自2011年以來,國家電網(wǎng)公司智能變電站建設推廣進入快速發(fā)展時期,智能化、集成化引領著變電站建設的新趨勢。
2012年12月,公司啟動新一代智能變電站示范工程建設6個試點項目,包括重慶合川220千伏大石變電站、武漢未來科技城110千伏東擴變電站、天津110千伏高新園變電站、北京220千伏未來城變電站和110千伏海鶄落變電站、上海110千伏葉塘變電站,這批項目均將于今年年底建成投產(chǎn)。新一代智能變電站以“集成化智能設備與一體化業(yè)務系統(tǒng)”為主要特征,實現(xiàn)專業(yè)設計向整體集成設計的轉(zhuǎn)變,一次設備智能化向智能一次設備的轉(zhuǎn)變,是先進適用技術(shù)的集成應用。中國工程院院士沈國榮以“系統(tǒng)高度集成、結(jié)構(gòu)布局合理、裝備先進適用、經(jīng)濟節(jié)能環(huán)!备爬诵乱淮冸娂夹g(shù)的特征。
今年2月,公司再次啟動標準配送式智能變電站建設第一批5個試點項目,包括安徽六安110千伏孫崗變、福建漳州110千伏恒蒼變電站、江蘇鎮(zhèn)江110千伏陵口變電站、上海110千伏園海變電站、浙江紹興220千伏袍南變電站,這5個項目已于近期全部完工投運。
標準配送式智能變電站按照新一代智能變電站技術(shù)方向,推行“標準化設計、裝配式建設”,在智能變電站技術(shù)模式、設計設備、建設模式等方面實現(xiàn)進一步創(chuàng)新。與普通變電站相比,標準配送式智能變電站在土建過程中采用全預制裝配結(jié)構(gòu)建筑模式,實現(xiàn)二次設備“即插即用”,極大縮短了變電站的整體建設工期。常規(guī)220千伏、110千伏變電站工程建設周期一般為420天、300天,初步統(tǒng)計,5項試點工程建設周期平均減少50%~75%。
新一代智能變電站、標準配送式智能變電站的大力建設也將引發(fā)新型智能變電站產(chǎn)品設備研制的創(chuàng)新風潮,集成式斷路器、電力電子變壓器、預制艙式二次組合設備等將取代傳統(tǒng)設備,在智能變電站的技術(shù)升級及后續(xù)推廣建設中逐步迎來廣泛應用。
福建漳州110千伏恒蒼變電站
實現(xiàn)電網(wǎng)建設“加速度”
7月10日,漳州110千伏恒蒼變電站1號主變正式投入運行。恒蒼變是福建電網(wǎng)首座標準配送式智能變電站,創(chuàng)新性地采用了“標準化設計、工廠化加工、裝配式建設”,建設工期為88天,僅為正常工期的三分之一,全面縮短了電網(wǎng)建設全壽命周期,改變了傳統(tǒng)的變電站電氣布局、土建設計和施工模式,是全面深化基建標準化建設的一次有益探索。
標準化設計帶來高效率
走進110千伏恒蒼變電站,筆者看到,站內(nèi)一、二次設備艙及安全器具室均為白墻灰頂,顯得格外簡潔。“全站整體設計是以預制艙方案取代常規(guī)建筑,圍墻、擋墻、護坡等構(gòu)筑物采用‘工廠預制、現(xiàn)場裝配’,減少現(xiàn)場‘濕作業(yè)’,實現(xiàn)環(huán)保施工,提高施工效率!睋(jù)該站項目經(jīng)理姚禮平介紹,變電站采用的是生態(tài)擋墻護坡,預制鋼筋混凝土模塊,現(xiàn)場階梯式吊裝,土方填充,綠色環(huán)保;而圍墻采用的是裝配式圍墻,圍墻的立柱和墻板均是工廠化生產(chǎn),現(xiàn)場安裝,無需二次裝飾,減少了現(xiàn)場工作量。
恒蒼變結(jié)構(gòu)支架通過設計優(yōu)化,采用的是全聯(lián)合單管柱梁結(jié)構(gòu),構(gòu)件和節(jié)點少,簡潔美觀,減少耗鋼量,省去了混凝土基礎杯底找平及二次灌漿施工環(huán)節(jié);全站電纜溝則采用預制壓頂、復合無邊框電纜溝蓋板的設計,電纜支架通過工廠化加工、現(xiàn)場裝配式施工完成。
工廠化加工改變作業(yè)模式
“恒蒼變?nèi)緹o常規(guī)磚混建筑物,110千伏二次設備,35千伏、10千伏配電裝置和安全工器具間均采用預制艙一體化設備,提高了設備集成度,也提高了設備出廠整體質(zhì)量和整裝工藝水平,減少現(xiàn)場安裝、接線、調(diào)試工程量!睋(jù)漳州電業(yè)局基建部負責人介紹,變電站二次設備艙采用2個標準40尺艙體拼接,艙內(nèi)接線及單體設備調(diào)試均在工廠內(nèi)完成,并采用預制光纜連接技術(shù),實現(xiàn)艙體內(nèi)外光纜無縫對接;設備艙體整體運輸至現(xiàn)場進行吊裝、就位、拼接,省去了常規(guī)建筑物梁柱扎筋組模澆制、墻體砌筑、墻面粉刷、修飾裝潢、電氣盤柜安裝等環(huán)節(jié),實現(xiàn)就位免裝修、設備艙無塵化施工,縮短工期,減少環(huán)境污染。
同時,預制艙內(nèi)通風、照明、溫濕度控制、圖像監(jiān)控等輔助設施一應俱全,并應用空調(diào)型智能控制柜,滿足了二次設備運行溫濕度要求;一次艙采用地冷循環(huán)加空調(diào)調(diào)節(jié),有效解決設備凝露問題,提高設備壽命。一次設備與二次設備、二次設備間采用標準化連接,實現(xiàn)二次接線“即插即用”,有效降低現(xiàn)場施工安全風險,提高了線纜施工的工藝質(zhì)量和建設效率。“這也是變電站能在短短三個月之內(nèi)建成的主要原因!币ΧY平說。
裝配式建設提升工程質(zhì)量
恒蒼變采用交直流一體化電源、合并單元與智能終端一體化裝置,提高設備集成度,廠內(nèi)完成艙體制造及艙內(nèi)屏柜就位、接線及調(diào)試。
“恒蒼變的一大特點是各模塊間與一次設備之間均采用預制電纜、光纜及航空插頭。”姚禮平告訴筆者,采用預制航空插頭,可以實現(xiàn)“即插即用”功能,現(xiàn)場安裝快速,外部對接方便,也使后期擴容及改造更快捷。
此外,恒蒼變還應用了無人值班變電站順序控制等多項新技術(shù),實現(xiàn)了信息統(tǒng)一采集、綜合分析、智能報警、按需傳送、設備狀態(tài)遠方視頻確認,有效支撐“無人值守、調(diào)控一體、運維一體”。
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