COMPASS-145kV高压组合电器在江阴市110kV南闸变电所中的应用

北极星电力网技术频道作者:佚名 2005/1/1 0:00:00

关键词: 变电所高压组合电器 10KV

     摘要:COMPASS-145kV高压组合电器在江阴市110kV南闸变电所中的应用。1　基本概况；2　COMPASS罗盘变电所结构情况；3　COMPASS与常规敞开式方案的技术经济比较；4　COMPASS罗盘变电所的主要优点。

     1　基本概况

     (1)江阴市供电设备简介:

　　江苏省江阴市供电公司电网建设至2000年底，共有变电所42座，其中220kV变电所5座,110kV变电所20座,35kV变电所17座;主变总容量221.9万kVA。35kV及以上线路98条，其中220kV线路12条，110kV线路30条，35kV线路56条，线路总长度为777km，固定资产12.9亿元，全社会用电量40.3亿kW·h，最高负荷为73.26万kW。

      (2)110kV南闸变电所概况:

　　南闸变电所建设规模为110kV进线2回，内桥接线，主变2×40MVA，电压等级110/10kV，110kV系统户外布置；10kV采用单母线分段接线，出线16回，10kV系统为户内布置。本期建设为110kV进线2回，内桥接线，主变1台，10kVⅠ段母线，出线8回，土建一次性建成。

　　目前，110kV变电所的配电装置通常采用两种模式：一种是户外敞开式，另一种是户内GIS全封闭组合电器。我市变电所110kV系统基本采用户外敞开式。为提高农网供电设施的技术水平，探索农网110kV变电所建设的新模式，我们在110kV南闸变电所建设中，充分考虑到COMPASS-145kV高压组合电器价格适中、占地少、安装调试快捷等特点，对其110kV户外高压配电装置我们首次选用中国华电电站装备工程(集团)总公司组织技术引进的由ABBADDA公司开发生产的罗盘变电所。

      工程于1999年底开工建设，2000年4月27日竣工投入正常运行，设备运行良好。该变电所为紧凑型无人值守变电所。

      2　COMPASS罗盘变电所结构情况

      (1)COMPASS名称组成:

      COMPASS组合电器是是一种紧凑的(Compact)、工厂预制的(Pre-fapicated)、空气外绝缘的(Air-insulated)、变电所(SubStation)，它取各英文单词的首写字母组合成COMPASS，即"罗盘"变电所。

      (2)COMPASS-145kV高压组合电器部件组成:

      ①断路器:灭弧室是LTB型，断口水平放置，机构为BLK222型三相联动弹簧操动机构。

      ②电流互感器:电磁式TG型，SF6气体绝缘，可通过外部连接片改变一次绕组来调整变比。

      ③隔离开关:动触头安装在""部件的顶部两侧，静触头安装在固定支架的支柱绝缘子顶部。""部件安装在可水平移动的小车上，组成移动模块，可由电动机或手动摇杆驱动丝杆使整个移动模块移动，来实现隔离开关的合闸与分闸过程。

      ④支撑瓷套。

      ⑤支撑绝缘子。

      ⑥支架。

      ⑦移动模块底盘。

      ⑧支撑柱。

     ⑨控制箱。

      "Γ"部件放置在移动小车上水平移动，完成隔离开关的合闸或分闸功能，移动模块可利用升降装置将其降到地面进行检修。

      (3)"NABLA"母线系统:

　　COMPASS组合电器构成的变电所，采用独特的quot;△"自支撑母线系统，此母线系统有效的利用了空间尺寸来保证母线间的绝缘距离和间隔之间的距离，从而更进一步缩小了变电所的面积。从电动力的角度分析，呈三角形布置的母线比呈水平布置的母线更具有稳定性。接线方式可以灵活多样，有线路变压器组接线、单母线接线、单母线分段接线、桥型接线、"H"型接线等。

      (4)环境使用条件:

      使用场所:户内/户外环境温度:+55℃/-40℃
      海拔高度:不超过3000m〖DW〗最大风速:不超过36m/s
　　覆冰厚度:不超过10mm〖DW〗污秽等级:不超过Ⅲ级
　　地震烈度:不超过8度

　　3　COMPASS与常规敞开式方案的技术经济比较

      我们将农网改造中同期建设、同等规模的两座110kV变电所进行了分析比较，见表1。

序号	内容/名称	110KV富华变(常规敞开式)	110KV南闸站(罗盘式)	COMPASS与常规敞开式比较
1	110KV系统建规模	主变SFZ8-40000/110一台,110KV进线二回,内桥接线,土建一次建成	主变SFZ9-40000/110一台,110KV进线二回,内桥接线,土建一次建成
2	110KV系统主要设备	SF₆断路器3台,电流互感器9台,隔离开关6组,母线构架6组,进线构架2组	COMPASS组合电器3组,进线构架2组
3	全所占地面积	5.65亩	2.60亩	节省52%
4	设备费	225.00万元	315.00万元	增加40%
5	征地费土建费	106.74万元	56.75万元	减少53%
6	安装费	11.67万元	7.85万元	减少48%
7	综合造价	343.41万元	379.60万元	增加10%

      4　COMPASS罗盘变电所的主要优点

     (1)设备技术性能可靠:

　　常规电器设备方案每个间隔包括1台断路器、3台电流互感器和2组隔离开关，共有18个对地闪络点，而COMPASS-145kV组合电器将上述电器设备组合在一起，每个间隔只有9个对地闪络点，对地闪络的可能性减少了一半，提高了运行可靠性。COMPASS-145kV组合电器间隔中断路器与隔离开关的闭锁，在间隔中已经实现，无需考虑二次电缆、加装电磁锁。因此简单可靠，有效地防止了断路器在合闸位置时带负荷分、合隔离开关。

      (2)各元件组合科学:

     COMPASS-145kV组合电器将常规的一个间隔三个元件合理的组合在一起，采用小车式断路器的结构形式。组合电器包括活动部件和固定部件两大部分。

     ①活动部件:

　　它由3极"Γ"部件及活动小车组成。灭弧室水平布置在组合电器上方，SF6电磁式电流互感器布置在组合电器左侧，这两种元件之间利用特殊的高强度金属弯头连接组成一个"Γ"GAMMA部件，它利用电流互感器的外部瓷套代替了传统断路器为满足对地145kV等级绝缘所必须的145kV瓷套，减少了对地绝缘部件，从而提高了运行可靠性，节省了空间。整个小车长5250mm宽2350mm高2970mm可水平移动。

      ②固定部件:

　　它由6个支柱绝缘子组成，固定在长6790mm×宽2500mm的金属框架前后两端，固定部件和上述移动部件紧靠在一起组成两组隔离开关，动触头安装在""GAMMA部件上，静触头安装在支柱绝缘子上。

     (3)接线方式布置美观:

　　COMPASS罗盘变电所的接线及母线采用管母线即用铝锰合金管制成，满足电气动热稳定的要求。间隔至母线考虑了自支撑力使其可以直接连接而不需要任何构架和支撑绝缘子，位于固定在金属框架上的绝缘子接线桩头可支撑整个母线系统，母线连接后构成一个倒"△"型结构，使变电所接线布置整齐美观。

      (4)现场安装调试快捷:

　COMPASS组合电器的活动部分全部在制造厂组装调试完毕，现场只需把整个间隔安装在6个立柱上，大大缩短了安装周期和简化了调试工作量。本变电所三个间隔安装及调试仅用3天时间完成。而常规电器设备，安装时间长，调试烦琐。

     (5)日常维护量减少:

     COMPASS-145kV组合电器比常规设备定期清扫瓷瓶的工作量减少一半，维护方便。

     (6)适应安全规程要求:

　　单断路器需退出运行进行检修时，整个移动模块向右水平移动1200mm，此时断路器两端形成明显可见的隔离断口，断开点距离大于规程900mm要求，整个COMPASS-145kV组合电器最小爬距3340mm，满足了安全规程及技术要求，目前在国外众多产品中，COMPASS组合电器是符合我国国家标准的产品。

      5　结束语

　　COMPASS-145kV组合电器在110kV南闸变电所投运以来，运行一切正常，安装、检修和运行人员反映十分满意。因此，我们认为：该组合电器既充分满足了我国传统的运行检修管理方式，又彻底改变了常规变电所的设计模式；既提高了安全供电的可靠性，又减轻了安装、运行、检修人员的负担，具有较高的推广使用价值。

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