[发明专利]同相位高压配电装置的布置方法

说明书

技术领域

本发明涉及同相位高压配电装置的布置方法，尤其涉及电力系统变电站电气一次设计技术领域。

背景技术

为了节约城市土地资源、保障和改善民生、合理规划用地布局、改善城市景观面貌，一方面，高压架空线入地，在城市化程度较高的地区，尤其是中心城区，已逐渐成为城市更新的必须内容和必然趋势；另一方面，新建输电线路主要以电缆线路为主，原有按架空线考虑的高压送电线路到实施阶段可能改为电缆出线。

以上海地区为例，随着电网建设水平的日益提高、高压电缆及其附件制造技术日趋成熟、以及电缆敷设相关建、构筑物设计技术问题的解决，新建高压电缆线路工程及架空线入地改造的相关工程越来越多。

对于投运时间较长的变电站，尤其是采用户外敞开式设备的110kV及以上电压等级变电站，按早期规划考虑，在基建过程中可能所有出线间隔均按架空出线设计，即设计为线路侧配电装置。一般是线路侧隔离开关或单相电压互感器直接由软导线引上至门架架空出线。

当此类架空出线间隔需要按架空线入地工程要求改造为电缆出线间隔时，或当变电站原本按此类架空出线间隔设计、但间隔设备安装投运阶段需按电缆出线间隔更改设计时，需在间隔内原有敞开式配电装置之外增加电缆终端及避雷器各一组，线路侧配电装置直接由软导线经避雷器引至户外电缆终端，转换为电缆出线。

然而，此时需要在保证安全距离的前提下，在间隔内额外布置户外电缆终端及避雷器等原有设计未考虑的配电装置，通常应尽量缩小同相位配电装置间的间距，才能合理布置新增加的配电装置。按目前设计方法，间隔内同相位配电装置设计间距通常套用电力行业标准DL/T 5352-2006《高压配电装置设计技术规程》中“屋外配电装置的最小安全净距”中带电部分与接地部分之间距离A1值，如现场条件无法满足要求，则可适当缩小间距，此距离仅凭经验估计，无确定值。

发明内容

本发明旨在克服现有的规范规程无法针对同相位高压配电装置间距及高度要求进行客观布置而提出的一种同相位高压配电装置的布置方法，综合高电压及绝缘技术领域的电场强度，根据空气击穿电场强度这一判断依据，考虑配电装置外型参数、配电装置相对介电常数、配电装置带电部分高差、配电装置布置间距等多种影响因素，对同相位高压配电装置进行客观布置，使变电站电气一次设备在设计阶段，采取的配电装置布置方式更具安全性、合理性和科学性。

为此，本发明提供了一种同相位高压配电装置的布置方法，包括如下步骤：(a)选取需要布置的多个同相位高压配电装置，确定电压等级；(b)确定所述同相位高压配电装置所在区域的电场强度E分布中的最大值Emax；并且(c)使得电场强度E分布中的最大值Emax大于等于空气击穿电场强度Ea，由此确定所述两个同相位高压配电装置的位置。

一些实施例中，步骤(a)中，使得所述配电装置的带电部分通过相应金具及导线进行电气连接，以使得它们电压相等。

一些实施例中，步骤(b)中，通过建立所述二个配电装置及其所在区域的三维模型来计算所述电场强度E分布中的最大值Emax。

一些实施例中，根据所述配电装置及其附属金属支架金具，以及导线的各部件外型参数进行逐个选取，从而建立所述三维模型。

一些实施例中，所述外型参数包括配电装置外绝缘介质的顶部外径R1，底部外径R2，长度L，配电装置带电部分的顶部外径r1，底部外径r2，长度l，金属支架高度h，导线外径rl，长度ll，金具长度lj，及宽度wj。

一些实施例中，根据所述配电装置及其附属的各部件以及空气的相对介电常数进行逐个选取，从而建立所述三维模型。

一些实施例中，所述相对介电常数包括空气相对介电常数ξra，外绝缘介质相对介电常数ξri，或金属相对介电常数ξrm。

一些实施例中，通过所述配电装置间布置的相对距离D和所述配电装置所在电场区域模型的范围参数进行选取d，从而建立所述三维模型。

一些实施例中，通过调整所述配电装置间布置的相对距离D及/或所述金属支架高度h，以使得电场强度E分布中的最大值Emax大于等于空气击穿电场强度Ea。

一些实施例中，所述空气击穿电场强度Ea为3kV/mm。

根据本发明的布置方法通过对同相位高压配电装置进行客观布置，科学指导电力部门的变电站电气一次设计改进工作，为对同相位高压配电装置布置的设计工作提供可靠依据，有效减小配电装置场地占地面积，从而达到减少对周围环境破坏、减少工程量和工程造价的目的，具有显著的经济效益和社会效益。