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摘要：目前，随着电力系统的升级改造，我国很多地区电网公司开始先后建设500KV变电站，大容量主变压器数量和变电总容量都大规模增加，但是由于目前500KV变电站的设计规范和标准不统一，并且受设计理念及整体技术水平的限制，500kv变电站的设计还存在很多问题，尤其是在配电平面布置方面不科学，不仅占地面积非常大，造成土地浪费，而且提高了变电成本，因此如何对500KV配电装置及变压器布置进行优化，改进不合理的设计，降低变电成本，是电力企业面临的课题。本文根据笔者工作实践，500 kV变电站配电装置平面布置设计存在的问题和优化措施进行了分析和探讨。
关键词：500KV 变电站 配电装置 变压器 布置
我国500 kV变电站的配电装置及变压器布置包括两部分：主变压器、500 kV配电装置区及35 kV无功补偿装置区，以下分别对其配电装置区优化问题进行具体分析。
一、500 kV变电站配电装置布局优化
1. 500 kV配電装置设计现状
以我国北方某地区500 kV变电站为例，该变电站设备相距最小8米，母线之间的距离最小为6.5米，配电装置之间相间距离28 米，边相导线设备与门形构架柱子中心线之间的距离最小为6米。以上设备和导线相间尺寸偏大，导致了整体的配电装置占地面积大，为了减少浪费可以进行以下优化设计。
2优化方案
（1）对进线隔离开关的型号和样式进行调整，将原设计方案中的水平断口式隔离开关换成垂直断口式，500 kV进线架与纵向主变压器运输路中心线之间的间距由35米减少为28米。目前在新投产的500kv变电站大部分采用垂直断口式开关，线架与纵向主变压器运输路中心线之间尺寸35米，实践证明该方案完全可行，没有影响变电站设备的安全稳定运行。
（2）改进主变压器进线方法，将原来的两相斜拉方式进线调整为两相低钻方式进线，调整进线方式后，配电装置横向围墙间距离由原来的170米可缩短到低于150米。2010年投入使用的内蒙某500kv变电站采用该方案，配电装置横向围墙间尺寸减少到了130米，减少了占地面积，降低了变电成本。
（3）对变电站出线联合架构基础埋深加固，并增加结构柱的强度，这样就可以将出线联合架构的横向2 米拉缝省去， 2011年投产的山东某500 kV变电站就采用这个设计方案。
3 .500 kV配电装置注意事项
500kv变电站配电装置的布置要考虑当地的海拔高度，配电装置带电距离校验与海拔高度有直接的关系。上文的设计方案主要应用于海拔1000米以下的变电站，如果海拔增加，带电距离校验也应该相应的增加。实践证明，如果海拔高度达到1500米，设备带电区域与接地区域的安全距离应该增加0.35米，海拔1800米，这个数字要增加至0.65米。我国中西部高海拔地区在进行500kv变电站布局时，必须要综合考虑，根据海拔的高度对设备线路之间的尺寸和安全距离进行调整。
随着电力设备生产技术不断进步，变电站设备的外形尺寸越来越小，这为500kv变电站配电装置的布置提供了更大的空间，可以对配电装置纵向距离进一步优化，例如，设备间隔的宽度可以由原来的28米减少到26米，还可以采用高压组合电器（HGIS ） 或气体绝缘开关设备（GIS）配置，这样可以加大地减少变电站占地面积，不过这种方法成本比较高，经济性有待提高，在资金充裕的前提下，可以在人口密集、地价昂贵或者难以拆迁的城市附近或者发达乡镇采用。
二、主变压器及35kv无功补偿区布局方案优化
1. 500kv变电站设计现状
我国大部分500 kV变电站主变压器防火墙之间的距离13米。220 kV主变压器进线侧道路至主变压器运输道路纵向距离67米，35 kV配电装置间隔宽度为8米，断路器采用双列设置。经过实践，可以进行以下设计方案：
2.调整方案
（1） 随着设备制造技术水平的提升，主变压器规格体积减小，在不影响变压器运行安全的前提下，主变压器防火墙间距离可以减少到12米以下，500kv变电站通常采用四组主变压器，如果防火墙之间的距离减少1米，整体主变压器的无功补偿的横向局域可以减少12米，这是一个非常可观的数字，极大地降低了占地面积，目前2010年以后建设的500kv变电站已经普遍采用该设计方案，单相容量250 米VA主变压器均按照12 米设计安装设置。
（2）通常为了布置35 kV主变压器进线间隔设备，主变压器35 kV中性点母线桥中心线至35kV配电装置母线桥中心线距离最少需12 米。由于1个变电站35 kV主变压器进线间隔只有3-4个，与该进线间隔对应的其他横向位置没有得到利用，面积浪费较大，因此考虑将35 kV主变压器进线间隔采用倒背进线的方式，则主变压器35 kV中性点母线桥中心线至35 kV配电装置母线中心桥线距离可缩短为6米。综合考虑进线间隔增加的架构占地面积，主变压器无功补偿装置区纵向距离可缩短3米以上。
（3）根据“两型一化”的要求，变电站不再专门设置站前区。因此主变压器及35 kV无功补偿区的主控楼前不必考虑站前区用地，可以节省较大的占地面积。
3.注意事项
由于500 kV变电站主控楼通常和主变压器及35 kV无功补偿装置区布置在一起，优化时一定要考虑高压线对主控楼内二次设备的影响。在可能的情况下，要考虑远期变电站扩建主变压器的可能性。例如，吉林某500 kV变电站在扩建第4组主变压器时都遇到了重新征地、站外布置主变压器的问题，导致扩建的第4组主变压器与原有主变压器布置不一致，运行维护不方便。
三、结语
本文对主变压器、500 kV配电装置区及35 kV无功补偿装置区布局进行了优化设计，这些设计已经在部分变电站中经过了实践检验，这也为以后的500kv变电站设计提供一定的参考，各地电网公司可以根据实际情况进行进一步的调整。根据国家电网整体规划，未来将大规模建设500kv变电站，在土地成本越来越高，用地指标越来越紧张的形势下，变电配电装置布局优化，对于节约土地，降低建设成本，加快电力基础设施完善具有十分重要的意义。
参考文献
[1]DL 5014-2010，330～750kV变电所无功补偿装置设计技术规定[S].北京：中国电力出版社，2010
[2]东北电力设计院.500千伏变电所中无功补偿装置的容量、分组容量、接线方式及断路器、低压电抗器选型[R].长春：东北电力设计院，1989
[3]郭日彩，袁兆祥，李宝金，法国、韩国变电站典型设计概况及对我国电网工程的启示[J].电网技术，2006，30（3）：73—76
[4]东北电力设计院.500千伏变电所中主变压器三次侧和无功补偿装置的电压等级选择[R].长春：东北电力设计院，1989
关键词：500KV 变电站 配电装置 变压器 布置
我国500 kV变电站的配电装置及变压器布置包括两部分：主变压器、500 kV配电装置区及35 kV无功补偿装置区，以下分别对其配电装置区优化问题进行具体分析。
一、500 kV变电站配电装置布局优化
1. 500 kV配電装置设计现状
以我国北方某地区500 kV变电站为例，该变电站设备相距最小8米，母线之间的距离最小为6.5米，配电装置之间相间距离28 米，边相导线设备与门形构架柱子中心线之间的距离最小为6米。以上设备和导线相间尺寸偏大，导致了整体的配电装置占地面积大，为了减少浪费可以进行以下优化设计。
2优化方案
（1）对进线隔离开关的型号和样式进行调整，将原设计方案中的水平断口式隔离开关换成垂直断口式，500 kV进线架与纵向主变压器运输路中心线之间的间距由35米减少为28米。目前在新投产的500kv变电站大部分采用垂直断口式开关，线架与纵向主变压器运输路中心线之间尺寸35米，实践证明该方案完全可行，没有影响变电站设备的安全稳定运行。
（2）改进主变压器进线方法，将原来的两相斜拉方式进线调整为两相低钻方式进线，调整进线方式后，配电装置横向围墙间距离由原来的170米可缩短到低于150米。2010年投入使用的内蒙某500kv变电站采用该方案，配电装置横向围墙间尺寸减少到了130米，减少了占地面积，降低了变电成本。
（3）对变电站出线联合架构基础埋深加固，并增加结构柱的强度，这样就可以将出线联合架构的横向2 米拉缝省去， 2011年投产的山东某500 kV变电站就采用这个设计方案。
3 .500 kV配电装置注意事项
500kv变电站配电装置的布置要考虑当地的海拔高度，配电装置带电距离校验与海拔高度有直接的关系。上文的设计方案主要应用于海拔1000米以下的变电站，如果海拔增加，带电距离校验也应该相应的增加。实践证明，如果海拔高度达到1500米，设备带电区域与接地区域的安全距离应该增加0.35米，海拔1800米，这个数字要增加至0.65米。我国中西部高海拔地区在进行500kv变电站布局时，必须要综合考虑，根据海拔的高度对设备线路之间的尺寸和安全距离进行调整。
随着电力设备生产技术不断进步，变电站设备的外形尺寸越来越小，这为500kv变电站配电装置的布置提供了更大的空间，可以对配电装置纵向距离进一步优化，例如，设备间隔的宽度可以由原来的28米减少到26米，还可以采用高压组合电器（HGIS ） 或气体绝缘开关设备（GIS）配置，这样可以加大地减少变电站占地面积，不过这种方法成本比较高，经济性有待提高，在资金充裕的前提下，可以在人口密集、地价昂贵或者难以拆迁的城市附近或者发达乡镇采用。
二、主变压器及35kv无功补偿区布局方案优化
1. 500kv变电站设计现状
我国大部分500 kV变电站主变压器防火墙之间的距离13米。220 kV主变压器进线侧道路至主变压器运输道路纵向距离67米，35 kV配电装置间隔宽度为8米，断路器采用双列设置。经过实践，可以进行以下设计方案：
2.调整方案
（1） 随着设备制造技术水平的提升，主变压器规格体积减小，在不影响变压器运行安全的前提下，主变压器防火墙间距离可以减少到12米以下，500kv变电站通常采用四组主变压器，如果防火墙之间的距离减少1米，整体主变压器的无功补偿的横向局域可以减少12米，这是一个非常可观的数字，极大地降低了占地面积，目前2010年以后建设的500kv变电站已经普遍采用该设计方案，单相容量250 米VA主变压器均按照12 米设计安装设置。
（2）通常为了布置35 kV主变压器进线间隔设备，主变压器35 kV中性点母线桥中心线至35kV配电装置母线桥中心线距离最少需12 米。由于1个变电站35 kV主变压器进线间隔只有3-4个，与该进线间隔对应的其他横向位置没有得到利用，面积浪费较大，因此考虑将35 kV主变压器进线间隔采用倒背进线的方式，则主变压器35 kV中性点母线桥中心线至35 kV配电装置母线中心桥线距离可缩短为6米。综合考虑进线间隔增加的架构占地面积，主变压器无功补偿装置区纵向距离可缩短3米以上。
（3）根据“两型一化”的要求，变电站不再专门设置站前区。因此主变压器及35 kV无功补偿区的主控楼前不必考虑站前区用地，可以节省较大的占地面积。
3.注意事项
由于500 kV变电站主控楼通常和主变压器及35 kV无功补偿装置区布置在一起，优化时一定要考虑高压线对主控楼内二次设备的影响。在可能的情况下，要考虑远期变电站扩建主变压器的可能性。例如，吉林某500 kV变电站在扩建第4组主变压器时都遇到了重新征地、站外布置主变压器的问题，导致扩建的第4组主变压器与原有主变压器布置不一致，运行维护不方便。
三、结语
本文对主变压器、500 kV配电装置区及35 kV无功补偿装置区布局进行了优化设计，这些设计已经在部分变电站中经过了实践检验，这也为以后的500kv变电站设计提供一定的参考，各地电网公司可以根据实际情况进行进一步的调整。根据国家电网整体规划，未来将大规模建设500kv变电站，在土地成本越来越高，用地指标越来越紧张的形势下，变电配电装置布局优化，对于节约土地，降低建设成本，加快电力基础设施完善具有十分重要的意义。
参考文献
[1]DL 5014-2010，330～750kV变电所无功补偿装置设计技术规定[S].北京：中国电力出版社，2010
[2]东北电力设计院.500千伏变电所中无功补偿装置的容量、分组容量、接线方式及断路器、低压电抗器选型[R].长春：东北电力设计院，1989
[3]郭日彩，袁兆祥，李宝金，法国、韩国变电站典型设计概况及对我国电网工程的启示[J].电网技术，2006，30（3）：73—76
[4]东北电力设计院.500千伏变电所中主变压器三次侧和无功补偿装置的电压等级选择[R].长春：东北电力设计院，1989