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国家电网引领智能化变电站建设新趋势(2)
  • 自2011年以来,国家电网公司智能变电站建设推广进入快速发展时期,智能化、集成化引领着变电站建设的新趋势。预制电缆的质量优势也十分明显,工厂化预制实现了工业化、标准化、模块化的生产和检测,现场组装方便快捷、防差错,可实现施工工艺的标准化。

    此外,恒苍变还应用了无人值班变电站顺序控制等多项新技术,实现了信息统一采集、综合分析、智能报警、按需传送、设备状态远方视频确认,有效支撑“无人值守、调控一体、运维一体”。

    安徽六安110千伏孙岗变电站“多快好省”的新型变电站

    3月14日开工建设,6月30日建成投运,108天,工期之短着实令人惊叹。但从一开始,孙岗变电站的建设施工并没有刻意追求速度,随着多项技术、管理创新的实践运用,变电站建设过程变得精益高效、从容顺利,实现了“多快好省”。

    创新亮点多

    孙岗变的创新早在设计的优选中就逐步体现。在优选通用设计方案的基础上,孙岗变结合自身特点,以实现“电气和土建接口标准化、电气二次接线标准化、主要建(构)筑物标准化”为目标,优化运用了预制技术、预制舱式二次组合设备、信息一体化及高级应用技术等6项关键新技术。

    就像家庭装修中常用的定制家具一样,孙岗变将“预制”技术应用发挥到极致。建筑物、构筑物、光缆、电缆预制技术均成功运用于工程实践中。据统计,孙岗变零标高以上所有建构筑物装配率达100%,构架、支架钢管、钢屋架、墙板100%预制装配,二次设备组合集成在一面12面屏位预制式设备舱内,而110千伏配电装置区电缆预制应用率也达到88.7%。

    建设投运快

    前期准备工作充分,后期技术运用合理,变电站建设之快让人大吃一惊。

    在设计环节,由于通用设备基础取消设计,时间缩短30天,即插即用取消端子排设计缩短15天,二次设备集成缩短30天,构建筑物采用装配式再缩减15天。

    工程开工建设后,预制技术、集成技术等一系列创新措施,使得工程建设一直保持高效节奏。预制舱式二次设备招标采购一个批次完成,缩短采购工期60天,吊装就位仅需半天。而电缆及光缆敷设采取即插即用技术,一套多芯连接器头座对接仅需10秒即可完成。

    全站构支架设备支架基础共120个,外形尺寸均按统一标准进行模板制作和立模,又节约大量时间。此外,其他附属设施和建筑的工期也缩短许多,镂空式塑钢围墙节约20天,管构支架节约18天,站内仅有的两栋建筑物零米以上工期只用了25天。

    通过孙岗变的试点实践,110千伏变电站施工总工期由240天缩短为108天,其中建筑工期、电气安装及调试分别由150天、120天缩短为73天、35天。由此,典型110千伏变电站设计建设整体工期(从初设到竣工)由540天缩短为240天。

    质量工艺高

    设备选型优,集成率高,决定了变电站施工质量工艺的优秀。一次设备方面,孙岗变采用“一次设备本体+智能终端”方式实现一次设备智能化功能。主变、开关通过智能终端实现对所属及相关设备的操作等功能。一次设备本体到就地智能控制柜之间,采用统一标准的航空插头,代替原有控制电缆连接,具备了智能一次设备的形态特征。二次设备方面,采用二次总集成的施工及管理模式,由保护及监控系统供应商集成智能终端合并单元一体化装置、预制光缆、预制电缆、故障录波以及预制二次组合设备舱,舱内设备完成组装调试后,整舱配送至施工现场。

    预制电缆的质量优势也十分明显,工厂化预制实现了工业化、标准化、模块化的生产和检测,现场组装方便快捷、防差错,可实现施工工艺的标准化。

    耗资占地省

    孙岗变运用模块化的设计方法,将110千伏间隔层二次设备下放于配电装置场地,一、二次设备就地融合,使变电站在原通用设计方案基础上减少占地303.2平方米,节地10%以上。

    同常规站相比,孙岗变“集成”所带来的降耗、节地效果尤为明显:减少自动化设备1台、测控装置6台、电能表3台、智能组件9台;终期还将减少测控装置16台、电能表9台、智能组件19台。二次设备室建筑面积较同规模常规变电站减少36.2%。这些“集成”效果,节省了变电站投资,减少了屏柜数量,优化了屏柜布置,减少了光缆芯数,加大了屏柜内空间,便于通风散热,优化了设备的运行环境。

    由于减缩建设周期66.67%,按照人工费用人均50元一天估算,仅工期一项,工程就节约了近21万元。此外,标准配送式智能变电站推行工厂化加工,现场作业人员明显减少,安全风险降低,新模式还大大降低了粉尘、噪声、污水的排放,环境效益提升明显。

    上海110千伏园海变电站四个月建造奇迹

    6月30日,上海嘉定110千伏园海变电站正式投运。在寸土寸金的上海,如何集约高效地建变电站一直是个严峻的课题。110千伏园海变电站应用全户内设计、标准化生产和配送式建设的模式,在短短4个月内就安全优质地建成了上海市第一座标准配送式智能变电站,完美破解了这个难题,不得不说是一个奇迹。

    全户内设计,技术先进架构新

    走进园海变,你看到的是一幢普通的单层建筑。如果不是门口的铭牌提醒,你甚至不会想到这是一座110千伏变电站。为了节约水土资源、保护环境,该站采用全户内设计,所有电气设备布置在户内,外观简洁、内里紧凑。本体建筑创新了建筑结构型式,由传统变电站的两层建筑改为地上一层、半地下室一层的建筑设计,地面应用预制钢结构,外围采用占地面积较小的装配式围墙,减少了建筑面积,降低了建筑高度。建成的变电站建筑面积为2184平方米,建筑高度12米,比起传统变电站节省了不少空间。

    电气设备安装上,园海变也改变了传统变电站架构布局,将所有间隔层的二次设备全部下放,二次设备室内应用模块化设计的先进技术,将所有设备按功能分为四大模块,创新电气接口的标准化设计,优化电气设备通风设计,使园海变的户内电气布局架构新颖,设计紧凑,功能也更为清晰。

    标准化生产,环保便捷质量高

    作为首批标准配送式智能变电站的试点工程,标准化生产自然是必不可少的。

    嘉定供电公司土建负责人介绍,该站土建工程应用预制钢结构,站本体、围墙、大门、结构支架、设备支架应用到的所有钢结构件都在工厂进行标准化生产,技术统一、规格固定,构件生产完毕后直接运至施工现场进行吊装,方便快捷。相较传统变电站钢筋混凝土的建设过程,该站避免了现场混凝土浇捣、模板安拆等繁复工艺及其造成的环境污染,工业化的生产过程保证了构件的质量指标,有利于质量管控。

    标准化生产的理念同样体现在电气安装上。该站电气安装负责人介绍,一、二次设备高度集成,110千伏封闭式组合电器(GIS)汇控柜、10千伏开关柜等均采用组合设备,保护、测控、录波等多合一装置在设备出厂时就已集成在柜内。二次设备室的各功能模块也进行一体化生产,在工厂内就完成了集成调试,整体运至现场后直接进行安装,大幅减少了现场工作量。而二次设备间采用了标准化预制电缆,电缆接头在工厂封装,到达现场后即插即用,方便快捷。

    配送式建设,安全可靠工期短

    自6月30日投运至今,园海变电站已安全运行了一个月,有效缓解了嘉定区安亭镇国际汽车城产业园区的供电紧张状况。“如果不是标准配送式建设,在短短4个月内建成一座110千伏变电站并保证它安全可靠,这是绝对不可能的。”嘉定供电公司基建部负责人钱江说。

    标准配送式建设将变电站的建设模式优化为“工厂生产、现场装配”两大阶段。由于建筑构件、电气设备及控制电缆等都采用工厂标准化生产,生产过程互不干涉,可同时进行,从而大大缩短了建设工期。而工业化生产质量稳定,生产标准又有章可依,因此保证了出厂产品的质量性能。工厂预制的构件、设备根据施工进度配送至现场后,直接进行模块化组合,统一安装调试,由于无需繁冗琐碎的现场工作,因此建设精力集中在组装调试上,节约建设时间的同时又保证了施工质量。(御风)

    自2011年以来,国家电网公司智能变电站建设推广进入快速发展时期,智能化、集成化引领着变电站建设的新趋势。预制电缆的质量优势也十分明显,工厂化预制实现了工业化、标准化、模块化的生产和检测,现场组装方便快捷、防差错,可实现施工工艺的标准化。