高压开关站目前主要采用的型式有敞开式设备、混合式、封闭开关柜及气体绝缘金属封闭开关设备。高压开关站布置型式主要为户内和户外两种。现结合李家峡、石泉扩机、八盘峡扩机、大峡、公伯峡、拉西瓦、西藏沃卡、小峡、宝兴、直岗拉卡、尼那、宝珠寺等水电站设计与施工，对高压配电装置设计中所遇见的问题和处理方法加以介绍，以供设计人员借鉴。
1 开关站选型和布置 1．1 选择基本原则
1．1．1 提高开关站的可靠性
水电站开关站的规模大、交换容量大，一旦发生事故造成的后果较严重，不仅影响电站容量的输送，而且对电力系统的运行稳定性有直接影响。因此，保证开关站安全可靠运行，减少事故发生的机率是设计选型的主要依据。
1．1．2 节约用地
由于水电站地处深山峡谷，开关站布置的地方选择比较困难，因此，为了便于开关站布置场地选择和节省土建开挖施工等费用，应尽量优化开关站设备选型以减少占地面积。如在敞开式设备选择时，可考虑选用隔离开关与互感器组合方式、母线采用管型母线等。
1．1．3 提高开关站的经济性
在设备选型中，应首先考虑设备的一次投资，使电站的电气设备投资合理，另外，要考虑电站的运行费用、事故损失费用（间接损失费和直接损失费，一般按30年考虑）、土建费用、安装费用等。
1．1．4 适应环境条件的要求
水电站所在的地区和环境一般差异较大，开关站选型应因地制宜，满足污秽地区、地震地区和高海拔地区的特殊要求，以保证导体和电气设备安全运行。
1．1．5 与电气主接线选择相结合
在开关站选型时，应充分考虑电气主接线的可靠性、灵活性和经济性，并利于主接线的简化。
1．1．6 减少对环境的影响
由于开关站运行电压高，应充分考虑电晕、无线电干扰和静电感应场强的影响。
1．1．7 适应水电站的布置特点
由于水电站受地形、地质影响较大，每个电站布置方式差异较大，因此，在开关站选型时，应结合电站枢纽布置，合理选型。
1．1．8 结合高压设备制造发展和设备造价降低
由于水电站设计周期较长，而电气设备制造技术发展较快以及设备造价随技术进步在不断降低，因此，在高压设备选择中应引起重视。
1．2 工程设计说明
1．2．1 开关站型式选择比较中应注意的方面
（1）一次投资比较础、支构架和征地费用等。
对于10～35 kV开关站设备比较，通过对石门、花坝等小水电站的设计比较，发现采用户内金属开关柜的型式与采用敞开式开关站的一次投资相当，有的还低于敞开式开关站的一次投资。
对于110～220 kV开关站设备比较，特别是近几年GIS的造价降低，通过小峡（110 kV）、宝兴（220 kV）、直岗拉卡（110 kV）、宝珠寺（220 kV）、大峡（220 kV）、尼那（110 kV）等水电站设计，GIS与敞开式开关站一次投资差额在降低。原设计一般认为GIS的一次投资为敞开式开关站2～3倍，目前，在设计时建议按1．2～2倍考虑。如小峡电站，GIS的一次投资为1 348万元，两个敞开式方案分别为1 059万元和1 187万元；宝兴水电站GIS的一次投资为1 928万元，敞开式方案为1 418万元。另外，对已运行的电站，如石泉、宝珠寺、大峡水电站的220 kV敞开式开关站，经过投资计算，与GIS的估算投资相当。
对于330 kV及以上开关站设备比较，通过对公伯峡和拉西瓦水电站开关站选型比较，超高压设备GIS一般与采用敞开式开关站的一次投资相当或低于敞开式开关站的一次投资。公伯峡330 kVGIS的一次投资11 317万元，敞开式开关站的一次投资10 878万元；拉西瓦750 kV GIS的一次投资128 310万元，敞开式开关站的一次投资154 490万元。
综上所述，从开关站一次投资来看，采用户内金属开关柜的型式和GIS与敞开式开关站的一次投资差距在缩小。
（2）30年运行费用
过去对开关站设计选型比较，都未考虑设备的运行费用，主要原因是运行费用定量化比较困难。在国外已做过相应统计和计算，但由于各个国家国情不同，对于国内采用相应的数据不太合理。目前，通过对运行单位调查，从理论上建议敞开式开关站30年运行费用取10％～20％设备投资，GIS为敞开式开关站的12％～18％较合理。
（3）事故损失费
事故损失费主要考虑直接损失费和间接损失费。在过去开关站设计选型比较，都未考虑设备的事故损失费用。目前，由于可靠性定量计算发展和成熟，为计算事故损失费提供了方便。对于主接线比较简单的接线方式，可通过简单估算来确定事故损失费，对于大型水电站应经过可靠性计算软件计算确定事故损失费。对于直接损失费一般可根据损失电量、电价计算，而间接损失费主要由各个地方的经济状况及每度电的经济效益来确定。由于地方差异，对于定量计算间接损失费比较困难，建议仅做定性分析。
（4）对电气主接线影响
由于开关站的可靠性直接影响电气主接线的可靠性，因此，在开关站选型时，应结合电气主接线方案比较。如公伯峡水电站，若330 kV选用GIS开关站，电气主接线可选双母线接线，而选用敞开式开关站，电气主接线需选用双母线三分段带旁路接线。小峡水电站，若110 kV选用GIS开关站，电气主接线可选单母线分段接线，而选用敞开式开关站，电气主接线需选用双母线接线。
（5）改建和扩建的影响
对于改建和扩建水电站开关站选型，应特别注意施工周期、施工影响以及原运行设备的停运损失。如石泉扩机设计中，在设计选型中未考虑施工停电因素，给后来施工及原电站运行带来较大的影响，虽然经过优化施工程序、施工方法等，但最终还导致电站弃水和停电约50 d。另外，还应考虑新老设备的连接、过渡等问题。 高压开关站目前主要采用的型式有敞开式设备、混合式、封闭开关柜及气体绝缘金属封闭开关设备。高压开关站布置型式主要为户内和户外两种。现结合李家峡、石泉扩机、八盘峡扩机、大峡、公伯峡、拉西瓦、西藏沃卡、小峡、宝兴、直岗拉卡、尼那、宝珠寺等水电站设计与施工，对高压配电装置设计中所遇见的问题和处理方法加以介绍，以供设计人员借鉴。
1 开关站选型和布置 1．1 选择基本原则
1．1．1 提高开关站的可靠性
水电站开关站的规模大、交换容量大，一旦发生事故造成的后果较严重，不仅影响电站容量的输送，而且对电力系统的运行稳定性有直接影响。因此，保证开关站安全可靠运行，减少事故发生的机率是设计选型的主要依据。
1．1．2 节约用地
由于水电站地处深山峡谷，开关站布置的地方选择比较困难，因此，为了便于开关站布置场地选择和节省土建开挖施工等费用，应尽量优化开关站设备选型以减少占地面积。如在敞开式设备选择时，可考虑选用隔离开关与互感器组合方式、母线采用管型母线等。
1．1．3 提高开关站的经济性
在设备选型中，应首先考虑设备的一次投资，使电站的电气设备投资合理，另外，要考虑电站的运行费用、事故损失费用（间接损失费和直接损失费，一般按30年考虑）、土建费用、安装费用等。
1．1．4 适应环境条件的要求
水电站所在的地区和环境一般差异较大，开关站选型应因地制宜，满足污秽地区、地震地区和高海拔地区的特殊要求，以保证导体和电气设备安全运行。
1．1．5 与电气主接线选择相结合
在开关站选型时，应充分考虑电气主接线的可靠性、灵活性和经济性，并利于主接线的简化。
1．1．6 减少对环境的影响
由于开关站运行电压高，应充分考虑电晕、无线电干扰和静电感应场强的影响。
1．1．7 适应水电站的布置特点
由于水电站受地形、地质影响较大，每个电站布置方式差异较大，因此，在开关站选型时，应结合电站枢纽布置，合理选型。
1．1．8 结合高压设备制造发展和设备造价降低
由于水电站设计周期较长，而电气设备制造技术发展较快以及设备造价随技术进步在不断降低，因此，在高压设备选择中应引起重视。
1．2 工程设计说明
1．2．1 开关站型式选择比较中应注意的方面
（1）一次投资比较础、支构架和征地费用等。
对于10～35 kV开关站设备比较，通过对石门、花坝等小水电站的设计比较，发现采用户内金属开关柜的型式与采用敞开式开关站的一次投资相当，有的还低于敞开式开关站的一次投资。
对于110～220 kV开关站设备比较，特别是近几年GIS的造价降低，通过小峡（110 kV）、宝兴（220 kV）、直岗拉卡（110 kV）、宝珠寺（220 kV）、大峡（220 kV）、尼那（110 kV）等水电站设计，GIS与敞开式开关站一次投资差额在降低。原设计一般认为GIS的一次投资为敞开式开关站2～3倍，目前，在设计时建议按1．2～2倍考虑。如小峡电站，GIS的一次投资为1 348万元，两个敞开式方案分别为1 059万元和1 187万元；宝兴水电站GIS的一次投资为1 928万元，敞开式方案为1 418万元。另外，对已运行的电站，如石泉、宝珠寺、大峡水电站的220 kV敞开式开关站，经过投资计算，与GIS的估算投资相当。
对于330 kV及以上开关站设备比较，通过对公伯峡和拉西瓦水电站开关站选型比较，超高压设备GIS一般与采用敞开式开关站的一次投资相当或低于敞开式开关站的一次投资。公伯峡330 kVGIS的一次投资11 317万元，敞开式开关站的一次投资10 878万元；拉西瓦750 kV GIS的一次投资128 310万元，敞开式开关站的一次投资154 490万元。
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本文关键字：水电站 电力配电知识，电工技术 - 电力配电知识
