智能變電站模塊化建設(shè)的思考

湯少?gòu)?/p>

國(guó)網(wǎng)寧德供電公司，福建寧德 352100

智能變電站模塊化建設(shè)的思考

湯少?gòu)?/p>

國(guó)網(wǎng)寧德供電公司，福建寧德 352100

在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展態(tài)勢(shì)下，電力企業(yè)的能源供應(yīng)更加注重高效化和節(jié)能化，在遵循可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的方針要求下來(lái)滿足日益增長(zhǎng)的供電需求，這就為智能變電站的發(fā)展創(chuàng)造了良好機(jī)遇。相對(duì)傳統(tǒng)變電站來(lái)說(shuō)，智能變電站的一個(gè)明顯特點(diǎn)就是智能化運(yùn)行，對(duì)于模塊化建設(shè)屬于是新時(shí)期技術(shù)發(fā)展的一個(gè)方向，可以使變電站建設(shè)更為集約化和節(jié)能化，使其建設(shè)工期大大縮短，本文就對(duì)智能變電站的模塊化建設(shè)相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行了分析。

智能變電站；模塊化；建設(shè)

在變電站建設(shè)中，采用模塊化的思維進(jìn)行建設(shè)指導(dǎo)，是符合時(shí)代發(fā)展趨勢(shì)的。從實(shí)質(zhì)來(lái)看，模塊化變電站采用的是裝配結(jié)構(gòu)模式，以工廠預(yù)制生產(chǎn)和現(xiàn)場(chǎng)安裝兩部分為主進(jìn)行建設(shè)，這種新的建設(shè)方式可以使變電站的建設(shè)場(chǎng)地面積進(jìn)一步縮小，同時(shí)也會(huì)使建設(shè)的施工工期縮短，使其施工效率得到保障，可以使變電站在短期內(nèi)盡快投入使用，各項(xiàng)功能模塊分布合理，為供電服務(wù)提供安全保障。

1 智能變電站的模塊化描述

智能變電站是隨著科學(xué)技術(shù)的廣泛普及而出現(xiàn)的一種新型變電站形式，具有自動(dòng)化和信息化的特點(diǎn)。對(duì)于它的模塊化來(lái)說(shuō)，屬于是變電站建設(shè)的一種新型模式，是時(shí)代發(fā)展的產(chǎn)物，它的模塊化建設(shè)主要涉及到的以下幾個(gè)方面，即主變壓器、高壓開(kāi)關(guān)、中壓開(kāi)關(guān)、中壓配套設(shè)備和綜合自動(dòng)化等等，這幾個(gè)部分之間相互作用相互聯(lián)系，共同構(gòu)成智能化變電站。下面對(duì)各個(gè)部分進(jìn)行簡(jiǎn)要闡述。

第一，主變壓器。它是通過(guò)拔插的方式，和高壓進(jìn)線電纜接頭相互連接，在全封閉和多股電纜母線橋架，來(lái)實(shí)現(xiàn)和中壓出線的相互連接。

第二，高壓開(kāi)關(guān)。它是在進(jìn)出線部位選擇拔插的具體方式，在氣體絕緣封閉方式的利用下，來(lái)實(shí)現(xiàn)和組合電器的相互連接。

第三，中壓開(kāi)關(guān)。它是選擇一體化的預(yù)裝性質(zhì)的組合電器。

第四，中壓配套設(shè)備。這一設(shè)備中，它的結(jié)構(gòu)構(gòu)成主要是以消弧線圈、接地變壓器以及無(wú)功補(bǔ)償裝置為主的[1]。

第五，綜合自動(dòng)化。它屬于是選擇一體化預(yù)裝式的控制室。

在實(shí)際的變電站建設(shè)中，這五個(gè)功能模塊都是需要在事前進(jìn)行調(diào)試的，在開(kāi)始安裝操作時(shí)，依次選擇的是一次電纜、連接變壓器、開(kāi)關(guān)和配套設(shè)備、綜合自動(dòng)化選擇通訊線路、電纜連接，在各個(gè)部分連接完成之后，最后開(kāi)始進(jìn)行整體上的調(diào)試工作，對(duì)各個(gè)功能組成進(jìn)行性能的測(cè)試，以確保智能變電站模塊化建設(shè)的順利進(jìn)行。

2 電氣一次模塊化建設(shè)的基本方案

2.1模塊建設(shè)的施工工藝

在智能變電站的模塊化設(shè)計(jì)工作中，對(duì)于各個(gè)環(huán)節(jié)的施工工藝和施工方法確定需要做好實(shí)現(xiàn)的調(diào)查和研究工作，確保方案具有很好的可執(zhí)行性。對(duì)于電纜環(huán)節(jié)的施工，電纜敷設(shè)處理可以選用成品電纜槽盒為主，這對(duì)施工效率提升是有重要促進(jìn)作用的。電纜溝要采用成品復(fù)合溝蓋板和裝配式電纜溝，這樣可以大大縮減現(xiàn)場(chǎng)澆筑的施工工作量和實(shí)踐，在使用隱藏式電纜溝系統(tǒng)下，可以確保其安全性和便利性，整個(gè)變電站內(nèi)沒(méi)有明顯的露溝、蓋板，外觀整齊簡(jiǎn)潔，更具有工業(yè)化的特點(diǎn)。

2.2二次設(shè)備的集成形式

按照間隔和功能劃分，可以將二次設(shè)備集成形式分為以下幾種；即單間隔相近功能集成、單功能跨間隔集成、單間隔多功能集成、多功能跨間隔集成以及單間隔跨層多功能集成。這些不同的集成形式可以以較少的設(shè)備投入完成較多的功能作用，從而使其效益增加，第一，可以減少二次設(shè)備以及屏位數(shù)量，減少變電站的占地面積和交換機(jī)數(shù)量，從而使網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)得到簡(jiǎn)化，提高了它的運(yùn)行可靠性；第二，變電站的整體結(jié)構(gòu)設(shè)置更為簡(jiǎn)單緊湊，其運(yùn)行可靠性得到保障，能夠?qū)崿F(xiàn)從全站角度的整體協(xié)調(diào)管理和控制；第三，對(duì)裝置間的接線起到簡(jiǎn)化作用，可以節(jié)省其他不必要環(huán)節(jié)的電纜線應(yīng)用；第四，可以實(shí)現(xiàn)資源之間的相互共享，這種共享性可以進(jìn)一步節(jié)省軟件和硬件資源以及變電站的總體造價(jià)成本，使其所產(chǎn)生的一系列成本控制在合理范圍內(nèi)。

2.3關(guān)鍵設(shè)備的確定

對(duì)于電氣設(shè)備的確定主要是在遵循通用設(shè)計(jì)應(yīng)用目錄的原則下，采用高度較為集中的一次設(shè)備和二次設(shè)備為主。

首先，智能變壓器。它屬于是智能組件和變壓器的綜合，每一臺(tái)的220kV主變壓器最好設(shè)置一面智能控制柜，把主變智能組件進(jìn)行合理布置；而110kV主變壓器則可以結(jié)合本體設(shè)備來(lái)取消智能控制柜，實(shí)現(xiàn)和本體端子箱的集成。此外，變壓器本體智能終端集成最熱點(diǎn)溫度預(yù)測(cè)、發(fā)熱老化評(píng)估和預(yù)測(cè)、油中氣體溶解的溫度、分接開(kāi)關(guān)觸頭磨損以及使用壽命的評(píng)估等等，可以保證變壓器的安全穩(wěn)定運(yùn)行[2]。

其次，智能高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備。它是通過(guò)GIS廠家來(lái)完成智能控制柜內(nèi)部各個(gè)智能組件的組裝的，進(jìn)而完成廠內(nèi)的接線工作，并進(jìn)行調(diào)試，而智能控制柜和本體的一體化運(yùn)輸和吊裝可以減少現(xiàn)場(chǎng)接線和聯(lián)調(diào)工作，使建設(shè)的工期縮短，從而帶動(dòng)起建設(shè)效率的提高。

2.4總平面的相關(guān)布置

它的布置原則是盡可能的減少變電站建設(shè)用地，第一，主接線的優(yōu)化工作。它的優(yōu)化是采用集成度較高的設(shè)備，實(shí)現(xiàn)變電站內(nèi)部設(shè)備的合理配置。主接線中還需要對(duì)變電站本期和未來(lái)所上規(guī)模的界限進(jìn)行明確，并依據(jù)建設(shè)的實(shí)際提高建設(shè)各個(gè)模塊化思想的透明度。第二，對(duì)站址條件的利用?？梢詫?duì)變電站區(qū)域內(nèi)的環(huán)境和道路進(jìn)行合理利用，縮短變電站的縱向尺寸和橫向尺寸，把圍墻建設(shè)所占的面積降為最小。第三，二次設(shè)備的集成應(yīng)用。對(duì)于戶外變電站來(lái)說(shuō)，可以對(duì)配電裝置周圍的空余場(chǎng)地進(jìn)行利用，合理配置預(yù)制艙式二次組合設(shè)備，實(shí)現(xiàn)整艙的配送和吊裝等工作。這樣就可以改變?cè)械亩纹凉瘳F(xiàn)場(chǎng)的安裝、接線以及調(diào)試模式，使設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境得到改善，也就減少了潛在因素對(duì)設(shè)備的影響；而戶內(nèi)的變電站建設(shè)可以采用模塊化的二次組合設(shè)備，并且各個(gè)模塊的功能有明確區(qū)分，減少現(xiàn)場(chǎng)接線工作，使其建設(shè)效率得到確保。第四，對(duì)全站的功能用房進(jìn)行整合，在對(duì)變電站進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)可以融入模塊化設(shè)計(jì)思想，遵守?zé)o人值守變電站標(biāo)準(zhǔn)把變電站房間設(shè)置數(shù)量和項(xiàng)目予以標(biāo)準(zhǔn)化管理。整個(gè)變電站只設(shè)置安全工具房間、資料房間、泵房，這樣就達(dá)到了房間的優(yōu)化配置。

2.5配電裝置的型號(hào)確定以及具體布置

在模塊化建設(shè)的設(shè)計(jì)要求下，對(duì)于各種設(shè)備的選型都要按照工廠預(yù)制現(xiàn)場(chǎng)裝配的理念進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)于一次設(shè)備來(lái)說(shuō)，它的本體可以增加智能組件來(lái)實(shí)現(xiàn)智能化，而智能組件則是統(tǒng)一由一次設(shè)備的廠家在現(xiàn)場(chǎng)完成集成處理；對(duì)于電氣裝置的具體布置來(lái)說(shuō)，可以采用“單元”布置的形式，分為各個(gè)區(qū)域就近進(jìn)行布置，達(dá)到二次接線的實(shí)際要求[3]。此外，對(duì)于電纜的鋪設(shè)，可以采用成品電纜槽盒，這可以使其土建施工更為快速和簡(jiǎn)單，而電纜溝則可以采用成品復(fù)合溝蓋板和裝配式電纜溝，以盡可能的減少現(xiàn)場(chǎng)澆筑的時(shí)間和工作量。

3 結(jié)論

隨著我國(guó)電力事業(yè)的不斷發(fā)展，智能變電站建設(shè)取得了顯著成就?；诋?dāng)前信息化的要求，實(shí)行模塊化的智能變電站建設(shè)可以改變傳統(tǒng)站中的設(shè)備選擇、電氣布局以及施工模式等，使其資源消耗降低，運(yùn)行可靠性增強(qiáng)，滿足現(xiàn)代電力需求。

[1]宋麗娜.模塊化在智能變電站的應(yīng)用[J].電子技術(shù)與軟件工程，2016（1）：156-156.

[2]李偉.一種模塊化結(jié)構(gòu)的智能變電站培訓(xùn)系統(tǒng)[J].通信電源技術(shù)，2015，32（6）：250-251.

[3]耿芳，王笑一.智能變電站模塊化設(shè)計(jì)研究[J].天津電力技術(shù)，2015（4）：53-57.

TM6

A

1674-6708（2016）171-0229-02

湯少?gòu)瑖?guó)網(wǎng)寧德供電公司。