无建(构)筑物 全标性配送式110 千伏变电站方案探讨

作者:张靖波 李玉鼎时间:2015-03-03 09:05:45  来源:  阅读次数:709次 ]

无建(构)筑物 全标性配送式110 千伏变电站方案探讨 

 

张靖波  国网河南省电力公司济源供电公司  河南济源  459000

 

李玉鼎  济源职业技术学院  河南济源  459000

 

【文章摘要】

 

   目前传统地上变电站均有主控楼等建筑,促使占地面积较大,不符合国家电网公司提出的建设小型化变电站的要求。根据国家电网公司大力推行“标准化设计、工厂化加工、装配式建设”, 创新变电站工程建设模式,遵照变电站建筑功能“设施化”理念,本文提出开发采用户外10千伏全封闭式组合电器(GIS)和全面采用模块化二次设备舱下放布置方案,实现无建(构)筑物、全标准配送式110千伏变电站,可以大量的节约土地,减少投资,改善环境,缩短工期,该方案是一种较好的创新变电站工程建设模式,值得探讨和推广。

 

【关键词】

 

无建(构)筑物;全标性;变电站;模块化二次设备舱

 

根据国家电网公司大力推行“标准化设计、工厂化加工、装配式建设”创新变电站工程建设模式,遵循“安全性、适用性、通用性、经济性”协调统一原则,应用“标准配送、两型一化、无人值守、智能化”理念,突出变电站工业化设施功能定位,实现安全可靠、技术先进、节约环保、节地节资的目标。我们对无建(构)筑物 全标性配送式 110 千伏变电站进行如下探讨。

 

当前的110千伏变电站基本实现了“两型一化、无人值守和智能化”,但标准配送仍存在着好多困难,难就难在建(构)筑物上,尽管各设计单位推出了诸多装配式建筑方案,但仍不能从根本上实现全配送、占地少、工期短的目标。一个无人值守的110千伏变电站建设60%以上时间用在了土建上,土建的大部分时间又都是建(构)筑物工程,同时也是变电站占地面积最大的工程。如果能基本取消建(构)筑物工程,不但变电站建设时间会大大缩短,占地面积也会明显减少。

 

现以国家电网公司通用设计方案110A1为例进行讨论。本方案为 :110千伏进线四回,采用单母线分段接线;10千伏出线3×12回,采用三分段接线;主变最终容量3×50000千伏A。主要技术指标:围墙内占地面积0.39hm2,总建筑面积 520.97 m2。现作如下优化 :

 

无建(构)筑物 全标性配送式110 千伏变电站方案探讨 张靖波  国网河南省电力公司济源供电公司  河南济源  459000李玉鼎  济源职业技术学院  河南济源  459000

 

电气设备布置及配电装置

 

根据建设规模,主变压器、110千伏配电装置、10千伏配电装置、10千伏电容器、站用变压器等均采用室外布置,形成高低压分别在站区的南北两侧平行布置;主变压器在高低压配电装置之间。在110千伏配电装置和主变之间、10千伏配电装置和电容器、接电装置之间分别设置运输道路,形成环形道路,变电站出口位于东侧,正对主变压器运输道路。(详见附图)

 

2 110 千伏配电装置

 

110千伏配电装置采用全封闭组合电器(GIS)户外布置,电缆进线、主变和 GIS间采用管母直接连接,取消全部构架。

 

3 10 千伏置电装置

 

10千伏配电装置采用全封闭组合电器(GIS)户外布置。(建议开发 10 千伏 GIS室外配电装置,由于暂时还没有该产品,仅参照110千伏GIS设备相关参数布置,如间隙尺寸0.8m等)。主变进线采用铜管母,出线采用电缆,取消 10 千伏配电间。

 

4 10 千伏电容补偿装置

 

10千伏电容补偿装置仍采用框架式散装成套装置,10千伏接地装置采用户外装置,均户外布置,取消相应辅助房间。

 

二次设备

 

结合“标准配送、两型一化、无人值守、智能化”变电站的特点,遵照变电站建筑功能“设施化”的设计理念,全面采用模块化二次设备舱下放布置。

 

5.1 取消建筑物。

 

其中,除10千伏采用二次设备下放装置外,其中间隔层110千伏配装置1个预制舱、主变装置1个预制舱、交直流系统1个预制舱、通信1个预制舱;站控层公用及其他设备1个预制舱;该站为无人值守站,仅设具有资料、工具摆放和检修人员如厕功能的综合用房工具舱1个。以上舱均选20尺。预制舱均布置于所在设备的空地处或道路旁,取消二次设备室。

 

5.2 二次设备“即插即用”。本站为智能变电站,采用预制线缆实现一次设备与二次设备、二次设备之间的光缆、电缆标准化连接,提高二次线缆施工的工艺质量和建设效率。由于该站区面积较小,电附图 :装配式变电站电气总平面布置图表1(光)缆采用双端预制方式。设备供货商应按照标准化设计图纸,进行航空插头及电(光)缆的制作、检验、测试、连接,实现“即插即用”。具体实施方案参照国家电网公司《标准配送式智能变电站建设技术守则 》。

 

照明

 

在二次设备舱内设正常工作照明和事故照明,全部采用LED灯具,室外照明全部采用太阳能照明灯,实现绿色照明。

 

电缆敷设

 

由于110千伏电缆只有四回,且又较短,所以采用直埋敷设;10千伏电缆采用装配式电缆沟敷设;二次电(光)缆采用浅埋式槽盒敷设,过路采用排管敷设;10千伏电容补偿装置和10千伏接地装置电缆采用穿管敷设,这样可以大量减少土石方开挖量并实现装配式安装。

 

防直击雷保护

 

本工程经优化设计后,由于站区面积减小,构架和建筑物的取消,被保护装置高度在5m以下,经计算全站设两支30m避雷针即可实现全站设备防直击雷保护要求,而原方案为两支门型架构上装设的25m避雷针、两支 25m 独立避雷针。通过优化的设计方案和原方案比较,有如下优势 :

 

①优化后的方案取消了建筑物和构架,为“标准配送式智能变电站”的建设提供了最佳条件,完全符合国网公司提出的“2013年,公司将创新变电站工程建设模式,开展标准配送式智能变电站建设,大力推行‘标准化设计、工厂化加工、装配式建设’,全面提升电网建设能力”的要求,是 110 千伏变电站一种全新的建设模式。

 

②主要技术指标对比(如表 1)显然,优化后取消了建筑物,围墙内站地面积减少了35.4%,节地效果非常明显。

 

③可大大缩短变电站建设周期像本工程规模的变电站,一般建设周期10个月左右,但75%的时间是建(构)筑物的建设,延误建设周期的工程,90%以上是因为土建,费时、费力、费资,毫不夸张地说,从建设单位到监理单位,再到施工单位,80%以上的精力是用在土建上。优化后的方案,建设周期可缩短为4个半月,其中土建2个半月,电气设备安装2个月,应该是可行的,建设周期可缩短一半以上。

 

④优化后的方案由于实现了站内“零”建,不但避免了常规建筑繁杂的备案、审查等建设手续,而且大大减少了现场的“湿”施工工程量,减少了环境污染,会产生积极的社会效益。

 

⑤由于10千伏全封闭式组合电器(GIS)还没成品,二次设备舱还没有成熟的价格等因素,经济指标还无法详尽比较,但从总的情况来看,因占地面积的减少、建(构)筑物的取消、二次设备下放后二次电(光)缆的减少、建设周期的缩短等因素,虽然110千伏电缆二次设备舱、10千伏全封闭式组合电器(GIS)造价会有所提高,但工程总造价会大大降低。综上所述,无建(构)筑物、全标准配送式110千伏变电站方案,设计理念正确,经济指标优越,技术方案可行,完全符合国网公司“标准化设计、工厂化加工、装配式建设”,创新变电站工程建设模式,所以说该方案值得肯定推广。

 

建议相关部门积极开发户外10千伏全封闭式组合电器(GIS),为无建(构)筑物、全标准配送式110千伏变电站建设创造必要的条件。

 

【参考文献】

 

[1]35千伏—110千伏无人值班变电站设计规程(DL/T5103--1999);

 

[2]国家电网公司《标准配送式智能变电站建设技术守则》;

 

[3]国家电网公司2013年第一次输变电工程设计竞赛创新和亮点 ;

 

[4]国家电网公司110千伏变电站通用设计(方案 110A11);

 

[5]智能变电站建设技术(国家电网公司基建部)

 

【作者简介】

 

张靖波(1979 年 -11 月),男,汉族,河南济源人,高级工程师,研究方向:电气工程。

 

李玉鼎(1981 年 -9 月),男,汉族,河南济源人,助教,研究方向:电子技术。

 

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