220kV智能变电站设计优化创新
摘要:针对已建成投运的滨江220kV智能变电站,提出了智能变电站设计的创新点和亮点,并分析了智能变电站和常规变电站在效益和投资方面的差异,可为今后智能变电站工程提供借鉴。
关键词:智能变电站;优化;创新
1工程概况
铜陵滨江220kV变电站工程是国家电网公司确定的智能变电站第二批试点项目之一,也是安徽省第一座220kV智能变电站。
工程本期建设2台180MV A 主变压器,满足了铜陵市规划的新城区用电负荷增长的要求,改善铜陵市电网结构,提高地区供电能力及供电可靠性。
2设计创新和亮点
滨江变按照无人值班智能站设计,采用了大量新技术、新设备、新材料,实现全景数据采集、高级功能应用,从主系统到辅助系统全面实现智能化。
贯彻了国网公司提倡的资源节约、环境友好、工业化设计理念。
创新亮点汇总如下:
(1)220kV、110kV进出线均配置电流电压组合型电子互感器ECVT
省内首次大规模采用电流电压组合型电子互感器ECVT,涵盖220kV、110kV 所有进出线间隔,为保护测控计量提供了性能优质的双A/D采样数据,测量精度高,动态范围大,减少计量回路二次损耗。
电子式电流互感器均采用罗氏线圈+低功率线圈结构,电子式电压互感器采用电容分压型。
(2)采用智能一次设备,并进行优化设计
滨江变采用“一次设备本体+传感器+智能组件”方案实现一次设备的测量数字化、控制网络化、状态可视化、功能一体化、信息互动化等智能化功能。
其中与一次设备本体有安装配合的传感器尽可能与一次设备本体采用一体化设计,优化安装结构,保证一次设备运行可靠性及安全性。
(3)首次创新性的采用35kV电动手车开关柜
为配合顺序控制,提高站内智能化程度,滨江变首次在35kV电压等级采用手车试验、运行位置可电动操作的开关柜,接地开关采用电动机构。
(4)设置统一的设备状态监测后台系统,实现状态检修
省内首次建立220kV变电站大规模、多参量状态监测后台系统,为生产运行实现设备状态检修和智能化管理提供了后台支持和直接依据。
(5)站内自动化系统配置合理,层次明晰,功能强大
全站采用IEC61850标准实现二次装置信息交互数字化、标准化,利用光纤实现二次装置互联互通,提高信息传输可靠性和装置互操作性。
站控层网络采用MMS、GOOSE、SNTP三网合一、共网传输。
220kV配置双套在物理结构上独立的单网,110kV设置双重化网络,35kV不设置过程层网络。
间隔层设备与过程层设备之间的采样值信息通过点对点方式传输,保护装置采用点对点跳闸方式,保证系统工作可靠性。
(6)构建全站一体化信息平台,实现高级应用功能
滨江变建立全站一体化信息平台,实现顺序控制、智能操作票及全景智能防误、智能告警及事故辅助分析决策、状态检修、经济运行与优化控制、站域控制等高级应用,提高生产运行的自动化、智能化水平,为生产运行提供辅助决策。
(7)设置智能辅助控制系统,实现全站联动控制
省内首次在220kV变电站利用智能辅助控制系统建立传感测控网络,实现图像监视、安全警卫、火灾报警、采暖通风、运行温度监测等辅助系统的集成应用和联动控制。
整合原有分散的各子系统资源,提高智能化和自动化水平,满足智能变电站无人值班的要求。
(8)采用智能交直流一体化电源系统,实现电源系统统一管理
滨江变整合站内电源系统,将交流、直流、UPS、通信电源系统统一设计、生产,建立电源系统统一监控平台,统一智能监控。
(9)二次系统功能整合,组屏优化,减少建筑面积
全站二次设备功能整合,组屏优化,屏柜数量较常规站减少约30%。
二次设备整体布置优化,全站仅设置一个二次设备室,合并相似功能房间,各间隔智能终端、状态监测IED均布置于配电装置现场的智能控制柜,减少建筑面积约30%。
(10)优化光缆设计,缩减电缆沟截面,减少敷设工作量
全站采用非金属多模光纤光缆取代大量的控制电缆,同时对户内至户外的长距离光缆按面向间隔原则采用多芯光缆,配ODF进行熔接。
优化后屋外配电装置电缆沟截面压缩27%。
滨江变竣工结算全站铠装光缆仅7.95km,户内尾缆仅7.05km,比常规站节约控缆用量57%。
(11)采用LED节能灯具,实现“绿色照明”
滨江变生产综合室事故照明全部采用LED灯具,有效减少了能源消耗,实现低碳环保,且长期运行经济优势明显。
3效益和控制投资
与常规变电站相比,滨江智能变电站采用了大量的新设计、新技术、新设备、新材料,整体功能得到全面提升,主要效益如下表:
作为国家电网公司试点示范工程,滨江变电站结合工程实际,融入多项先进设计理念,大胆采用技术先进、成熟可靠的新设备、新材料,全面贯彻“两型一化”和全寿命周期管理要求,最大限度地实现资源节约、环境友好,为国网公司“两型一化”智能变电站建设奠定了坚实的基础。
参考文献:
(1)刘振亚国家电网公司输变电工程通用设计110(66)~750kV智能变电站部分中国电力出版社2011.7
安徽省电力设计院。