專利名稱：一種減小無功補償裝置布置占地的方法
技術領域：
本發明涉及對變電站占地面積的優化設計，具體地說是涉及一種減小無功補償裝置布置占地的方法。
背景技術：
我國500kV變電站采用500kV/220kV/35 (66) kV三級電壓，主變壓器低壓側接入
無功補償裝置和站用變，是變電站的重要組成部分。其中無功補償裝置多采用分組投切的并聯電容器組和并聯電抗器。研究表明，在高、中壓側采用緊湊型設備的500kV變電站中，主變低壓側占地可達全站總面積的26 31%。一般情況下將變電站所需低壓并聯電容器組與并聯電抗器一次上齊的做法增加了主變低壓側區域的占地和相應的設備投資，造成了變電站建設的不經濟，存在著較大的資源浪費。
發明內容
本發明的目的是提供一種能夠減小變電站中無功補償裝置占地面積的方法。為實現上述目的，本發明采用以下技術方案:
在變電站的配電間隔內設置無功補償裝置，所述的無功補償裝置包括電容器組和電抗器組，將所述變電站的一組主變下的配電間隔中的至少一個設置為既可以安裝電容器組，又可以安裝電抗器組的互換間隔；在變電站的運行過程中，根據運行需要，在互換間隔內對電容器組和電抗器組進行互換。在所述的變電站內設置四個配電間隔，其中兩個配電間隔僅安裝電容器組，一個配電間隔僅安裝電抗器組，一個互換間隔既能安裝電容器組又能安裝電抗器組。所述的電抗器為干式空芯并聯電抗器或磁屏蔽并聯電抗器。采用上述技術方案的本發明，具有以下優點:
(1)每組主變可節約I個低壓配電裝置加無功裝置的間隔占地，若變電站為4組主變則可節約4個間隔占地；
(2)每組主變可節約I個間隔的開關設備投資，若變電站為4組主變則可節約4個間隔的開關設備投資；
(3)根據變電站的運行需要，投入電容器，或投入電抗器，變電站建成初期一般投入電抗器，當變電站所帶負荷達到一定程度不再需要并聯電抗器時，可方便地將設備移至其他站，從而節約無功設備。由此可見，500kV變電站主變低壓側電容與電抗互換方案的研究具有明顯的經濟和社會效益。
圖1為本發明中并聯電容器的平面布置圖。
圖2為本發明中并聯電抗器的平面布置圖。圖3為本發明中實現電容器組和電抗器組在同一場地進行互換的統一基礎的布置圖。圖4為本發明統一基礎的接地網布置圖。圖5為本發明中支柱絕緣子快速連接裝置的結構圖。圖6為圖5中的A處放大示意圖。圖7為本發明中支架快速連接裝置的結構圖。圖8為圖7中B-B向視圖。
具體實施例方式由于在變電站的運行中，在同一時刻，無論是同一臺變壓器的低壓側還是在同一變電站，低壓并聯電容器組和高、低壓并聯電抗器不可能同時投入。一般情況下，變電站建設初期由于負荷比較輕，500kV的充電功率相對較大，在該階段往往投入并聯電抗器。隨著變電站負荷增大，變壓器無功損耗逐漸增大，并聯電抗器退出，電容器投入的臺數逐漸增加。基于上述特點，本發明在變電站的配電間隔內設置無功補償裝置，上述的無功補償裝置包括電容器組和電抗器組，本發明將配電間隔中的至少一個設置為既可以安裝電容器組，又可以安裝電抗器組的互換間隔；在變電站的運行過程中，根據運行需要，在互換間隔內對電容器組和電抗器組進行互換。具體地說，在變電站的建設初期投入并聯電抗器，而隨著變電站所帶負荷的增加，根據運行需要將電抗器換為電容器。考慮建設規模為每組主變配置三組電容和兩組電抗的變電站，不需一次上齊電容器和電抗器所需的五個間隔，而是設置四個配電裝置加電容或電抗占地間隔。其中，兩個間隔僅安裝電容器組，I個間隔僅安裝電抗器組，I個間隔既能安裝電容器組也能安裝電抗器組，設備可拆卸互換。根據需要每臺主變下最多可運行三組電容或兩組電抗。需要說明的是，上述的電抗器組為干式空芯并聯電抗器或磁屏蔽并聯電抗器。為實現上述電容器組和電抗器組的互換，需要針對二者的基礎、圍欄及地網作出改進，本發明又提出了 一種統一基礎。如圖1、2所示，該統一基礎包括圍欄100及設置在圍欄內的實現電容器組和電抗器組在同一場地進行互換的統一基礎、支柱絕緣子快速連接裝置和支架快速連接裝置，三者共同構成互換基礎。電容器成套裝置圍欄尺寸為5mX 12m,電抗器圍欄尺寸為5mX 10m,設備互換過程中，圍欄100應采用統一規格，因此，圍欄100尺寸應以較大設備尺寸作為選擇依據，應采用5m X 12m規格。其中，如圖3、圖4所示，統一基礎是指同時包含電容器組基礎2和電抗器組基礎I的混合基礎。由于該混合基礎比較大，且有不同的沉降，造成基礎容易裂，因此需要在混合基礎內設置配筋3 ;同時由于電抗器的存在，要求在防磁距離內不能存在粗大的金屬構件，且基礎內不能有構成閉合環路的鋼筋或其他金屬構成，所以本發明的配筋3由接地引接線和玻璃鋼構成，玻璃鋼為非磁性材料，且具有較高的強度，可避免原來鋼筋發熱造成基礎裂縫情況的產生，較好地改善了混合基礎的力學性能；且該混合基礎的所有埋鐵通過不閉合的接地引接線與主接地網4相連接。
如圖5、圖6所示，支柱絕緣子快速連接裝置包括設置在設備底座5與支柱絕緣子預留埋鐵6之間的U型鋼板7，該U型鋼板7包括上層法蘭鋼板9、下層法蘭鋼板10以及位于二者之間的密封擋板11 ;其中上層法蘭鋼板9通過螺栓8與設備底座5相連接，下層法蘭鋼板10與支柱絕緣子預留埋鐵6焊接。這樣，拆除螺栓8時，即可將上部的支柱絕緣子拆除，方便實現快速安裝和拆卸。除此之外，為牢固起見，在上層法蘭鋼板9和下層法蘭鋼板10之間還設有加勁板13，加勁板13相對于密封擋板11垂直設置。如圖7、圖8所示，支架快速連接裝置包括容納設備支架14的安裝孔16和位于設備支架底部的鋼板18，在鋼板18與支架埋鐵15之間設置法蘭構件17，上述的法蘭構件17也可以為U型鋼板，且法蘭構件17頂部通過安裝螺栓19與鋼板18連接，法蘭構件17底部與支架埋鐵15焊接，這樣，拆除安裝螺栓19，即可實現設備支架14的快速安裝與拆除。除此之外，在法蘭構件17中設置肋板22，以增強其牢固性。還可以在設備支架14與安裝孔16之間設置蓋板20。
權利要求
1.一種減小無功補償裝置布置占地的方法，在變電站的配電間隔內設置無功補償裝置，所述的無功補償裝置包括電容器組(101)和電抗器組(102)，其特征在于:將所述變電站的一組主變下的配電間隔中的至少一個設置為既可以安裝電容器組，又可以安裝電抗器組的互換間隔；在變電站的運行過程中，根據運行需要，在互換間隔內對電容器組和電抗器組進行互換。
2.根據權利要求1所述的減小無功補償裝置布置占地的方法，其特征在于:在所述的變電站內設置四個配電間隔，其中兩個配電間隔僅安裝電容器組，一個配電間隔僅安裝電抗器組，一個互換間隔既能安裝電容器組又能安裝電抗器組。
3.根據權利要求1所述的減小無功補償裝置布置占地的方法，其特征在于:所述的電抗器為干式空芯并聯電抗器或磁屏蔽并聯電抗器。
全文摘要
一種減小無功補償裝置布置占地的方法，在變電站的配電間隔內設置無功補償裝置，所述的無功補償裝置包括電容器組和電抗器組，將所述變電站的一組主變下的配電間隔中的至少一個設置為既可以安裝電容器組，又可以安裝電抗器組的互換間隔；在變電站的運行過程中，根據運行需要，在互換間隔內對電容器組和電抗器組進行互換。采用上述技術方案的本發明，具有以下優點(1)每組主變可節約1個低壓配電裝置加無功裝置的間隔占地，若變電站為4組主變則可節約4個間隔占地；(2)每組主變可節約1個間隔的開關設備投資，若變電站為4組主變則可節約4個間隔的開關設備投資。
文檔編號H02J3/18GK103166231SQ20111041603
公開日2013年6月19日 申請日期2011年12月14日 優先權日2011年12月14日
發明者顧爾重, 楊光, 連輝, 孫萌, 曹志民, 耿建風 申請人:河南省電力勘測設計院, 曹志民, 耿建風, 顧爾重