摘要：本论文关于户内变电站品字形出线结构的研究，涉及变电工程领域，要解决的技术问题是：包括主变设备、至少两组由平行设置的A相线、B相线、C相线组成的回路、变电站建筑，主变设备设置在变电站建筑内；每组所述回路中的A相线、B相线、C相线成品字形布置，B相线出线位置高于A相线和C相线；该变电站建筑上设有B相线出线点，相邻两B相线的出线点间的距离为d5，主变设备横向上的安装尺寸＜d5。有益效果是：品字形布置三相出线方式可以利用变电站建筑的结构，通过优化三相线的位置从而减少其横向间隙，从而减少变电站整体占地面积，节约土地及降低变电站造价。
关键词：品字形；出线
1、背景技术电力工程分成发电、输电和变电三大块，本论文属于变电工程领域及发电工程的升压站部分。
变电工程中的变电站，通常按照建筑形式和电气设备布置方式，分为户内、半户内、户外三种。
户内变电站中：主变压器和和各电压等级的配电装置（两者下文中合称配电装置）均设置在户内，其中主变压器采用户内自然油循环变压器，主变压器用软导线或者油气导管与配电装置相连。配电装置一般采用GIS，即SF6气体绝缘全封闭组合电器型式，SF6的气体绝缘性能使GIS具有体积小、技术性能优良的特点，尤其适合用于户内变电站，并能减少建筑面积和控制建筑高度。出线方式可采用电缆出线，也可采用架空出线。
现有的A、B、C三相线出线结构通常字形出线，即：A、B、C三相线水平布置并排出线，地线4设置在A、B、C三相线外侧的上方。三相线间及不同回路间需要预留一定的距离，以海拔1000米及以下，220千伏户内GIS为例，根据电力行业标准：配电装置使用软导线时，带电部分至接地部分和不同相的带电部分之间的最小电气距离，应根据以下三种条件进行校验，并采用其中最大数值：
（1）外过电压和风偏；
（2）内过电压和风偏；
（3）最大工作电压、短路摇摆和风偏。
根据以上要求，在实际工程中常用的相间最小距离取3.75米，相对地最小距离取2.25米，不同回路间最小距离为4.5米。此种出线方式会使变电站横向尺寸很大，最终会导致变电站建筑体积增加，占地面积大，从而提高变电站的造价。
2、解决思路
本论文所要解决的技术问题是：提供一种可有效的减少户内变电站占地面积的户内变电站品字形出线结构。
本论文解决其技术问题所采用的技术方案是：户内变电站品字形出线结构，包括主变设备、变电站建筑、至少两组由平行设置的A相线、B相线和C相线组成的回路，主变设备设置在变电站建筑内；每组所述回路中的A相线、B相线、C相线成品字形布置，B相线出线位置高于A相线和C相线；该变电站建筑上设有B相线出线点，相邻两B相线的出线点间的距离为d5，主变设备横向上的安装尺寸＜d5。进一步的：包括平行布置的上出线层和下出线层，A相线、C相线水平布置在下出线层，B相线布置在上出线层；上下出线层间的距离为d4，d4＞相间距离最小允许值。进一步的：还包括地线，变电站建筑包括结构立柱，所述B相线出线点和地线的挂点均设在结构立柱上。
本论文的有益效果是：品字形布置A、B、C三相出线方式可以利用户内变电站建筑的结构，通过优化三相线的位置从而减少其横向间隙，从而减少变电站整体占地面积，节省变电站出线人字柱及横梁，节约土地并降低变电站造价。
3、具体实施方式
本论文的户内变电站品字形出线结构，包括主变设备、变电站建筑、至少两组由平行设置的A相线1、B相线2和C相线3组成的回路，主变设备设置在变电站建筑内；每组所述回路中的A相线1、B相线2、C相线3成品字形布置，B相线2出线位置高于A相线1和C相线3；该变电站建筑上设有B相线2出线点，相邻两B相线2的出线点间的距离为d5，主变设备横向上的安装尺寸＜d5。
A、B、C为变电站出线回路的三相线，在本技术方案中三者间并无明显区别，文中将其区分开是为了描述的方便，一组A、B、C三相线可组成一个回路。品字形布置与现有技术中一字形布置相对，即：每组A、B、C三相线与出线平面的三个交点可连成一个三角形。所述A、B、C三相线均由出线间隔配电装置引出，出线方式有电缆出线和架空出线。
所述配电装置横向的安装尺寸是指：配电装置在左右方向上的最大尺寸。为了方便A、B、C三相线出线，且保证必要的相间距离和回路间距离，在配电装置设置在同一层时通常是一字排开的，一个出线间隔设备对应一个回路。本方案理论上最小的变电站横向尺寸=d5×回路数，而变电站建筑需要为配电装置提供安装位置，所以d5＞配电装置横向上的安装尺寸。相间距离是指相线间的最小距离，回路间距离是指处于不同回路且最接近的两条相线的距离，前述提及：以海拔1000米及以下，220千伏户内GIS为例，根据电力行业标准：配电装置使用软导线时，带电部分至接地部分和不同相的带电部分之间的最小电气距离，应根据以下三种条件进行校验，并采用其中最大数值：
（1）外过电压和风偏；
（2）内过电压和风偏；
（3）最大工作电压、短路摇摆和风偏。
根据以上要求，在实际工程中常用的相间最小距离取3.75米，相对地最小距离取2.25米，不同回路间最小距离为4.5米。配电装置横向的安装尺寸＜d5是为配电装置留出必要的安装位置。
与现有技术中一字形出线方案相比：以海拔1000米及以下，220千伏户内变电站，且设有两个回路的变电站为例：一字形出线方案中A、B、C三相线出线部分需要水平布置的4个相间距d2和1个回路间距d1，d2≥相间距离的最小允许值3.75米，d1≥不同回路间最小距离的允许值4.5米，该部分理论上的最小值为3.75×4+4.5=19.5米。本论文方案中A、B、C三相线出线部分需要水平布置的两个d5，该部分理论上的最小值为：相间距离的最小允许值3.75米×2 + 不同回路间最小距离的允许值4.5米=12米＜现有技术方案。
在A、B、C三相线成品字形布置的前提下，设置出线层有两个方案：1、设有两个平行的出线层，B相线布置在上出线层，A、C相线布置在下出线层；2、设有三个出线层，A、B、C三相线分别布置在不同的出线层上。本实施例选择上述第1种方案，即：包括平行布置的上出线层和下出线层，A相线1、C相线3水平布置在下出线层，B相线2布置在上出线层；上下出线层间的距离为d4，d4＞相间距离最小允许值。
d3是A、C相线中离B相线2较近的一相与B相线2在水平方向上的距离，C相线3与B相线2的水平距离，B相线与C相线的相间距离等于
，该相间距离需要大于相间距离最小允许值。当d4＞相间距离最小允许值时，可以不考虑d3的取值，此时B相线2的出线点有更多选择余地、设计难度更小、变电站可能的最小横向尺寸更小。
地线4是保护相线的避雷装置。现有技术中一字形出线方案中，地线4的位置设置在相线的两侧，此方案变电站的横向尺寸中至少包括两个相对地的距离d6，以海拔1000米及以下，220千伏户内变电站，且设有两个回路的变电站为例：d6≥相地距离的最小允许值2.25米。本实施例优化利用变电站立柱6设置地线4的挂点和B相线2的出线点，地线4处于B相线2的上方，进一步优化了变电站的横向尺寸，可以节约d6占用的该部分变电站横向尺寸。
4、结论
品字形布置三相出线方式可以利用变电站建筑的结构，通过优化三相线的位置从而减少其横向间隙，从而减少变电站整体占地面积，节约土地及降低变电站造价。
参考文献：
[1]胡蓉 陈飞 架空进出线的220kV GIS紧凑型户内布置方案研究 南方能源建设 2017（S1）.
论文作者:李小涛,徐文婷
论文发表刊物:《基层建设》2018年第27期
论文发表时间:2018/10/1
标签：变电站论文; 户内论文; 回路论文; 距离论文; 字形论文; 最小论文; 横向论文; 《基层建设》2018年第27期论文;