"優秀設計評選"獲獎智能變電站揭秘
變電站是整個輸配電系統的核心,就像在巨大電網身軀里面的一顆堅強“心臟”,每一次跳動都向電網輸送無盡的能量。
近日,國家電網公司基建部公布了今年上半年度輸變電工程優秀設計評選結果,其中有兩座智能變電站獲獎,分別是山東怡明智能變電站和河南鄢陵智能變電站,讓我們走進這兩座變電站,一起來領略智能變電站的科技風采。
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2012年上半年度輸變電工程優秀設計評選,國家電網公司基建部共授予60項工程優秀設計獎。
此次評選共有27家省級電力公司申報工程146項,其中線路工程53項,變電工程93項,參評項目均為2010年9月至2011年9月之間投運并安全運行半年以上的輸變電工程。
綜合來看,獲獎優秀設計工程亮點頻現,創新成果突出。
線路(包括電纜)工程結合工程微地形、微氣象條件,優化設計方案,提高防舞動、防污閃、防風偏等能力,提高工程安全可靠性;采用多回同塔、高強鋼、鋼管塔、鐵塔及基礎防腐設計、新型防振裝置、機載激光雷達、海底電纜在線監測等新技術,提高輸送容量,壓縮線路走廊,實現安全、節地、節材、節能。
變電站工程深化應用全壽命設計方法和設計技術,在智能變電站技術、地下變電站設計技術、變電站降噪技術等方面積極探索,綜合比選,創新應用,努力實現安全環保、節地節材、節能節資的目標。
山東怡明變電站 智在分析 能在全控

●電壓等級:220千伏
●規模:本期兩臺18萬千伏安主變壓器,220千伏出線2回,110千伏出線6回,35千伏出線6回
●建設投產時間:2011年4月開工,2011年10月投產
●獲獎關鍵詞:山東首座220千伏智能變電站 全面的節能環保效益
“請遵守操作規程,六氟化硫含量正常,氧含量正常。”筆者剛走進怡明站主控樓,耳邊就響起悅耳的提示聲。
“這是六氟化硫氣體泄漏智能監控系統,普通變電站里沒有。”見筆者一臉疑惑地四處尋找,值班員常春介紹說,“它就安裝在墻壁里,隨時監測樓內的六氟化硫含量,指標出現異常就會報警。并通過紅外感應人員進出,及時提示。”
“現在正好是巡視時間,咱們一起去看看吧。”常春說。
猶如“千手千眼佛” 實現智能化保護
在220千伏配電室,筆者發現,這里的每面開關柜一左一右各“多”出了一面智能控制柜。眼前的母線200開關柜、密怡I線211開關柜、密怡II線212開關柜都是這樣,而2號A母線接地刀閘、密怡I線C相PT等設[FS:PAGE]備則分別“多”出了一面智能控制柜。
“這些智能控制柜是高度集成的一體化智能裝置,集成了局部放電、在線監測、智能終端等,怡明站各個電壓等級的設備都配置了。一旦設備狀態出現異常,它們就會發出報警信號,并把信號傳送到主控室,值班員不用到現場就能掌握、處理,比普通變電站‘聰明’多了。在這里值班,工作量減少了不少。平時巡視的時候,重點留意一下信號通知、刀閘是否發熱等問題就行了。”常春自豪地介紹說。
在二樓控保室里,一排排全是智能組件柜,分別監測不同的設備。“這個KTH型變壓器排油注氮滅火裝置控制柜,是用來監測、處理主變壓器著火事故的。”常春指著旁邊的智能裝置告訴筆者,“按下這個按鈕,就可以實現對兩臺主變的排油充氮操作,達到滅火目的。除了手動操作按鈕滅火外,當同時出現重瓦斯和火災報警訊號時,滅火裝置也能自行啟動。”
“‘智能化保護’是它的核心特色,這里的智能設備用一句話說,就是‘智在分析,能在全控’,整座站就像一個神通廣大的千手千眼佛。”曾參與建設的山東送變電工程公司繼電保護班班長盧福木告訴筆者。怡明站的智能保護裝置具有全開放式數字接口,既可以與智能化的一次設備無縫對接,也能兼容傳統的一次設備,還支持站控層接入、間隔層互聯和過程層信號,實現了靈活組網。
全站在線監測系統一體化
“全站在線監測系統一體化,是怡明站的又一大亮點。就拿其中的斷路器狀態監測系統來說,它可以監測分合閘電流、分合閘速度,并有波形顯示。如果分合閘速度過低或過高,波形就會出現階躍,表示斷路器存在故障,保證工作人員在第一時間獲悉、處理。”說起怡明站的先進之處,濰坊供電公司基建部專工陳洪偉打開了話匣子。
當設備運行出現異常,“網絡報文記錄及分析系統”將立即分析所有通信報文并對異常報警,進而查找到隱患和錯誤原因,指導人員定位排除故障。遇到悶熱、陰雨天氣,室內溫度、濕度超標了,空調就會自動啟動,這是“運行環境監控系統”在工作。
這套系統還包括火災、安全防護、圖像等子系統,能通過遠程圖像直觀顯示現場設備,并能遠程控制燈光、風機、空調等。而“數字化”式互感器、“電力系統同步時鐘”,則極大地提高了測量的準確度。
河南鄢陵變電站 一鍵控制 綠色環保

●電壓等級:220千伏
●規模:本期18萬千伏安主變1組,220千伏出線2回,110千伏出線4回
●建設投產時間:2010年7月開工,2011年7月投產
[FS:PAGE]●獲獎關鍵詞:河南首座220千伏智能變電站 一鍵式順序控制
與常規變電站相比,節約占地20%以上;與傳統操作相比,采用一鍵式順序使效率提高了10倍;與常規變電站大量使用一次耗材相比,該站大量采用新型復合材料,減少用鋼量14.1噸,實現了綠色環保,這是記者未到鄢陵變電站時別人對它的描述。
7月9日,在項目經理楊珂的帶領下,記者走進該站,探尋他的智能魅力。
“隱形”的電子式互感器
走進變電站大門,第一感覺是該站的布置緊湊了,構支架層次簡潔了。慢慢步入220千伏設備區,記者明顯發現設備支架減少了,互感器的設備支架不見了。那么,作為變電站必備的互感器又在哪里?
“之所以讓人感覺變電站布置緊湊,是因為它采用了磁光玻璃原理的電子式互感器。這種互感器絕緣簡單、體積小、重量輕,可以做到電子式互感器與隔離開關共支架組合安裝,使220千伏配電區域縱向布置尺寸減少3到4米。結合全站構支架優化和總平面布置優化,與220千伏變電站通用設計方案相比,全站減少占地面積6.2畝,節約土地資源約23%。”楊珂向記者介紹。原來,“隱形”的電子式互感器是與隔離開關共用一個支架進行了安裝。
綠色環保的取材用料
傳統變電站采用由金屬材料制成的控制電纜傳輸電流電壓、控制告警等信號,采用金屬角鋼支架敷設。常規220千伏變電站電纜用量通常在50千米左右,角鋼支架用量約5到6噸。鄢陵變電站基于數字化和網絡化傳輸方式,主要采用多模光纖光纜取代控制電纜,這就使得控制電纜用量銳減,僅為3.5千米,光纜用量13.5千米,節省了金屬材料,降低了工程投資。
同時,電纜敷設時,該站采用新型復合材料的電纜支架,表面光滑、能折疊,可根據線纜數量靈活設置支架層數及高度,較之傳統變電站既減少了貴金屬使用量,也便于施工安裝和檢修。這種新型復合材料是從隨處可取的黃沙中提取二氧化硅制成的玻璃材料,因此全站共通過設備支架優化和復合材料的代用,減少用鋼量14.1噸,實現了綠色環保。
便捷的一鍵式順序控制
與常規變電站不同的是,鄢陵變電站采用一鍵式順序控制系統。以主變壓器的投退為例,在傳統運行方式下,全套操作下來大約在半個小時以上,而采用一鍵式操作,一個指令下達到操作完成,總共耗時3分57秒。從半個多小時到3分多鐘,效率提高了10倍。這種全新的操作運行模式,得益于全站一體化信息平臺豐富準確的數據采集和強大的高級功能應用。
此外,該站還安裝有狀態監[FS:PAGE]測系統,可對主變壓器、斷路器、避雷器等主要設備的狀態監測數據統一進行后臺分析。“其原理是在線路上加裝6套舞動在線監測裝置和5套圖像視頻在線監測裝置,利用線路架設的OPGW光纜將線路在線監測單元信息傳輸至站內,并通過預留接口接入規劃中的河南省輸變電狀態監測系統,為最終實現狀態檢修奠定技術基礎。”楊珂說。
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