成套变电站(KTPB)10(6)、35、110、150、220 kV 户外配电装置(ORU)模块
用途与适用范围
成套块式变电站(KTPB)用于 10(6)、35、110、150 和 220 kV 电压等级 50 Hz 工频三相交流电能的接受、变换、分配与转运。KTPB 为工业与市政用户、农业地区及基础设施供电,应用于电网变电站 35-220 kV 侧,并在符合条件下用于发电厂。KTPB 高压部分的基础是由统一工厂模块构成的户外配电装置(ORU),保证高工厂完成度、缩短施工安装周期并保证成品质量的可预期性。
10(6)、35、110、150 和 220 kV ORU 模块用于按所需方案接受与分配电能、组织带负荷及检修倒闸、测量与电能计量,以及限制雷电与操作过电压。ORU 可包含不同数量的标准型模块及针对具体设施、其主接线、气候、风冰区、抗震要求及场地布置限制而个别设计的模块。
KTPB ORU 模块用于构建所有主要配置变电站的高压部分:终端式、贯通式、分支式、枢纽式,带单母线或双母线、带旁路母线、带桥形连接及分段跨接线。模块化概念既可实现标准典型方案,也可实现满足客户个别要求的非标准方案 —— 从紧凑的 10(6) kV 配电点到功能扩展的 220 kV 高压变电站枢纽。
设备面向广泛应用:矿山选矿与油气企业、冶金与化工生产、交通设施(铁路牵引变电站、地铁枢纽)、物流园区与配送中心、住宅与公共商务区、农业综合体,以及发电设施(水电、火电、燃气轮机热电联产)作为 ORU-电站。>35–220 kV 等级的常用 KTPB 配置由以下功能模块组成:架空线(线路)受入模块(门型或无门型接入);断路器模块(进线、出线、分段及母联);隔离开关模块(线路、母线、接地);电流与电压互感器模块;避雷器模块;用于接入 35-220 kV 电缆线路的电缆终端(电缆接头)模块;户外站用变压器(SST)模块;支柱绝缘子及带避雷器支柱绝缘子模块;高频通信与结合滤波器辅助模块;二次回路电缆构筑物与端子柜。
使用条件
ORU 模块按 GOST 15150 与 GOST 15543.1 不同宏观气候型式与安装类别设计运行,并考虑 ПУЭ 对风冰区的要求。典型运行条件:
- 环境空气温度:U1 型式为 -45 °C 至 +40 °C;UHL1 型式至 -60 °C。
- 海拔:至 1000 m(基础型式)。
- 标准风压:10–15 m 高度处至 650–800 N/m²(视供货地区与规范基础)。
- 标准覆冰厚度:20–34 mm(按相应地区的 ПУЭ/GOST)。
- 大气类型:GOST 15150 II–III 型;绝缘污秽等级:I–III(或按相应标准开发的设备的 A/B/II* 类别)。
- 抗震性:按 MSK‑64 烈度表至 9 级,设备安装标高至零点以上 10 m(需相应型式与项目方案)。
ORU 模块结构允许用于风载与覆冰加剧地区及低温条件,同时保证载流部件所需的电动与热稳定性、支承金属结构的稳定性,以及对地面、围栏和相邻载流部件的规定距离。必要时采用降噪方案(城市化建筑区),提供对建筑用地视觉与面积影响减小的布置方案。
10(6)–220 kV ORU 由统一的可运输工厂制造模块构成 —— 带断路器、隔离开关、电流与电压互感器、避雷器、母线元件、机构及二次接线柜的金属承重框架。每个模块是完整的功能单元,保证现场施工安装工作量最小:安装于轨枕/桩支承/承台,接入硬/软母线并连接二次回路。
根据电压等级与所选主接线,采用以下基础模块类型:
- 线路模块(OHL 受入):将架空线接入 ORU。实现门型与无门型受入(35–220 kV),配悬式绝缘子串、引下线固定装置并保证规定的电气距离。无门型方案中,引下线直接接至 OHL 第一档导线并固定于受入模块的支柱绝缘子,简化节点结构、降低金属消耗与成本。
- 断路器模块:执行计划与事故带负荷倒闸(进线、出线、分段、母联、旁路),保证短路时的选择性切除,集成电流互感器(内置或独立)及继电保护与自动化装置。
- 隔离开关模块:线路/母线/接地三极隔离开关形成可见断口,保证无负荷切换并经接地闸刀对停电区段接地。控制 —— 手动或电动机构,支持从基础柜远方控制。
- 电压互感器(VT)模块:用于测量、计量与电压保护回路;单相或三相型式(干式/油浸/SF6/电容式/防铁磁谐振 —— 视电压与任务而定)。可安装于线路侧、母线边跨或间隔组成内。
- 电流互感器(CT)模块:在无法利用断路器或其他模块内置 CT 时,为测量及继保自动化与计量电流回路供电;用于线路、变压器及跨接线回路。
- 避雷器(MOV)模块:限制雷电与操作过电压;可安装于线路/母线侧或组合模块组成内(如支柱绝缘子+避雷器)。
- 电缆接头模块(电缆进线):用于接入 35–220 kV 电缆线路;可补充隔离开关、零序电流互感器、避雷器及二次接线柜。
- 户外站用变压器(SST)模块:为变电站厂用回路供电(基础配置通常至 100 kVA),配熔断器与开关设备。
- 支柱绝缘子/带避雷器支柱绝缘子模块:用于支承母线及载流部件的机械固定,保证所需绝缘与机械强度;允许按客户要求与气候选择绝缘子类型(瓷/复合/棒式/悬式)。
硬母线通常由一层或两层铝合金管构成;采用滑动与铰接支承补偿温度变形。软母线(铝绞线或钢芯铝绞线)用于短跨接线、引下线及与变压器(自耦变压器)和设备套管的连接。模块内二次回路由工厂引出至端子柜;模块间连接采用槽内电缆通道(地面或悬挂),标高保证运行便利与人员安全。
隔离开关电动机构远方控制柜安装于独立立柱(通常每立柱至多 2 柜)。项目文档规定立柱安装位置、预埋件/轨枕或桩,以及控制与信号电缆。该方案提高维护便利性,保证被操作设备的良好可见性并符合电气安全要求。
| 功能 | 模块类型 | 简要用途 | 成套说明 |
|---|---|---|---|
| 功率受入/送出 | 线路模块(OHL 受入) | 35–220 kV 架空线接入 ORU | 门型或无门型受入;悬式绝缘子串;避雷器经论证配置 |
| 带负荷切换 | 断路器模块(进线/出线/分段/母联) | 断开/关合回路及母线分段 | 按电压等级与电流选择真空/SF6 断路器 |
| 运行隔离回路 | 隔离开关模块(线路/母线/接地) | 形成可见断口;对停电区段接地 | 手动/电动机构;辅助触点;远方控制柜 |
| 电压测量 | 电压互感器模块 | 测量、计量与电压保护回路 | 干式/油浸/SF6/电容式(按任务与 kV 等级) |
| 电流测量 | 电流互感器模块 | 内置 CT 缺失/不足时的计量与继保自动化回路 | 线路、变压器、附加 CT |
| 过电压限制 | 避雷器模块 / 带避雷器支柱绝缘子 | 防雷电与操作过电压 | 按要求避雷器动作计数器 |
| 电缆线路连接 | 电缆接头模块 | 35–220 kV 电缆线路接入 ORU | 可配隔离开关、零序 CT、避雷器 |
| 厂用供电 | SST 模块(户外安装) | 变电站厂用供电 | 隔离开关、熔断器、变压器至 100 kVA(典型) |
安全
人员安全与设备可靠性内嵌于 ORU 模块结构。实现主回路可见断口并可在断口两侧接地;隔离开关与断路器操作机构位于安全高度与可达区域。对地面、围栏及相邻载流部件的结构间隙与距离按 ПУЭ 及相应 GOST 确定。采用高电动与热稳定性的现代开关设备、优质复合与瓷绝缘子,以及经验证的二次电缆敷设方案,排除与载流部件的意外接触。
选择隔离开关电动机构时,规定在独立立柱上安装引出控制柜,支持闸刀与接地开关位置的远方指示,以及用于接入继保自动化与过程控制系统的电气辅助触点。这保证远离高压部件的安全操作及设备状态的目视控制。
- U1 与 UHL1 气候型式;北方地区的扩展「寒冷」型式。
- 架空线受入方案:门型与无门型(35–220 kV),含不同类型支柱(钢、钢筋混凝土、木),接入角与张力按项目数据。
- 开关设备选择:真空断路器(35–110 kV)、SF6 落地罐式与瓷柱式断路器(110–220 kV),机构 —— 手动/电动。
- VT 类型:线路/单相/三相、防铁磁谐振、电容式、级联式、SF6;CT 类型 —— 油浸、干式、浇注、「穿芯」与支柱式。
- 母线系统:单层/双层硬母线、软跨接线、温度变形补偿元件。
- 电缆槽:地面钢筋混凝土式、悬挂式;模块端子柜及立柱上成组柜。
- 远方控制柜、继保自动化盘、高频通信装置与结合滤波器。
- 城市环境运行的噪声防护屏与特殊涂层。
典型配置(示例)
下面列出由统一 ORU 模块组实现的常见主接线方案。模块的具体组成与构成由项目及问卷确定,考虑电流、过电压水平、环境条件及供电可靠性要求。
| 方案 | 简要说明 | 典型模块组成 |
|---|---|---|
| 35 kV:单母线经断路器分段 | 配电枢纽用紧凑 ORU‑35 kV 配置 | 线路模块(架空线/电缆受入)、CB 模块(进线/出线)、分段 CB 模块、VT/CT 模块、避雷器模块、电缆槽与柜体 |
| 110 kV:线路回路带断路器的内桥 | 带检修跨接线能力的贯通枢纽 | 两个「线路-断路器」模块、跨接线与 VT/CT 模块、避雷器模块、架空线受入模块(门型/无门型) |
| 110 kV:单母线带旁路母线 | 更高可靠性及不断电检修回路的能力 | 进线/出线 CB 模块、分段/母联断路器模块、VT/CT 模块、母线隔离开关模块 |
| 150/220 kV:四角形(环形) | 高生存性、宽倒闸与检修方式能力 | 「线路-断路器」模块、CT/VT 模块、避雷器模块、支柱绝缘子、电缆构筑物 |
| 220 kV:双母线带旁路 | 最大可靠性与方式灵活性 | 进线、出线、分段及母联断路器、母线隔离开关、VT/CT、避雷器、架空线受入模块 |
标准符合性
ORU 模块及所用设备符合现行规范与标准要求,包括:
- GOST 15150(气候型式与安装类别)、GOST 15543.1(冲击气候影响);
- GOST 9920(绝缘污秽等级)和/或按相应分类开发的设备的 A/B/II* 类别;
- 电力变压器与高压设备系列 GOST(含 GOST 11920、GOST 12965、GOST 17544 —— 用于带顶出线与固定节点的变压器);
- 《电气装置安装规则》(ПУЭ)关于电气距离、风载与覆冰载荷的规定;
- 按 MSK‑64 至 9 级的抗震性(需相应型式);
- KTPB/ORU 及配套设备的工厂技术条件(TU)。
承包组织、电气设备制造商与投资方合作
我们对制造 ORU 模块与配套件的合作持开放态度:金属结构、柜体、电缆槽、二次线束、母线元件,以及开关设备、电流与电压互感器、避雷器及其他组件的供货。合作形式可包括工作文档许可转让、制造期间设计监督、安装指导及投运伴随,以及面向具体地区要求的生产联合本地化。面向投资方与制造场地,我们提供现成文档包、工艺支持及启动批量生产的人员培训。
文档
为制造与供货 10(6)、35、110、150、220 kV KTPB ORU 模块,提供完整文档套件:
- 投标用初步技术文档(说明、技术规格、问卷、技术方案确认单)。
- 工作设计文档:总图、模块与组件装配图、外购件与材料规格表、主辅回路图、电缆清册。
- 用于项目集成的数字 3D 模型与文件:AutoCAD(DWG/DXF)、SolidWorks(SLDPRT/SLDASM)、Parasolid(X_T/X_B)、STEP/IGES 格式,以及用于审批机构的 PDF 包。
- 运输、存储、安装、调试与运行说明;典型试验大纲与方法(ПМВ)。
- 按型式变体(气候、抗震、污秽等级、门型/无门型受入、设备类型)的供货清单与问卷。
与我们合作的优势
- 凭借模块的高工厂完成度缩短设计与建设周期。
- 无需维持狭窄专业化工程技术人员团队:工作文档套件允许由中等资质工程部门在我们的专家咨询支持下进行制造。
- 无需制造样机的批量启动经验 —— 结构工艺性及经验证的配套件清单降低实施风险与成本。
- 全阶段伴随:设计前开发、设备选择、制造、安装指导、调试、保修及后保修服务。
10、35、110、150、220 kV KTPB ORU 模块的更多信息请联系:inbox@proekt-energo.com
……众所周知,产品设计阶段犯下的错误在制造中付出十倍代价,在运行中付出百倍代价。将开发与方案适配交给具备所有电压等级变电站批量生产与投运实践的团队。
