西涇變電站:智能監測的跨越

220千伏西涇智能變電站投運前,工作人員進行最后的檢查和維護。
● 名稱:西涇變電站
● 電壓等級:220千伏
● 站址:無錫市惠山區前洲鎮
● 規模:本期18萬千伏安主變2組,220千伏出線4回,110千伏出線8回
● 建設投產時間:2010年3月開工,2010年12月投產
8月30日,無人值班的江蘇無錫220千伏西涇智能變電站內一片靜寂,只有利用物聯網技術,由385個水浸、煙感、溫濕感等傳感器,55個高清攝像頭以及兩臺紅外熱成像儀及聲光報警等設施建立的傳感測控網絡在“注視”著站內的一切。自2010年12月30日竣工投運以來,西涇變一直安全穩定運行。
今年2月25日,國家電網公司總經理劉振亞在西涇智能變電站調研時指出,西涇變電站的新技術、新功能和先進設施的應用達到國內領先水平,真正實現了“智”的跨越,并努力打造“能”的提升,為國家電網公司系統打造了智能變電站的樣板,為推進智能電網建設作出了突出貢獻。
技術創新 創造多項第一
國家電網公司綜合分析電網規模技術水平和創新能力,充分利用無錫作為國家物聯網研發中心的優勢,將220千伏西涇智能變電站列入首批試點項目,并交由江蘇省電力公司實施。
早在國家電網公司提出建設堅強智能電網時,江蘇公司就積極開展了智能變電站的相關調研工作,檢索國內外文獻超過100篇,搜集的問題建議超過100條,奠定了智能變電站設計和建設的基石。經過10項專題論證,220千伏西涇變電站設計方案于2009年年底順利通過了國家電網公司組織的專家評審,被專家譽為“技術最先進、經濟最合理”的方案。
220千伏西涇變電站位于江蘇省無錫市惠山區前洲鎮,占地面積約10畝。該站采用了先進、可靠、集成、低碳、環保的智能設備,綜合運用智能傳感、網絡通信、實時監測、專家系統等技術,將傳統意義上的設備“活化”,使其具備智能,進而實現自我感知、判別和智能化決策,自動完成順序控制、一次設備在線監測、輔助系統智能聯動及變電站自動化系統高級應用等先進功能。
“不同于常規變電站,這座變電站真正實現了無人值班、在線監控。我們測算過,通過設備的智能化升級,預計每年可實現節省運行費用146.2萬元。”江蘇無錫供電公司監控班班長袁磊平一邊在電腦上調出西涇變的各項運行參數,一邊說。
西涇變在國內首次實現大規模、多參量在線監測系統的后臺整合和遠程應用,為實施設備狀態檢修,進而減少定期檢修和停電次數提供了技術支撐,可大大提高供電可[FS:PAGE]靠性和設備使用效率及壽命;在國內首次利用物聯網技術建立傳感測控網絡,使常規變電站各自獨立的圖像監視、安全警衛、火災報警、消防、給排水、采暖通風等輔助生產系統通過統一的通信規約實現了集成應用,與設備在線監測系統一起構成了變電站智能巡檢系統,無需進行人工或機器人巡檢,遠方的監控中心便可隨時掌握站內設備和輔助系統的運行情況,及時診斷并處理出現的異常現象。
西涇變在國內首次大規模采用全光纖式電流互感器,為保護、測量、計量提供了全面優質的采樣數據;在國內首次建立數字式計量系統與常規計量系統的在線對比驗證系統,為國家有關部門對理論上測量精度優于常規的數字計量系統的認證及推廣應用提供了依據。西涇變電站的建設經驗,不僅在技術上完成了由傳統模式向智能化模式的跨越,同時也取得了一批科研理論成果。在變電站規劃、設計、建設期間,各參建單位共獲得19項專利,編制了《智能變電站技術導則》等十三項國家電網公司企業標準。
資源節約 推動全面節能
過程層網絡如何構建方才合理?電子式互感器如何選擇方能確保可靠?系統文件怎樣生成才可避免受制于廠家?輔助系統如何設計能夠實現智能化?設計圖紙怎么表達有利于運行管理?伴隨著設計、施工一項項難題被逐步破解,西涇變在實現技術突破的基礎上,全面融入了資源節約、環境友好和工業化理念,成為工業領域的節能先鋒。
進入西涇變站區大門,進入視線的僅有2棟建筑。站區西側(大門左側)為三層建筑,其中一層為電纜層,二層為10千伏開關室及接地變室,三層為110千伏GIS開關室、二次設備室及功能用房;站區東側(大門右側)為兩層建筑,其中一層為10千伏電容器室,二層為220千伏GIS開關室;兩棟建筑間為戶外主變場地。西涇變本期建設18萬千伏安變壓器2臺,220千伏出線4回,110千伏出線8回,10千伏出線24回。
西涇變大規模采用體積小、占地少的組合電氣設備,并優化布置,其占地和建筑面積分別為6699和4788平方米,與標準化設計同規模方案相比,分別減少占地435平方米(6.1%)和建筑面積666平方米(12.2%);通過多重網絡通信、信息等技術運用,大大節約了控制電纜和通信電纜的用量;西涇變采用就地布置方式,節省了二次設備室44%的屏位和全站30%的電纜材料,加上智能變電站與常規變電站的差異,本期工程折合少用銅材近15噸;西涇變采用“綠色照明”方案,配置LED節能燈具,比同等規模變電站節約用電31.6%;采用智能通風系統,全站可節約用電負[FS:PAGE]荷25千瓦。據測算,智能變電站成熟推廣后其造價將低于常規西涇變站,應用前景十分廣闊。
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