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摘要：母线是组成金属绝缘气体封闭开关设备的重要部件之一。本文对某工业园110kV输变电工程进行了介绍，对单母线的分段现场接线进行了研究和探讨。
关键词：110kV GIS；变电站；优化布置
引言
随着社会的发展和科技的进步，电网的设备、工艺和技术在不断进行改革和创新，出现了大量的电网新设备、新工艺和新技术。这对110kV变电站户外布置方案的优化和设计形成了重要的影响。因此，应重视在单母线分段接线方案中，架空出线交叉跨越的解决办法，
1.110kV输变电工程概况
1.1系统接入方案
本期规划从110kV丙变电站出线1回至甲变电站（按照双回线路建设，单边挂线）；远期规划在某工业园区负荷容量发展后，进一步完善网络结构：根据某供电公司“十三五”规划，甲110kV变电站110kV出线共4回，2回至220kV乙变电站，2回至110kV丙变电站。建设规模见表1所示。
在110kV配电装置设计中，本期工程完善户外GIS单母分段接线，预留3个架空出线间隔及1个3号主变压器间隔。
1.2终期方案存在的问题及常规解决方案
在采用国网典型设计110-A1-1（2016年版）终期方案中，110kV甲变电站主供电源来自220kV乙的变电站，与110kV丙变电站双回线联络，将出现架空线路交叉跨越问题。常规解决方案为：在丙2间隔通过电缆入地，接入站外至丙1号塔，从而避免站外架空出线交叉跨越。
2.GIS母线优化布置方案
2.1布置方案
2.1.1主接线优化布置
原方案采用国网通用设计110-A1-1（2016年版），110kV主接线形式为单母线分段接线，按终期4回出线依次排列，分别为丙1、乙1、乙2、丙2。本次优化方案主接线形式依然采用单母线分段接线，仅对母线进行折叠，变换出线间隔。优化后出线间隔依次为丙1、丙2、乙1、乙2。
2.1.2GIS母线空间布置优化方案
原设计方案中110kVGIS主母线采用“一”字形横向排列，相应出线间隔依次排列，分别为丙1、乙1、乙2、丙2。采用该出线方案将出现乙1与丙2出线交叉跨越情况。优化方案中110kVGIS主母线采用空间折叠布置，相应出线间隔进行变换，出线间隔依次为丙1、丙2、乙1、乙2。
通过上述方案的优化，在符合电气安全距离、运行维护要求的前提下，实现无交叉跨越双回线连接220kV乙变电站、110kV丙变电站。
2.2优化设计方案特点
本文所述优化布置方案，只适用单母线分段接线的户外110kVGIS方案。
2.2.1保留单母线分段接线的设计优点
甲变电站110kV接线方式采用单母线分段接线，这种接线方式简单可靠、运行方便。但是为了保证运行方式的可靠性，主供电源双回线路应分别接于Ⅰ、Ⅱ段母线，备用电源点双回出线也分别位于Ⅱ段母线上。通过分析比较原有设计方案，110kV出线将出现交叉跨越现象，常规方法需采用电缆出线方案解决。优化方案根据GIS母线全封闭绝缘的特点，将其Ⅰ、Ⅱ段母线部分空间重叠，调整间隔位置，使主供电源双回线路分别接于Ⅰ、Ⅱ段母线，还能够避免将来扩建出现架空出线交叉跨越问题。
2.2.2提高设备运行可靠性
常规电缆转接方案中，电缆依赖交联聚乙烯等绝缘材料隔离空间电位，在载流量、热稳定、使用寿命等方面较差，部分电缆出线方案明显逊于全架空出线方案。
2.2.3方便运行维护
GIS设备可靠性高、免维护周期长，节约运行维护成本。与部分电缆出线相比，全架空出线方案具有运行维护方便、故障率低、全寿命周期费用低等特点。
3.综合对比分析
3.1综合评价
针对工程实际情况，提出了110kV主母线空间折叠方案，对该方案的供电可靠性、运行维护便捷性、出线是否存在交叉跨越、投资合理性方面进行对比分析，结果见表2所示。
表2方案综合评价
3.2经济性分析
1个架空出线间隔的总投资为68万元，其中，设备购置费63万元、安装工程费5万元。1个电缆出线间隔的总投资为74万元，其中，设备购置费43万元、建筑工程费3万元、安装工程费28万元。架空出线总投资较电缆出线总投资节约6万元。
（1）架空出线间隔方案中设备购置费为63万元，其中，架空出线GIS间隔设备为50.5万元，由于架空出线方案较电缆出线方案的主母线多7.5m，价格共计12.5万元，因此总额较电缆出线方案多20万元。
（2）由于修建电缆沟，电缆出线间隔方案中出现建筑工程费，为3万元。
（3）由于电缆出线方案中需要电缆及电缆附件等装置性材料，因此电缆出线方案较架空出线方案安装工程费多23万元。
3.3结论
综上所述，采用通过改进的主母线空间折叠方案，保留了单母线分段接线的设计特点，不仅解决了架空出线交叉跨越的情况，而且后期建设单位的运行维护也更加方便，一次投资和施工工期也有一定优势。因此，本工程应优先采用改进了的主母线空间折叠布置方案。
参考文献：
[1]GIS母线的应用与安装[J].靳艳丽，王兆军，屈直.电气时代.2017（10）
[2]GIS母线工程设计及应用[J].南方，王全海，闫练.电气时代.2015（06）
论文作者:吴建纲
论文发表刊物:《电力设备》2017年第36期
论文发表时间:2018/5/14
标签：母线论文; 方案论文; 万元论文; 变电站论文; 接线论文; 间隔论文; 电缆论文; 《电力设备》2017年第36期论文;