高海拔地区变电站设计总结

高海拔地区变电站设计总结

马国平

（云南恒安电力工程有限公司云南昆明650000）

摘要：随之高海拔地区人们对电力需求的不断增加，使得在高海拔地区建设高电压等级的变电站势在必行。本文通过对某高海拔地区变电站的设计，总结高海拔地区变电站电气设计的一些看法和设备选型应该注意的因素。

关键词：变电站设计、电气一次、高海拔

220kV香格里拉变电站站址海拔3300m，为我省目前海拔最高的220kV变电站。随着海拔的升高，大气气压相应降低，站址所在地年平均气压约。68.55kpa。终年气温偏低，年平均气温为6.1℃，最高气温25℃，极端最低气温-27℃；最大日温差达30℃。紫外线强度常年保持在4~5级，强度强。

由于环境因素的特殊性，对变电站的建设提出了严峻的挑战。加上国家及行业相关的标准不够全面，设计施工经验缺乏，220kV香格里拉变电站的建设遇到了前所未有的困难。本文仅就电气设计方面谈谈看法：

1．海拔（气压）

主要影响电气设备的绝缘水平。随着海拔升高，空气绝缘强度急剧下降。故对设备的外绝缘试验电压（海拔1000m的试验值）、带电设备间的安全距离、设备支柱瓷瓶的净高度、棒式支柱绝缘子的净高度、片式绝缘子串的片数、中性点放电间隙的距离等均应作相应修正。同时，交流电晕的起始电压降低，故应对电晕电压进行校验。

2．温度

低温影响SF6设备和带油设备的性能。随着温度的降低，SF6设备气体液化的比例越来越高，从而使SF6气压降低，可能导致设备的内绝缘强度不够而引起低压保护动作。可考虑采用SF6和N2的混合气体来提高充气设备的气体液化临界点，或在设备外壳包裹设备外壳。选用油绝缘设备代替SF6设备以降低温差对气体气压的影响问题。对于带油设备，可采用耐低温的45#油代替。

3．日照及紫外线强度

主要影响设备的抗老化能力。高海拔地区设备的外绝缘应优先考虑采用瓷绝缘，尽量避免使用复合外套的设备。

4．污秽等级

尽管高海拔本身与污秽等级并没有直接联系，但高海拔地区设备的空气绝缘距离相应增大，对瓷瓶及绝缘子串的长度加长，相应的加长了设备的爬电距离。故高海拔地区可适当提高污秽等级。

5．电气设备选型

就本站的设计经验来说，由于高海拔地区对设备的外绝缘水平要求较高，目前定型的常规电气设备外绝缘水平均很难满足按海拔修正系数修正后的要求，特殊定制成本太高且质量不一定可靠（无型式试验报告）。而且，由于高海拔对设备间的安全距离相应加大，从而使整个变电站的占地面积加大。故建议对海拔超过3000m的地区，优先选用充气式封闭组合电器（GIS），对于SF6气体的液化问题，可考虑在GIS外壳采用保暖带包裹，在低温时（＜20℃）通过对保暖带加热以使GIS外壳保持恒温；对于日温差较大引起GIS气室内气压波动过大的问题，可通过调整GIS内波纹管的设置来解决。如选用常规户外设备，可考虑选用高一电压等级的设备。断路器推荐选用罐式断路器。应校核设备的相间、对地距离和断口距离是否满足修正后的距离要求。

6．绝缘配合

若采用常规电气设备，对电气设备绝缘水平按海拔修正系数修正后，雷电冲击耐压、短时工频耐压值过高，导致定型的电气设备无法选择的情况，可综合考虑设备上产生的工频过电压、雷电过电压、操作过电压水平、污秽等级及与避雷器的放电电压的绝缘配合等因素。电气设备绝缘水平可按DL/T620《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》中要求，在满足与避雷器的放电电压的配合系数的条件下选择电气设备绝缘水平。