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            湖北恒暉機電承裝有限公司

            Hubei henghui electromechanical fittings co. LTD.

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            110kV智能變電站的基建新技術應用

             

             

            基建新技術的應用


            1、無人值守變電站順序控制技術


            (1)采用面向對象、基于操作票的順序控制技術,除典型操作票外,還可按需生成組合票,并進行模擬驗證,完成各類組合順序控制。


            (2)對IEC 61870-5-104國際遠動通信規約的功能擴充,存票和判別在變電站側自動完成,集控中心通過操作票選擇、傳送、驗證、確認、執行、反饋等流程實現遠方順序控制,無需人工干預。


            (3)建立繼電保護功能模型,實現保護運行狀態實時顯示、控制和管理,將保護測控二次系統納入順序操作范圍,建立一、二次設備對象間的動態拓撲,實現全面順序控制。


            2、智能終端、合并單元一體化裝置


            目前硬件水平也完全能夠支持智能終端、合并單元的整合。智能終端、合并單元一體化裝置可以同時采集合并LPCT、電子式互感器(光纖通訊接口)的原始采樣數據,發送符合IEC61850-9-1/ IEC61850-9-2 的采樣值信息給間隔層裝置。


            本裝置具有開關量及其他一次設備在線監測量的采集和傳輸功能,響應間隔層裝置的GOOSE跳合閘等命令。裝置可提供直流量采集、大量開入量采集和開出執行,通過邏輯組合可靈活實現非電量直接跳閘、分接頭調檔、刀閘控制、五防控制、隔離斷路器在線監測等組合功能。


            3、變電站用交直流一體化電源系統


            將站用交流電源、直流電源,交流不間斷電源(逆變電源)和通信電源進行系統集成創新,以先進的高頻開關電源變換技術,微電子技術,通信技術為聯接紐帶,進行統一設計開發,建立統一監控信息平臺,實現所有站用電源高度集成化、網絡化、智能化。該系統以直流系統為核心,取消了通信蓄電池組和UPS蓄電池組,共享直流電源的蓄電池組。系統采用總監控裝置,通過以太網通信接口,采用IEC61850規約與變電站后臺設備連接,實現對一體電源系統的遠程監控維護管理。該系統能實現電源系統安全化、網絡智能化,解決了站用電源分散設計存在的問題,是智能變電站對站用電源進行網絡化管理并實現系統全參數在線檢測功能的最佳解決方案。


            4、變電站智能輔助控制系統


            全站配置一套智能輔助控制系統實現視頻安全監視、火災報警、消防、通風和環境監測等系統的智能聯動控制。


            智能輔助控制系統包括圖像監視及安全警衛子系統、火災自動報警及消防子系統、環境監測子系統等。


            智能輔助控制系統不配置獨立后臺系統,利用狀態監測及智能輔助控制系統后臺主機實現智能輔助控制系統的數據分類存儲分析、智能聯動功能。


            智能輔助控制系統包括狀態監測及智能輔助控制系統后臺主機1臺(列入狀態監測系統后臺)、圖像監視和安全警衛子系統1套、電子圍欄子系統1套、火災自動報警及消防子系統1套、采暖通風控制及消防聯動設備1套、環境監測設備1套等。


            為保證變電站安全運行,便于運行維護管理,在變電站內設置一套圖像監視及安全警衛子系統。其功能按滿足安全防范要求配置,不考慮對設備運行狀態進行監視。


            圖像監視及安全警衛子系統設備包括視頻服務器、多畫面分割器、錄像設備、攝像機、編碼器及沿變電站圍墻四周設置的電子柵欄等。其中,視頻服務器等后臺設備按全站最終規模配置,并留有遠方監視的接口;就地攝像頭按本期建設規模配置。


            5、故障錄波及網絡記錄分析一體化裝置


            全站統一配置1套故障錄波和網絡記錄分析一體化裝置,由網絡記錄單元、暫態錄波單元、故障錄波及網絡分析主機構成。裝置記錄所有過程層GOOSE、SV網絡報文、站控層MMS報文,具備暫態錄波分析功能與網絡報文記錄分析功能,分析結果上傳至站控層主機兼操作員站。


            按電壓等級和網絡配置網絡記錄單元、暫態錄波單元,主變單獨配置網絡記錄單元,暫態錄波單元,同時接入主變各測錄波量,實現有故障啟動量時主變各側同步錄波。故障錄波及網絡記錄分析裝置對SV網絡、GOOSE網絡、MMS網絡的接口,采用相互獨立的數據接口控制器。


            6、隔離斷路器在線監測系統


            一次設備采用隔離斷路器(DCB),全站設置一套一次設備在線監測系統,采用分層分布式結構,由傳感器、狀態監測IED、后臺系統構成。監測范圍包括隔離式斷路器的SF6氣體密度、分合閘先去電流波形、行程曲線、儲能狀態燈等。每臺隔離斷路器(DCB)配置1臺狀態監測IED,隔離斷路器(DCB)監測IED安裝于間隔智能組件柜內。

            隔離斷路器在線監測示意圖


            7、新型低損耗站用變壓器


            按照《35kV~220kV無人值班變電站設計技術規程》要求,110kV變電站宜從主變壓器低壓側分別引接兩臺容量相同,可互為備用,分列運行的站用變壓器。每臺站用變壓器按全站計算負荷選擇。工作變壓器長期處在低負荷運行狀態,采用損耗更低、節能效果更好的非晶合金鐵芯變壓器作為站用變壓器,對變電站節能降耗具有重要意義。非晶合金鐵芯變壓器是采用非晶合金材料代替傳統的硅鋼片制作壓器鐵芯,運行中引起的鐵芯空載電流和空載損耗都較小。 其空載損耗比用硅鋼片鐵芯的變壓器可下降 70%以上,空載電流下降約 80%,是目前節能效果較為理想的站用變壓器。


            8、變截面電纜溝


            電纜溝是變電站的基礎設施,是各配電裝置和主控制樓之間的聯接紐帶。常規電纜溝在直線段內的截面往往是一樣大的,同一溝道內配置同樣層數和規格的電纜支架。但由于電纜溝末端電纜數量比較少,勢必造成電纜溝兩端存在大量空閑支架。溝道還會因為排水的需要形成坡面,造成空間的浪費和施工不便。針對這種情況,結合國網基建新技術的應用成果,本工程采用改變電纜溝截面尺寸,在電容器回路電纜溝保持溝寬不變的情況下,根據局部電纜的數量動態調整電纜溝溝深,達到“量體裁衣”的效果。


            9、新型阻火膨脹模塊


            新型膨脹阻火模塊采用無機膨脹材料和少量高效膠聯材料模壓固化而成,綜合了傳統有機防火堵料、無機防火堵料和阻火包的優點,具有優良的防火性能,耐火時間長、發煙量低,能有效阻止火災蔓延與煙氣的傳播。


            10、復合材料電纜支架


            電纜支架采用復合材料支架,利用復合材料抗腐蝕的特點,解決鋼制電纜支架易腐蝕問題,消除影響變電站安全運行的隱患。用作電纜支架的復合材料通過耐高低溫試驗、耐酸堿鹽腐蝕度試驗、荷載試驗、熒光紫外線/冷凝試驗及人工氣候(氙燈)曝露試驗、阻燃試驗及絕緣性試驗,各項技術參數符合工程設計的要求。


            11、 降噪金具


            為降低變電站的噪聲,我院進行了本站降噪金具的設計,具體措施如下:


            (1)減小雙導線本體外側間隙;加大雙導線本體外側過渡圓角;采用鉸鏈結構;深埋緊固件。


            (2)加大導線過渡圓角尺寸;螺栓尾部不凸出線夾外表面,使完全處于線夾屏蔽范圍之內;在加工時T型線夾外表面做拋光處理,去除毛刺等引起電暈危險點;加長壓接部分拔梢長度,避免壓接后導線鋁股松弛(起燈籠)起電暈。


            (3) 適當加大設備均壓環、屏蔽環環體尺寸。


            (4) 加大管母線金具過渡曲率半徑;在加工時,外表面需做拋光處理,提高表面質量;采用節距較小、截面相對較大純鋁線伸縮過流;將伸縮過流純鋁線成扇形布置,使其形成一個防暈罩來保護金具其他零部件,避免放電起暈。


            (5)加大封端球球體直徑;球體用鋁板折彎成型;在加工時,外表面需做拋光處理,來提高表面質量。加大設備配套防暈裝置環體尺寸;和金具配套加工,使其完全罩住金具而使金具不產生電暈。


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