利用紧凑型装备改造城区变电站的探讨

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摘 要：PASS作为一种小型的开关设备，它的可靠性及紧凑性非常适合城区户内变电站的改造，既节省了空间，又大大减少了人工检修和维护工作量，值得各单位借鉴。

本文通过对城区变电站的特点分析，论述了如何利用紧凑型设备对其进行改造，使其更加安全可靠地运行。

关键词：变电站；PASS M0；改造

中图分类号：TM63；TM72 文献标识码：A

110千伏城中变位于温州市区，于1990年建成投运，1994年扩建增容，1996年进行过10千伏开关柜改造，变电站目前为全户内布置有人值班变电站。主变容量为2×3.15万千伏安；110千伏架空进线两回（上中场1982线、上城广1981线），内桥接线；10千伏出线18回，为单母线分段接线；10千伏无功补偿两组2×3600kVar。

本变电站为全户内变电站，110千伏配电装置位于二层，从西到东共五个间隔，分别为：上中场1982线间隔、2#主变进线及II段压变间隔、桥间隔、1#主变进线及I段压变间隔和上城广1981线间隔，各间隔之间由墙隔开，间隔排列较为清晰，但间隔宽度偏小，桥间隔连接较复杂。

110千伏断路器系手车式SW7-110少油断路器，配CY4液压机构。断路器本体渗油较少，问题较大的是CY4机构和高压油路，自投入运行以来，已发生三次高压油系统因密封圈破损而导致油压失压，而厂家已不生产处理该型号断路器的备品备件，每次必须厂家来人检修，大大延长处理时间。每次线路断路器大修时，因线路陪停，将导致市中心两座变电站（城中、广场）仅由一回线路供电，供电可靠性难以保障。因此，急需对110千伏配电装置进行改造。

主变保护和10千伏线路保护为1990年投运的电磁式保护装置和晶体管保护装置，设备陈旧，可靠性差，已无法满足变电站可靠运行的要求，需更换。远动设备为96年投运的DFY-2000，设备老化严重，装置的检验维护工作日益增多，其相应的采集变送器因老化偏差很大，无法满足远方监视和自动化实用化的要求，为切实提高设备的检修效率和运行质量，需一并进行二次系统改造。

1 改造思路、方案及运行情况

110千伏主变及母设间隔仅需更换隔离开关，改造较简单。对于进线及桥间隔，每个间隔都有一台手车式断路器和一组GW5型隔离开关，布置已经非常紧凑，如采用常规SF6断路器取代手车式断路器，则需要增设一组隔离开关，该场地已无法安装，故考虑采用组合电器取代常规设备。

我们考虑选用GIS或PASS M0作为两种比较方案。

方案一：GIS是全封闭式组合电器，而城中变110千伏配电装置的五个间隔用墙隔开，如若采用GIS，则需要对楼房二层进行大规模的土建改造，既不安全，又浪费人力物力，还须长时间停电，对于位于城市中心的变电站来讲，这种做法是非常不可取的；从经济角度来讲，GIS一次性投资大，而改造经费十分有限，也不可取。因此，采用GIS的方案不予考虑。

方案二：PASS M0是介于敞开式（AIS）和全封闭式（GIS）电器之间的一种组合电器，它的主要特点在于其紧凑和模块化的设计。一台PASS M0相当于一个高压间隔，除母线外的所有带电元件都封在一个接地的充有SF6气体的铝合金罐体内，罐体内有环氧树脂盆式绝缘子形成隔舱以增强其可靠性和安全性。鉴于PASS M0的安全可靠性和紧凑性以及较为经济性的特点，它非常适合户内变电站的改造、扩建或升级的要求。

从PASS M0在浙江地区的运行情况来看，还是比较理想的，已投运的变电站有湖州110千伏良朋变电站（2003年12月投运）及宁波110千伏后姜变电站（2004年1月投运）等工程。因此，可以考虑用PASS M0组合电器对城中变110千伏配电装置进行改造。根据开关厂提供的PASS结构，设计新的主接线并对二层平面进行合理的布置。每个进线间隔放置一台PASS M0设备取代原有的SW7-110手车式少油断路器和GW5-110D型隔离开关，桥间隔以一台PASS M0设备和一组垂直布置GW5-110D型隔离开关取代原有设备（在桥间隔设置这组常规隔离的作用是为了在桥PASS检修时能保证1#主变继续运行）；设备之间的连接采用管母线和软母线相结合的方式。PASS M0和常规设备相结合的合理布置，不仅各种电气安全距离完全满足规程要求，并且简洁美观。因此最后确定采用PASS M0装置。

平面布置如图一所示：

图1中，桥间隔的GW5型隔离开关在墙

上垂直安装，利用与PASS的高差来满足安全距离要求，比较富有创意。

投运后，PASS M0运行情况良好。

2 施工方案

2.1总的思路

110千伏城中变改造是在原所区进行的，考虑到城中变的负荷较重难以完全转出，我们在设计时尽可能使设计方案具有最大限度的可操作性，并减少土建工作量，减少停电时间。

由于本次改造是分阶段施工的，同时涉及到旧有运行设备的拆除，因此施工过程必须严格遵守安规等有关规定，严格履行工作票和施工作业票制度，注意配备必要的安全措施，以确保人身安全和带电设备的安全运行。施工时应加强各专业之间的协调，特别是土建和电气之间的配合协调，以确保改造工程的顺利进行。

2.2具体改造步骤

2.2.1改造110千伏I段高压配电装置（包括土建）及相应的二次部分（包括1#主变的二次）。改造中，110千伏上城广线停止向城中变供电，110千伏I段母线及1#主变停运；利用2#主变和所外10千伏环网向10千伏负荷供电。断开I段母线和桥间隔的联系。

2.2.2改造110千伏II段高压配电装置和桥间隔（包括土建）及相应的二次部分（包括2#主变的二次）。改造中，110千伏上中场线停止向城中变供电，110千伏II段母线、桥及2#主变停运；利用1#主变和所外10千伏环网向10千伏负荷供电。

2.2.3连接I段母线和桥间隔，此时110千伏城中变110千伏全部失电。利用所外10千伏环网和成中变与其它变电站的联络线保证对重要用户的供电。由于是已安装好的两部分（I段母线、桥）搭接，全所失电时间很短。

2.2.4逐步完成10千伏部分的改造。

合理的设计和完善的施工组织方案使本工程可以根据供电和安装情况分步实施，最大限度地减少停电时间。

结语

PASS作为一种小型的开关设备，它的可靠性及紧凑性非常适合城区户内变电站的改造，既节省了空间，又大大减少了人工检修和维护工作量，值得各单位借鉴。

参考文献

[1] 云南开关厂提供的资料.

[2] 戈东方等.电力工程电气设计手册[M]中国电力出版社 .1996.