管型母线在220kV变电站应用的探讨

管型母线在220kV变电站应用的探讨 Discussion of Appl ication of Tube2sha ped Busbar in 220 k V Substation 郭 莉 ()南京电力 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 研究院 ,江苏 南京 210013 摘 要 :由于价格因素的影响 ,虽然管型母线配电装置在国外应用已经十分普遍 ,但在国内的应用却较有限 。随着综合 国力的提高 ,以及变电站征地费用的增加 ,目前管型母线在生产建设中的应用正在逐年增加 ,并将在今后的配电装置选 型中占主导地位 。结合 220 kV 古柏变电站母线选型 ,通过对古柏变电站配电装置的特点分析和大量的比较 ,提出了使 用管型母线的可行性 ,并就软母线与管型母线的应用在母线选材 、载流量 、强度与挠度计算 、金具选择及防微风振动的措 施等方面进行了比较 。 关键词 :变电站 ;配电装置 ;管型母线 ;探讨 () 文章编号 :1009 - 0665 200403 - 0058 - 02 中图分类号 : TM642 . 3 文献标识码 :B 户外配电装置采用管型母线具有美观 、占地面积 ,绝缘子串数量增 母线构架尺寸与软母线构架差不多 () 加 1 倍 如图 1 所示。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 500 kV 户外配电装置中采用管 型母线外 ,在户外布置的 110 kV 、220 kV 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 . 1 220 kV 配电装置 目前 ,南京电网中 220 kV 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 图 1 V 型倾斜悬挂式 图 2 V 型垂直悬挂式 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 悬挂式管型母线的另一种方式是垂直 V 型绝缘 线 ,所以配电装置多按双列布置考虑 。 子悬挂 。在门型母线构架平面内将铝管母线垂直悬吊 配电装置采用管型母线后 ,母线相间距离可不必 起来 ,V 型绝缘子串相当于软母线的悬垂绝缘子串 ,没 如软母线需考虑弧垂风偏 、短路摇摆等因素 ,相间距离 有水平张力 ,只受垂直力的作用 ,一跨母线中 2 个悬挂 可等于最小相间净距 A = 2 m 值 ,加铝管直径 D 再 2 点之间的距离等于母线跨距 ,因此母线跨距大 ,管母线 加适当裕度后取整数值 。考虑母线维修时需保持有适 截面积需选得较大 ,布置形式如图 2 所示 。 当的空间 ,故母线相间距离可取 3 m 。 2 种管型母线的悬挂方式 ,对母线构架的荷重及 采用 220 kV 三柱式隔离开关后 ,设备相间距离可 母线的高度要求基本相同 ,倾斜悬挂式的管型母线截 取 3 m ,考虑到母线绝缘子及固定金具等带电检修 、维 面积选择可小些 ,节约材料 ,挠度也小 ,但绝缘子串数 护需有适当的空间裕度 ,设计中一般对设备至构架中 量多 ,相应维护工作量增加 ; 垂直悬挂式恰好相反 ,铝 心的距离取 3 . 5 m 。这样采用管型母线后的 220 kV 管截面积大 ,耗铝量大 ,挠度也大 ,绝缘子串可少些 。 配电装置间隔宽度可取 13 m 。选用管形母线可大大 由于管型母线的刚度与长度成反比 ,管型母线长 则施减少变电站的占地面积 。 工时容易产生弯曲变形 ,施工难度较大 ,热胀冷缩 目前管型母线布置形式主要有悬挂式和支持式中 也会造成铝管的弯曲变形 。所以根据本工程电气接 型布置 2 种形式 。 线 ,220 kV 管母采用连续两跨 ,每跨 13 m 的布置方式 () 1悬挂式管型母线 。绝缘子串采用 V 型斜挂 , 较合适 。 震 、抗微风振动性不如前者 。国产支柱瓷瓶的抗弯强 感应过电压对人员和设备的危害 。 度分散性较大 ,为减少运行中母线支柱瓷瓶的清扫维 根据以上分析 ,设计 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 中推荐 110 kV 配电装置 护工作 ,需选用耐污秽产品 ,或在支柱瓷瓶表面涂有机 采用软母线半高型布置 ,主要优点是方便运行维修 。 硅的方法 。支柱瓷瓶更换时母线需停电 ,带电作业难 悬挂式管型母线的特殊要求2 度较大 。 采用管型母线后 ,配电装置线路侧各出线间隔宽度 软母线的计算较简单 ,而管型母线的计算较为复 由 15 m 缩小到 13 m ,这对一般工程来讲 ,可能会对线路 杂 ,项目较多 ,对于古柏变电站主要有以下几方面的特 出线终端杆塔排列增加困难 ,而对于古柏变电站 ,220 殊要求 。 kV 进 、出线回路数少 ,近期只有 2 回进线 ,远景也不超 2 . 1 母线选材 过 4 回路 ,所以不增加线路进 、出线布置的困难 。 目前 ,国产可用作铝管母线的铝合金主要有铝锰 经过技术经济比较分析 ,管型母线中型布置 ,双母 合金和铝镁合金两种 ,纯铝管强度低 ,采用不多 ,成型 线带旁路接线配电装置占地面积可等同于高型布置配 方法均采用冷拔工艺 。详见表 2 。电装置 ,而其母线构架比后者大为简化 ,同时也无高型 表 2 铝锰 、铝镁合金的性能比较 布置时母线 、设备重叠布置而给运行维护带来的不便 。 比较项目 纯铝 铝锰合金 铝镁合金 虽然采用管型母线后设备费用有所增加 ,但土建费 ( )相对电导率/ % 100 71 59 用却可降低 。所以在 220 kV 古柏变电站设计方案中推 抗拉强度/ M Pa 9,140 160 200 荐选择管型悬挂式中型布置作为首选方案 。详见表 1 。 焊接性能 可焊 可焊 不易焊 表 1 220 kV 配电装置母线选型经济比较 管型母线 软母线 从表 2 可知 ,铝镁合金的强度虽高 ,但导电率下降 悬挂式 支持式 比较项目 较大 ;而铝锰合金的导电率下降不大 ,同时强度有所提 近期 远景 近期 远景 近期 远景 高 ,又易焊接 ,故选用铝锰合金管型母线 。 ( )14 ×XWP - 7 24 48 绝缘子串/ 串2 . 2 强度与挠度计算 : ZS - 220 W/ 800 () 1自振频率计算 母线自振频率关系到短路电动9 18 支柱绝缘子/ 只 力的大小及微风振 L F21 - Y130/ 116 ø80 160 80 160 动的影响 。自振频率受跨距 、跨数 、截面 、材料刚度 、支 管型母线长度/ m 220 kV 配电装置 撑安装形式等因素影响 ,详细计算复杂 ,由于实际工程 2523 5 249 2 523 5 249 2 806 5 490 2占地面积/ m 应用中分散因素较多 ,一般可用简化公式计算 。 母线及母线安装费 43 580 87 160 54 817 109 634 28 168 56 336 / 元对微风振动的影响 ,在 DL GJ 14 - 86 中规定 ,要求 先求出母线的各阶自振频率 ,然后校验微风振动的风 1 . 载 流 量 的 计 母线计算工作量 1 . 载流量的计算 算 2 . 短路电动力的计算速 ;再根据地形特点分析是否会发生微风振动 ;当计算 2 . 导 线 张 力 计 3 . 绝缘子串悬挂尺寸的计算 算 4 . 管型母线位移及拉力计算风速小于 6 m/ s 时 ,需采取消除微风振动措施 。本工 3 . 配 电 装 置 最 5 . 管型母线挠度及静应力计算程根据高淳县气象站提供的 1959 - 1997 年统计资料 , 小安 全 净 距 校 6 . 配电装置最小安全净距校验 验 7 . 母线接地及安装间距计算历年平均风速为 2 . 9 m/ s ,故需在 工程施工 建筑工程施工承包1园林工程施工准备消防工程安全技术交底水电安装文明施工建筑工程施工成本控制 设计中对 8 . 电晕控制计算 9 . 短路电流热温升计算管型母线采取阻尼措施 ,而不需改变其他条件 。 () 2强度校验 强度校验根据要求的载荷组合条件 ,计算各种条 1 . 2 110 kV 配电装置 件下管型母线的内应力 ,然后根据要求的安全系数校 古柏变电站 110 kV 配电装置为双母线接线 ,采用 验强度 。由计算所得的受力参数 ,也为土建构架设计 管型母线后 ,与软母线相比 ,母线相间距离可由 2 . 2 m 提供了依据 。载荷组合条件根据 SD GJ 14 - 86 确定 。 减少到 1 . 4 m 。在配电装置形式均为半高型布置 、出 计算时 ,根据载荷组合条件 ,求出各状态下的导体 线间隔宽度均为 8 米的相同条件下 ,每个间隔的占地 2 2 水平及垂直弯距 ,考虑安全系数 ,进行强度校验 。 安面积由 8 ×34 = 272 m降到 8 ×19 . 5 = 156 m,即每个 间 2 全系数取值 :长期作用载荷时为 2 . 0 ;短时作用 隔可节约用地面积 116 m。但从运行维护的角度 载荷时为 1 . 67 。看 ,管型母线因相间距离小 , 带电作业没有软母线方 地震力计算复杂 ,计算时一般取导体自重的二分便 ,即使母线停电 ,也不能母线上人 ;正 、副母线互相平 ()下转第 62 页 之一作为地震力产生的水平力 。 行距离小 ,长度有 96 m ,所以还需采取措施防止电磁 集中器通过低压载波收集采集终端上传的电能 ,要开发或定义稳定可靠的系统是有一 得的成果表明 ) ) ( ( 量 ,同时通过 P T 电压互感器和 C T 电压互感器测 定困难的 ,然而取得进步也是巨大的 。虽然 PL C 技术 量配电变压器低压侧的各个遥测量 ,并将所有收集的 目前还受到一些制约 ,与其他媒体通信方式相比 ,要为 电能量和遥测量通过 10 kV 耦合设备耦合到 10 kV 的 用户提供全方位集成通信系统 , PL C 仍然是首选的通 中压线上 。 信方式之一 。 变电站侧系统连接如图 2 所示 , 10 kV 母线耦合 整个远程抄表系统通信网络如图 3 所示 。 () 相同样为 B 相 中间相,中压载波数字量通过耦合设 备进入变电站内的数据收集子站 ,然后由 RS232 串口 传送到通信处理机 CSE 型转发单元 。CSE 将数据按 电力远动 DN P3 . 0 规约通过光纤通道转发到配电中心 的抄表后台接口 ,从而实现由后台到采集终端的整个 远程抄表通信 。整个通信通道都是全双工通道 ,后台 召唤下送报文和采集终端主动上送报文可同时进行 。 图 3 远程抄表系统通信 图 2 变电站侧系统连接 结束语:参考文献 4 1 DL / T698 - 1999 低压电力用户集中抄表系统技术条件 S . 尽管电力线存在阻抗变化而引起的困难 ,与其他 方式相比 ,仍然具有极大的吸引力 ,主要是现有的入户 线路 ,为通信提供了操作平台 。过去 PL C 传输速率仅 作者简介 : ( ) 梁怡帆 1976 - ,女 ,北京人 ,助理工程师 ,从事电能表及远程抄表系统 为 1 kbit / s ,现在可以达到 20 kbit / s ,如果采用更先进 的技术开发工作 。 的信号处理技术 ,传输速率可以达到更高 。目前已取 ()上接第 59 页 母线自振频率计算时 ,应注意集中载荷的影响 ,母 () 3挠度计算 线 T 型线夹及引下线均有较强的阻尼效果 ,应注意区 别对待 。 在母线载流容量不大的变电站中 ,母线挠度往往 成为管型母线选材的首要控制条件 。母线挠度太大 , 结束语3 不但影响美观 ,而且易使母线结构受力不正常 。本工 程按我国 SD GJ 14 - 86 规定 ,在正常状态下的挠度不 虽然 220 kV 古柏变电站最终因为工程造价等多 大于 0 . 5 D 。 方面因素的影响并未采用管形母线 ,但通过工程设计 () 4管型母线金具中所做的大量技术经济比较分析 ,为今后管形母线在 管型母线金具应选用质量小 、便于安装 、通流大 、 220 kV 户外变电站中的应用积累了丰富的经验 。 抗震性能好的产品 ,考虑到综合造价等经济因素 ,本工 管型母线配电装置在华东地区的应用起步较晚 , 程尽量选用国产优质 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 产品 。在很多方面与国内外先进水平的差距较大 。工程中实 2 . 4 防止微风振动的措施际应用 ,还需进行大量慎重的调研及设计收资工作 。 由上述可知 ,220 kV 古柏变电站在选用管型母线 目前对管型母线的计算分析 ,只进行静态计算 ,计算结时需考虑微风振动的影响 ,并采取相应措施消除 。在 果较粗 ,应尽快进行动态分析计算研究 ,以使管型母线 工程中拟选用 3 条措施 。的设计达到一个更完善成熟的水平 。 () 1在管内加装阻尼线 。 () 2加装动力消谐器 。作者简介 : ( ) file:///D|/新建 Microsoft Word 文档.txt df机及ov及ojxlkvjlkxcmvkmxclkjlk;jsdfljklem,.xmv/.,mzxlkjvolfdjiojvkldf file:///D|/新建 Microsoft Word 文档.txt2012/8/2 16:09:56