C型完整串（1），I型完整串（2）和C型完整串（1）平行布置，I型完整串（2）和C型完整串（1）按照A、B、C三相分别对应；I型完整串（2）的两个边断路器（23）和中间断路器（24）处于同一直线上，在两个边断路器（23）外侧端各设有一个连接母线的母线套管（5），两个边断路器（23）和中间断路器（24）之间设有一个HGIS出线套管Ⅰ（61）和一个HGIS出线套管Ⅱ（62），HGIS出线套管Ⅰ（61）依次通过软导线、中层架构（8）上的绝缘子串间跳线、斜拉跨线、顶层架构（9）上的绝缘子串间跳线连接出线回路，HGIS出线套管Ⅱ（62）依次通过软导线、中层架构（8）上的绝缘子串间跳线及横向跨线、顶层架构（9）上的绝缘子串间跳线连接出线回路；C型完整串（1）的中间断路器（14）位于I型完整串（2）一侧，C型完整串（1）的两个边断路器（13）分别位于I型完整串（2）的两外端、并与I型完整串（2）处于同一直线，两个边断路器（13）分别利用与之相邻的I型完整串（2）的母线套管（5）连接母线，两个边断路器（13）和中间断路器（14）之间设有一个HGIS出线套管Ⅲ（63）和HGIS出线套管Ⅳ（64）。2.  根据权利要求1所述的一种500kV HGIS配电装置布置结构，其特征在于：HGIS出线套管Ⅲ（63）依次通过软导线和位于底层架构（7）上的绝缘子串连接出线回路，HGIS出线套管Ⅳ（64）依次通过软导线和位于中层架构（8）上的绝缘子串连接出线回路。3.  根据权利要求1所述的一种500kV HGIS配电装置布置结构，其特征在于：C型完整串（1）的中间断路器（14）位于I型完整串（2）的外侧、并与I型完整串（2）水平平行。

说明书一种500kV HGIS配电装置布置结构
技术领域
本发明属于超高压变电站设计建设技术领域，特别涉及一种超高压变电站中500kV HGIS配电装置的布置结构。
背景技术
500kV变电站是电力系统的枢纽变电站，对地区经济生活起着非常重要的作用。受环境、经济指标等因素影响，我国500kV变电站配电装置中已经越来越多的采用了复合型气体绝缘组合开关设备（HGIS）。
复合型气体绝缘组合开关设备（HGIS）,是将500kV配电装置中的母线采用敞开式悬吊式管母线（悬吊式管母线是将管母线用绝缘子串吊起来，悬挂在母线门型架构上，是介于耐张的软母线和支持式管母线之间的一种母线形式，一般使用铝合金管母线，具有抗震性能好，母线弧垂、风偏摇摆和对构架拉力小的优点，多用于超高压配电装置和地震多发地区的220KV配电装置），而将断路器（GCB）、隔离开关（DS）、接地开关（ES）、快速接地开关（FES）以及电流互感器（CT）等一次设备封闭于金属外壳内，并内充SF6气体绝缘组成。母线接地开关、避雷器及电压互感器可内置于HGIS设备内，也可外置采用敞开式设备。它吸收了GIS集成度过高带来的负面问题和AIS单体元件组合占地面积过大等问题，具有结构简单紧凑、占地面积小，运行可靠性高，维护工作量小，安装方便，土建基础量少，施工周期短，无油环保等优点。
500kV HGIS配电装置采用3/2接线方式，即2条母线之间3个断路器串联，形成一完整串。在一完整串中从相邻的2个断路器之间引出出线回路，即3个断路器供两个出线回路，中间断路器作为共用，相当于每个出线回路用1.5个断路器，因此也称为一个半断路器接线。在3/2接线的一完整串中，接于母线的2台断路器称之为边断路器，中间的断路器称之为中间断路器。
在500kV HGIS配电装置中，沿母线横向设置若干个间隔，一个间隔内布置一个完整串（也即一个完整串接于两组母线之间），以完整串内的三台断路器为布置单元，布置方式主要有三种：
a) “1+1+1”方式
HGIS配电装置中3台断路器均各自独立，彼此间通过软导线连接构成一个完整串。
b) “2+1”方式
HGIS配电装置中2台断路器连成一个整体，另1台断路器独立，中间通过软导线连接构成一个完整串。
c) “3+0”方式
HGIS配电装置中3台断路器连成一个整体构成一个完整串。
上述3种常用的500kV HGIS布置结构均为每间隔内配置一个完整串，而间隔的数量受主接线方式以及配串方式的控制很难减少，因此上述3种布置结构占地面积较大，且间隔数量多导致架构耗钢材量大，进而使得变电站总的投资成本较高，改扩建施工不便，经济社会效益性差。
发明内容
本发明提出了一种500kV HGIS配电装置布置结构，在保证安全可靠运行前提下，在一个间隔内布置两个完整串，丰富配串方案的同时，显著压缩500kV配电装置区域占地面积，节省投资成本，扩建施工便利可靠。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方式是：
一种500kV HGIS配电装置布置结构，包括两组母线、悬挂母线的底层架构、中层架构、顶层架构、沿母线横向设置的间隔、置于间隔内的完整串，在一个间隔内设置一个I型完整串和一个C型完整串，I型完整串和C型完整串平行布置，I型完整串和C型完整串按照A、B、C三相分别对应；
I型完整串的两个边断路器和中间断路器处于同一直线上，在两个边断路器外侧端各设有一个连接母线的母线套管，两个边断路器和中间断路器之间设有一个HGIS出线套管Ⅰ和一个HGIS出线套管Ⅱ，HGIS出线套管Ⅰ依次通过软导线、中层架构上的绝缘子串间跳线、斜拉跨线、顶层架构上的绝缘子串间跳线连接出线回路，HGIS出线套管Ⅱ依次通过软导线、中层架构上的绝缘子串间跳线及横向跨线、顶层架构上的绝缘子串间跳线连接出线回路；
C型完整串的中间断路器位于I型完整串一侧，C型完整串的两个边断路器分别位于I型完整串的两外端、并与I型完整串处于同一直线，C型完整串的两个边断路器分别利用与之相邻的I型完整串的母线套管连接母线，C型完整串的两个边断路器和中间断路器之间设有一个HGIS出线套管Ⅲ和HGIS出线套管Ⅳ。
进一步地， HGIS出线套管Ⅲ依次通过软导线和位于底层架构上的绝缘子串连接出线回路， HGIS出线套管Ⅳ依次通过软导线和位于中层架构上的绝缘子串连接出线回路。
进一步地，C型完整串的中间断路器位于I型完整串的外侧、并与I型完整串水平平行。
采用上述技术方式所产生的有益效果在于：本发明在保证安全可靠运行前提下，将一个I型完整串和一个C型完整串布置于一个500kV HGIS间隔内，大大减少了500kV HGIS配电装置的间隔总数量，从而显著压缩500kV HGIS配电装置区域占地面积，既满足了HGIS配电装置节约占地的优点，又满足了电力布置安全距离及安全运行的要求，设计合理，接线方便，土建基础量少，施工周期短，架构耗钢材量少，扩建施工便利可靠，而常规布置形式受母线套管和软导线之间带电距离限制不能很好发挥HGIS配电装置区域节约占地的作用；
C型完整串的两个边断路器分别利用与之相邻的I型完整串的母线套管连接母线，这样只需要两个母线套管连接母线（原来两个完整串需要四个母线套管），节省了两个母线套管，投资成本进一步节省；I型完整串和C型完整串按照A、B、C三相分别平行布置，设计紧凑；C型完整串的中间断路器位于I型完整串的外侧，安装维修方便；
C型完整串采用底层直接进出线结构和中层横跨进出线结构： HGIS出线套管Ⅲ依次通过软导线和位于底层架构上的绝缘子串连接出线回路， HGIS出线套管Ⅳ依次通过软导线和位于中层架构上的绝缘子串连接出线回路；
I型完整串采用中层横跨进出线结构和顶层高跨进出线结构：HGIS出线套管Ⅰ依次通过软导线、中层架构上的绝缘子串间跳线、斜拉跨线、顶层架构上的绝缘子串间跳线连接出线回路，HGIS出线套管Ⅱ依次通过软导线、中层架构上的绝缘子串间跳线及横向跨线、顶层架构上的绝缘子串间跳线连接出线回路。
底层直接进出线结构、中层横跨进出线结构、顶层高跨进出线结构组成三层进出线结构，优化了HGIS配电装置平面布局结构、丰富了配串方案，为方便HGIS配电装置运行维护提供新手段，具有较高的经济社会效益性。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明的电气接线简图。
图2是本发明平面布置简图。
图3是本发明安装断面图。
其中，1、C型完整串，2、I型完整串，5、母线套管， 7、底层架构，8、中层架构，9、顶层架构，10、悬挑梁，13、边断路器，14、中间断路器，23、边断路器，24、中间断路器，61、HGIS出线套管Ⅰ，62、HGIS出线套管Ⅱ，63、HGIS出线套管Ⅲ，64、HGIS出线套管Ⅳ。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步详细说明。
参见图1、图2和图3，一种500kV HGIS配电装置布置结构，包括两组母线、悬挂母线的底层架构7、中层架构8、顶层架构9、沿母线横向设置的间隔、置于间隔内的完整串，中层架构8与底层架构7和顶层架构9均垂直，在一个间隔内设置一个I型完整串2和一个C型完整串1，I型完整串2和C型完整串1水平平行并排布置，且I型完整串2位于内侧、C型完整串1位于外侧，I型完整串2和C型完整串1按照A、B、C三相分别对应。
底层架构7、中层架构8、顶层架构9和地面之间焊接人字型支撑柱，起到对上述底层架构7、中层架构8和顶层架构9的支撑；在中间构架8上挂线点处焊接三角形悬挑梁10，在三角形悬挑梁10末端分别安装耐张绝缘子串和悬垂绝缘子串，在顶层架构9左右两个末端分别安装两个耐张绝缘子串（图三右处末端的两个耐张绝缘子串为垂直纸面方向设置，故图三中看不出），顶层架构9上的耐张绝缘子串之间连接跳线，中间构架8上的耐张绝缘子串和悬垂绝缘子串之间连接跳线，顶层架构9和中层架构8之间的耐张绝缘子串连接跨线，图三左侧的为斜拉跨线，图三右侧的为横向跨线；悬垂绝缘子串和软导线连接，耐张绝缘子串和悬垂绝缘子串用于控制顶层架构9的顶层导线引下位置，三角形悬挑梁10通过耐张绝缘子串与斜拉跨线和跳线连接并将耐张绝缘子串内软导线由悬挑梁10挂线点经悬垂绝缘子串和软导线接入HGIS出线套管6。
I型完整串2的两个边断路器23和中间断路器24通过HGIS配电装置的导体相连接、并处于同一直线上，两个边断路器23外侧端各设有一个连接母线的母线套管5，两个母线套管5均通过软导线与母线连接；I型完整串2上设有两个HGIS出线套管，I型完整串2的边断路器23和中间断路器24之间分别设有一个HGIS出线套管Ⅰ61和一个HGIS出线套管Ⅱ62，HGIS出线套管Ⅰ依次通过软导线、悬挑梁10上的耐张绝缘子串和悬垂绝缘子串间跳线、斜拉跨线、顶层架构9上的绝缘子串间跳线连接出线回路，HGIS出线套管Ⅱ62依次通过软导线、悬挑梁10上的耐张绝缘子串和悬垂绝缘子串间跳线及横向跨线、顶层架构9上的绝缘子串间跳线连接出线回路。
C型完整串1的两个边断路器13和中间断路器14也通过HGIS配电装置内部的导体相串联，C型完整串1的中间断路器14位于I型完整串2外侧、并与I型完整串2水平平行，两个边断路器13分别位于I型完整串2的两外端、并与I型完整串2处于同一直线，两个边断路器13分别利用与之相邻的I型完整串2的母线套管5通过软导线与母线连接，也即C型完整串1的两个边断路器13分别和与之相邻的I型完整串2的边断路器23共用一个母线套管5；C型完整串1也设有两个HGIS出线套管，即C型完整串1的两个边断路器13和中间断路器14之间分别设有一个连接出线回路的HGIS出线套管Ⅲ63和一个HGIS出线套管Ⅳ64，由于边断路器13和中间断路器14水平平行，因此HGIS出线套管Ⅲ63和HGIS出线套管Ⅳ64设置在C型完整串1的中间断路器14两端，HGIS出线套管Ⅲ63通过软导线和底层架构7上的绝缘子串直接连接出线回路，HGIS出线套管Ⅳ64通过软导线、中层架构8上的悬垂绝缘子串和耐张绝缘子串连接出线回路。
在本方案布置实施时，按照施工图纸先将母线上的底层架构7、中层架构8及顶层架构9立起，然后进行中层架构8及顶层架构9上的绝缘子串、跨线及绝缘子串间跳线安装，母线为管母线，管母线由V型悬垂绝缘子串悬挂于底层架构7上。将HGIS配电装置一个间隔内的C型完整串1和I型完整串2按照A、B、C三相分别水平并排固定在混凝土基础上，C型完整串1位于外侧，I型完整串2位于内侧。通过软导线连接母线套管5和管母线，通过软导线、绝缘子串连接相应HGIS出线套管和其出线回路。
C型完整串1和I型完整串2均可按照“1+1+1”、“2+1”或“3+0” 方式进行布置，不影响本发明的整体布置结构。