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1高壓充氣柜特色及使用
1.1特色
①體積小。開關(guān)柜內(nèi)母線和各分支回路導(dǎo)體均選用SF6氣體絕緣,與一般開關(guān)柜的空氣或固體絕緣比較,大大緊縮了尺度。以35KV開關(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。因為首要電氣元件是在類似GS結(jié)構(gòu)的氣室中,因而根本不受灰塵、濕潤.腐蝕、小動物等環(huán)境要素的影響,設(shè)備運轉(zhuǎn)可靠性明顯提高。
③裝置保護簡便。因為開關(guān)柜除柜體框架外，主體部分均為模塊化規(guī)劃,所以現(xiàn)場裝置快捷簡便，運轉(zhuǎn)保護作業(yè)量也較慣例配電裝置大為削減。
④性價比較高。雖然選用了SF6氣體絕緣全密封結(jié)構(gòu),相對空氣絕緣和固體復(fù)合絕緣開關(guān)柜,本錢相對較高。但如與GS設(shè)備比較，充氣柜選用真空斷路器為開斷元件,而沒有選用GIS中那種獨立的SE滅弧室和復(fù)雜的操作組織,故其本錢低于相應(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)先進的開關(guān)設(shè)備，但目前國內(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)此類產(chǎn)品的首要是幾家國際知名企業(yè),且價格昂貴，以35kV單間隔為例,報價在50萬~70萬元,而國產(chǎn)或合資企業(yè)出產(chǎn)的固體復(fù)合絕緣開關(guān)柜單間隔報價不超越30萬元;②目前國產(chǎn)35kV電壓等級固體復(fù)合絕緣開關(guān)柜的技術(shù)較成熟,對慣例變電所其可靠性、占地上積等技術(shù)指標均能滿足要求,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)合絕緣開關(guān)柜。隨著我國城市化程度的不斷提高,特別在經(jīng)濟發(fā)達區(qū)域,因城市和周邊開發(fā)區(qū)土地價格的快速增長,使變電所征地費用直線上升,征地拆遷作業(yè)成為變電所建造新難點。因而，高壓充氣柜設(shè)備占地少可靠性高、少保護的優(yōu)勢將逐漸表現(xiàn)出來。江蘇省近年來高壓充氣柜的使用也越來越廣泛,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)劃計劃及首要問題的處理
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)首要對變電所鄰近負荷供電。SF充氣柜在接線方面的考慮與一般開關(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。這是因為設(shè)備集成化程度高,母線為全關(guān)閉狀態(tài),而不像敞開式安置時雙母線可輪番停電檢修,而且充氣柜設(shè)備可靠性高,故可簡化接線。
220kV變電所中,35kV電壓等級一般用于城郊或開發(fā)區(qū)等供電規(guī)劃較大或有大用戶的區(qū)域供電，因為進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電壓等級一般用于城市中心等供電規(guī)劃較小、但負荷密度較大區(qū)域，能夠挑選多分段接線方法,例如出線回路較多時可接成單母線四分段。
2.2進出線方法挑選。
受結(jié)構(gòu)限制，SE充氣柜進出線僅能采納柜下進出線方法,具體有電纜和絕緣硬母線2種。2種計劃比較:絕緣硬母線通流容量較大,但本錢較高,且對裝置要求嚴格，一切制成段都有必要在工廠加工成形,現(xiàn)場裝置時不允許有誤差，所以很少選用;電纜本體本錢較低、裝置較簡便,現(xiàn)場可根據(jù)需求曲折，調(diào)整鋪設(shè)道路便利,但大載流量時因為并聯(lián)電纜較多,敷設(shè)比較困難。歸納考慮本錢及工期等要素，高壓充氣柜一般選用電纜進出線。
2.3平面安置
與一般開關(guān)柜安置方法類似，SF充氣柜可選用單列或雙列安置,因為充氣柜的斷路器系固定封裝,所以不需像手車柜或中置柜那樣考慮斷路器抽出間隔,對部件拼裝、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.對照高壓配電裝置規(guī)劃規(guī)程要求,充氣柜對空間要求遠低于規(guī)程對慣例開關(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,裝置空間不會有問題，圖2是典型的安置計劃。
2.4柜體根底規(guī)劃
因為SF充氣柜進出線全部在下部進行,而柜寬寬度僅600mm,故其根底進出線密集,對規(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)量實踐分布在斜線部分。由圖3可見,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，尤其是主變進線間隔一次電纜孔。
以電壓等級為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)濟性。由此可見，在1145mmx510mm孔中需穿過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。歸納起來,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)確保今后擴建、保護作業(yè)尤其是對充氣柜底部進出線電纜的保護、擴建)的可行性;④為達到上述要求,相應(yīng)土建結(jié)構(gòu)有必要緊湊有效。
3典型規(guī)劃計劃
以金橋變電所為例,介紹高壓充氣柜及其根底規(guī)劃計劃，規(guī)劃中首要采納了如下措施。
一次、二次電纜進出途徑規(guī)劃方面,考慮到進出線工藝的順暢性,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，見圖4.這樣35kV電壓等級的主變進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分密集。各柜二次電纜會聚后引至主控樓方向，在開關(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電纜管引至二次電纜溝,將來在擴建時二次電纜放線不會影響已有運轉(zhuǎn)間隔。
(2)在充氣柜下方規(guī)劃了一個電纜半層，一次電纜支架設(shè)于充氣柜開孔正下方，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個檢修人孔，首要考慮電纜排架對空間切割,避免出現(xiàn)檢修保護無法進入的死角。
④電纜排管的使用。在充氣柜下面規(guī)劃一個類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題，特別是與室外電纜溝銜接處，因為電纜層地形較低，簡單積水倒灌。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,開端做成鋼筋混凝土梁后因過寬影響一次電纜施工，現(xiàn)場采納部分用工字鋼替代的暫時措施。
4總結(jié)
(1)高壓充氣柜具有占地小、可靠性高等長處，在土地資源緊張區(qū)域,正在得到日益廣泛的運用。
②高壓充氣柜的使用規(guī)劃在接線、總安置方面與慣例開關(guān)柜根本類似,但因為結(jié)構(gòu)尺度非常緊湊，對裝置根底要求較高,給規(guī)劃帶來必定困難。經(jīng)總結(jié)已投運的幾個變電所的經(jīng)歷，規(guī)劃時應(yīng)注意:①充氣柜進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)等問題。
③充氣柜對根底承重結(jié)構(gòu)要求較高,建議有條件部分可選用鋼結(jié)構(gòu)支撐，以免對后期電氣裝置產(chǎn)生障礙。
