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1高壓充氣柜特色及使用
1.1特色
①體積小。開(kāi)關(guān)柜內(nèi)母線和各分支回路導(dǎo)體均選用SF6氣體絕緣,與一般開(kāi)關(guān)柜的空氣或固體絕緣比較,大大緊縮了尺度。以35KV開(kāi)關(guān)柜為例,一般空氣絕緣柜寬間隔寬度)在1818mm以上,選用固體復(fù)合絕緣如導(dǎo)體包裹固體資料絕緣可將柜寬緊縮至1200~1400mm,而選用SE氣體絕緣的充氣柜柜寬緊縮至600mm左右。因而,在柜深根本相同的情況下,可節(jié)約占地12以上。
②可靠性高。因?yàn)槭滓姎庠窃陬?lèi)似GS結(jié)構(gòu)的氣室中,因而根本不受灰塵、濕潤(rùn).腐蝕、小動(dòng)物等環(huán)境要素的影響,設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性明顯提高。
③裝置保護(hù)簡(jiǎn)便。因?yàn)殚_(kāi)關(guān)柜除柜體框架外，主體部分均為模塊化規(guī)劃,所以現(xiàn)場(chǎng)裝置快捷簡(jiǎn)便，運(yùn)轉(zhuǎn)保護(hù)作業(yè)量也較慣例配電裝置大為削減。
④性價(jià)比較高。雖然選用了SF6氣體絕緣全密封結(jié)構(gòu),相對(duì)空氣絕緣和固體復(fù)合絕緣開(kāi)關(guān)柜,本錢(qián)相對(duì)較高。但如與GS設(shè)備比較，充氣柜選用真空斷路器為開(kāi)斷元件,而沒(méi)有選用GIS中那種獨(dú)立的SE滅弧室和復(fù)雜的操作組織,故其本錢(qián)低于相應(yīng)的GIS設(shè)備。
1.2使用及分析
高壓充氣柜雖然是一種規(guī)劃新穎、結(jié)構(gòu)先進(jìn)的開(kāi)關(guān)設(shè)備，但目前國(guó)內(nèi)使用還不普遍，其首要原因有:(1)技術(shù)較新,工藝要求較高,出產(chǎn)此類(lèi)產(chǎn)品的首要是幾家國(guó)際知名企業(yè),且價(jià)格昂貴，以35kV單間隔為例,報(bào)價(jià)在50萬(wàn)~70萬(wàn)元,而國(guó)產(chǎn)或合資企業(yè)出產(chǎn)的固體復(fù)合絕緣開(kāi)關(guān)柜單間隔報(bào)價(jià)不超越30萬(wàn)元;②目前國(guó)產(chǎn)35kV電壓等級(jí)固體復(fù)合絕緣開(kāi)關(guān)柜的技術(shù)較成熟,對(duì)慣例變電所其可靠性、占地上積等技術(shù)指標(biāo)均能滿足要求,而高壓充氣柜的規(guī)劃和出產(chǎn)歷史較短,還不能替代固體復(fù)合絕緣開(kāi)關(guān)柜。隨著我國(guó)城市化程度的不斷提高,特別在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)區(qū)域,因城市和周邊開(kāi)發(fā)區(qū)土地價(jià)格的快速增長(zhǎng),使變電所征地費(fèi)用直線上升,征地拆遷作業(yè)成為變電所建造新難點(diǎn)。因而，高壓充氣柜設(shè)備占地少可靠性高、少保護(hù)的優(yōu)勢(shì)將逐漸表現(xiàn)出來(lái)。江蘇省近年來(lái)高壓充氣柜的使用也越來(lái)越廣泛,除電力系統(tǒng)內(nèi)城市戶內(nèi)站外,一些作業(yè)環(huán)境特別的大型企業(yè)如地鐵、石化、冶金等也在逐步推廣使用。
2規(guī)劃計(jì)劃及首要問(wèn)題的處理
2.1接線挑選
在220kV變電所中，10~35kV配電裝置作為變電所低壓側(cè)首要對(duì)變電所鄰近負(fù)荷供電。SF充氣柜在接線方面的考慮與一般開(kāi)關(guān)柜根本相同,但一般選用單母線分段接線,而不是選用獨(dú)立電氣元件組裝式配電裝置慣用的雙母線帶旁路母線。這是因?yàn)樵O(shè)備集成化程度高,母線為全關(guān)閉狀態(tài),而不像敞開(kāi)式安置時(shí)雙母線可輪番停電檢修,而且充氣柜設(shè)備可靠性高,故可簡(jiǎn)化接線。
220kV變電所中,35kV電壓等級(jí)一般用于城郊或開(kāi)發(fā)區(qū)等供電規(guī)劃較大或有大用戶的區(qū)域供電，因?yàn)檫M(jìn)出線回路往往不超越12回,一般選用單母線單分段兩段母線),典型接線如圖1。
而10kV電壓等級(jí)一般用于城市中心等供電規(guī)劃較小、但負(fù)荷密度較大區(qū)域，能夠挑選多分段接線方法,例如出線回路較多時(shí)可接成單母線四分段。
2.2進(jìn)出線方法挑選。
受結(jié)構(gòu)限制，SE充氣柜進(jìn)出線僅能采納柜下進(jìn)出線方法,具體有電纜和絕緣硬母線2種。2種計(jì)劃比較:絕緣硬母線通流容量較大,但本錢(qián)較高,且對(duì)裝置要求嚴(yán)格，一切制成段都有必要在工廠加工成形,現(xiàn)場(chǎng)裝置時(shí)不允許有誤差，所以很少選用;電纜本體本錢(qián)較低、裝置較簡(jiǎn)便,現(xiàn)場(chǎng)可根據(jù)需求曲折，調(diào)整鋪設(shè)道路便利,但大載流量時(shí)因?yàn)椴⒙?lián)電纜較多,敷設(shè)比較困難。歸納考慮本錢(qián)及工期等要素，高壓充氣柜一般選用電纜進(jìn)出線。
2.3平面安置
與一般開(kāi)關(guān)柜安置方法類(lèi)似，SF充氣柜可選用單列或雙列安置,因?yàn)槌錃夤竦臄嗦菲飨倒潭ǚ庋b,所以不需像手車(chē)柜或中置柜那樣考慮斷路器抽出間隔,對(duì)部件拼裝、操作空間要求較小。以某廠家產(chǎn)品為例，要求柜前最小操作通道1000mm、柜后通道50mm、柜上空間300mm.對(duì)照高壓配電裝置規(guī)劃規(guī)程要求,充氣柜對(duì)空間要求遠(yuǎn)低于規(guī)程對(duì)慣例開(kāi)關(guān)柜要求,特別是在220kV城市變電所中10~35kV充氣柜所占空間較小，可與110kV中壓側(cè)配電裝置統(tǒng)一考慮，在同一建筑中分層安置,裝置空間不會(huì)有問(wèn)題，圖2是典型的安置計(jì)劃。
2.4柜體根底規(guī)劃
因?yàn)?/span>SF充氣柜進(jìn)出線全部在下部進(jìn)行,而柜寬寬度僅600mm,故其根底進(jìn)出線密集,對(duì)規(guī)劃要求較高。圖3是某廠家提供的充氣柜根底安置。圖3中點(diǎn)狀暗影部分為充氣柜底部在地上上的投影,其間疊加斜線部分為充氣柜底部與地上觸摸部分,其余部分與地上不觸摸。充氣柜每一間隔寬度為600mm,質(zhì)量約700kg柜體質(zhì)量實(shí)踐分布在斜線部分。由圖3可見(jiàn),一次電纜孔與二次電纜孔間隔很近，兩孔邊距僅80mm，兩孔中均有大量電纜穿過(guò)，尤其是主變進(jìn)線間隔一次電纜孔。
以電壓等級(jí)為220kV/110kV/35kV的三相電力變壓器為例，如其各電壓側(cè)容量為180/180/90MV.A,則低壓側(cè)作業(yè)電流估算為:
按經(jīng)濟(jì)電流密度挑選導(dǎo)體，設(shè)j=1.2Afmm,則主變35kV回路電纜經(jīng)濟(jì)的截面為S=π/j=15591.213006m),參照現(xiàn)有電纜規(guī)格系列，每相能夠選取3x(YJV-35-400)電力電纜，總截面3x400=1200nm)較符合經(jīng)濟(jì)性。由此可見(jiàn)，在1145mmx510mm孔中需穿過(guò)9根YJV-35-400電纜，并要在電纜孔下方考慮插接式電纜留有必定的操作空間。別的,一次電纜孔與二次電纜孔之間只要80mm寬的根底卻有必要接受柜體近一半的荷重，這也是充氣柜裝置規(guī)劃的難點(diǎn)。歸納起來(lái),規(guī)劃充氣柜根底應(yīng)確保:①)確保一次、二次電纜合理的進(jìn)出途徑;②確保一次電纜插接操作必要的空間;③一期工程裝置完畢后應(yīng)確保今后擴(kuò)建、保護(hù)作業(yè)尤其是對(duì)充氣柜底部進(jìn)出線電纜的保護(hù)、擴(kuò)建)的可行性;④為達(dá)到上述要求,相應(yīng)土建結(jié)構(gòu)有必要緊湊有效。
3典型規(guī)劃計(jì)劃
以金橋變電所為例,介紹高壓充氣柜及其根底規(guī)劃計(jì)劃，規(guī)劃中首要采納了如下措施。
一次、二次電纜進(jìn)出途徑規(guī)劃方面,考慮到進(jìn)出線工藝的順暢性,總平面安置將35kV戶內(nèi)配電裝置安置在主變和35kV首要出線方向之間，見(jiàn)圖4.這樣35kV電壓等級(jí)的主變進(jìn)線與出線電纜分別引向相反方向,走線明晰、不易形成部分電纜過(guò)分密集。各柜二次電纜會(huì)聚后引至主控樓方向，在開(kāi)關(guān)柜屏前規(guī)劃安置一條二次電纜溝，各柜的二次電纜均通過(guò)電纜管引至二次電纜溝,將來(lái)在擴(kuò)建時(shí)二次電纜放線不會(huì)影響已有運(yùn)轉(zhuǎn)間隔。
(2)在充氣柜下方規(guī)劃了一個(gè)電纜半層，一次電纜支架設(shè)于充氣柜開(kāi)孔正下方，這首要是考慮35kV電纜本體較重,應(yīng)該盡量削減電纜盤(pán)曲，一起便于電纜頭向上插接。電纜層高度為2.2m,加上充氣柜電纜終端距底面間隔為0.6m,能夠確保一次電纜最上層曲折半徑達(dá)到60(YJV-35-400外徑)X20=1200mm,一起也能確保插接電纜操作空間。
③電纜層平面如圖4共設(shè)置了4個(gè)檢修人孔，首要考慮電纜排架對(duì)空間切割,避免出現(xiàn)檢修保護(hù)無(wú)法進(jìn)入的死角。
④電纜排管的使用。在充氣柜下面規(guī)劃一個(gè)類(lèi)似加寬電纜溝部分電纜層。這一方法可削減土建工程量,不必將充氣柜室地坪舉高另做一層電纜層。但下挖部分電纜層存在防水問(wèn)題，特別是與室外電纜溝銜接處，因?yàn)殡娎|層地形較低，簡(jiǎn)單積水倒灌。規(guī)劃選用了一段電纜排管銜接室內(nèi)電纜層與室外電纜溝，相對(duì)而言，電纜排管較易采納防水措施，且規(guī)劃有必定坡度,便于施工放電纜。
5充氣柜根底一、二次電纜孔間承重根底的處理。規(guī)劃的一、二次電纜孔間一段土建梁跨度較大,梁寬不易做小,開(kāi)端做成鋼筋混凝土梁后因過(guò)寬影響一次電纜施工，現(xiàn)場(chǎng)采納部分用工字鋼替代的暫時(shí)措施。
4總結(jié)
(1)高壓充氣柜具有占地小、可靠性高等長(zhǎng)處，在土地資源緊張區(qū)域,正在得到日益廣泛的運(yùn)用。
②高壓充氣柜的使用規(guī)劃在接線、總安置方面與慣例開(kāi)關(guān)柜根本類(lèi)似,但因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)尺度非常緊湊，對(duì)裝置根底要求較高,給規(guī)劃帶來(lái)必定困難。經(jīng)總結(jié)已投運(yùn)的幾個(gè)變電所的經(jīng)歷，規(guī)劃時(shí)應(yīng)注意:①充氣柜進(jìn)出線一般選用電纜方法,規(guī)劃應(yīng)按前景規(guī)劃做好電纜溝管的預(yù)留,做好一、二次電纜途徑的規(guī)劃。
②充氣柜下方電纜層應(yīng)確保滿足的高度和空間，要求充沛與廠家交流。條件允許宜首先考慮選用地上電纜層,如選用地下電纜層則應(yīng)充沛考慮防水、通風(fēng)等問(wèn)題。
③充氣柜對(duì)根底承重結(jié)構(gòu)要求較高,建議有條件部分可選用鋼結(jié)構(gòu)支撐，以免對(duì)后期電氣裝置產(chǎn)生障礙。
