隨著國民經(jīng)濟和社會的快速發(fā)展,能源需求越來越大與人力資源緊張,建設(shè)工期緊,電網(wǎng)工程質(zhì)量及工藝要求越來越高等矛盾越來越突出,變電站現(xiàn)有的建設(shè)模式已無法適應(yīng)新的要求。要加快變電站施工進度,提高工程質(zhì)量,變電站建設(shè)應(yīng)采用模塊化、標準化、工廠化生產(chǎn),現(xiàn)場僅進行簡單的組裝模式。
集成式變電站是將變壓器、多回路高壓開關(guān)系統(tǒng)、無功補償裝置、絕緣母線、變電站綜合自動化系統(tǒng)、通訊、遠動、計量及直流電源等電氣單元,按照系統(tǒng)性、安全性、可靠性、易維護、一體化的原則安裝在一個隔熱、防火、防盜、防潮、防小動物、五面通風、全封閉、可移動的鋼結(jié)構(gòu)箱體內(nèi)。因其深入負荷中心,減少供電半徑,提高供電質(zhì)量,特別適合廠礦企業(yè)變電站的建設(shè)及改造,被譽為“21世紀變電站建設(shè)的目標模式”。
一、集成式變電站的優(yōu)勢:
1.節(jié)省土地、減少維護
集成變電站占地面積小,110kV集成站占地約為 880平米,若使用 GIS設(shè)備的全站占地僅需600平米;與常規(guī)站相比,可節(jié)省 60%-80%的占地面積,符合國家節(jié)約土地政策。整站封閉運行結(jié)合外層防護措施,抗風沙、紫外線、酸雨、凝露,及周邊環(huán)境污染相對集中地區(qū)。從根本上解決了常規(guī)變電站中的設(shè)備易損壞的問題,變電站可實行狀態(tài)檢修,減少維護工作量,可節(jié)約大量運行維護費用。
2.工廠預(yù)制化
用戶選型或訂貨時,只要用戶根據(jù)變電站的實際需要,提出一次接線圖和設(shè)備技術(shù)參數(shù),就可以選擇我公司集成變電站的規(guī)格和型號,所有設(shè)備在制造基地預(yù)制,真正實現(xiàn)變電站建設(shè)工廠化,整個變電站從圖紙確認到投運只需 100~120天時間(常規(guī)變電站從建設(shè)到投運至少需要 6-8個月以上),極大縮短了建設(shè)工期。
3.先進的整站設(shè)計技術(shù)
集成變電站國內(nèi)領(lǐng)先技術(shù)及工藝,外殼采用熱鍍鋅鋼板,框架采用標準 H型鋼材料及制作工藝,有良好的防腐性能,保證 30年不銹蝕。集成變電站外涂航空涂料,能保溫隔熱,保證設(shè)備運行的環(huán)境溫度,使集成站整體不受環(huán)境及外界污染影響,可保證在-55℃~+70℃的環(huán)境下正常運行。集成站內(nèi)一次設(shè)備采用國內(nèi)技術(shù)領(lǐng)先設(shè)備,產(chǎn)品無裸露帶電部分,全封閉、全絕緣結(jié)構(gòu)、安全性高;二次設(shè)備采用常規(guī)綜合自動化系統(tǒng),也可采用進口 PLC自動化系統(tǒng),二次線應(yīng)用先進的全站線束,整體布置,模塊化插拔各個單元,回路性質(zhì)用色線方式區(qū)別,完全實現(xiàn)無人值班運行方式。
4.綜合自動化程度高
全站智能化設(shè)計,采用變電站綜合自動化系統(tǒng),分散安裝,可實現(xiàn)遙測、遙控、遙信、遙調(diào)、每個單元均具有獨立運行功能,繼電保護功能齊全,可對運行參數(shù)進行遠方設(shè)置,對站內(nèi)濕度、溫度進行控制和遠方煙霧報警,滿足無人值班的要求。根據(jù)需要還可以實現(xiàn)圖像遠程監(jiān)控功能,及對設(shè)備的主要部位進行遠紅外測溫顯示及報警等。集成站也可采用 PLC面保護綜合自動化系統(tǒng)進行信息交換、邏輯計算及控制執(zhí)行。
5.高標準的安全和防護設(shè)計
全封閉鋼架結(jié)構(gòu),抗震性能好,設(shè)備底部懸空,設(shè)計可高出地面 60cm~200cm,便于通風散熱,利于設(shè)備防汛抗洪。設(shè)備間距滿足國家電網(wǎng)規(guī)范的標準,能充分保證設(shè)備運行安全及人員巡檢的安全。集成站四周設(shè)鋼制防盜門及防盜遙視報警系統(tǒng),處門以外的所有對外部分均以金屬網(wǎng)封堵,能防止飛鳥及小動物進入,保溫層采用防火棉填充,梁柱表面覆蓋 3.5cm厚的 LG防火隔熱涂料,各配電室內(nèi)設(shè)有相應(yīng)的防火裝置,并配有遙視感應(yīng)探頭,可對煙霧和火災(zāi)情況及時報警。
6.節(jié)省企業(yè)投入成本
集成站和常規(guī)變電站相比能給企業(yè)節(jié)省大量的資金投入,減輕企業(yè)運行成本,緩解企業(yè)資金壓力。就標準配置而言,集成站與常規(guī)站戶內(nèi)變電站相比能為企業(yè)節(jié)約資金 10%左右。
7.集成變電站優(yōu)勢概括分析:
(1)全站壽命周期:從建站開始按照全年時間來考慮,(包括施工周期、故障率降低 30%),以投運的寧夏天元錳業(yè)水泥廠為例,日產(chǎn) 1.4萬噸、按照水泥市場價格 350元每噸計算、減少停電一天可為企業(yè)贏得效益 490萬元。
(2)占地面積:對比常規(guī)站集成變電站節(jié)約土地高達 70% 。
(3)后期電纜:根據(jù)目前我們已經(jīng)建好的變電站參考,例如:①寧夏天元錳業(yè)電解錳三期西區(qū) 110kv 變電站,集成站比常規(guī)站節(jié)省2.7公里的路程,大大縮短了后期電纜的使用量、為該企業(yè)(節(jié)省電纜費用 648萬元);②全站二次電纜節(jié)省 40%(16-20萬)。
(4)運行、維護、人員配備:常規(guī)站維修人員需要 7-9人,集成變電站為無人值守、根據(jù)需要配備 2-4 人即可;常規(guī)站大多設(shè)備和線路外露如意損壞,維護頻繁,加大了維護率;集成變電站全戶內(nèi)站維護方便、所有設(shè)備都在站內(nèi),增加耐候性,減少了維護故障率(對比常規(guī)年節(jié)省人員費用40-50 萬的費用)。
(5)其他費用:回收率(集成變電站可回收率為 90%,常規(guī)站30%)、自然環(huán)境因素、人為因素。
二、集成變電站實用化特點
1. 整站全封閉結(jié)構(gòu), 所帶來的優(yōu)勢,所有設(shè)備采用戶內(nèi)安裝,減少了自然環(huán)境對設(shè)備的影響。增加設(shè)備的耐候性,降低了設(shè)備的故障率,減少了維護成本。
2.采用全封閉鋼制框架式結(jié)構(gòu),可大大降低變電站對外部環(huán)境的電磁污染。
3.運行過程中,由于其封閉的鋼制結(jié)構(gòu),特別對于主變部分能有效隔絕主變的勵磁電流,能明顯降低主變運行時所產(chǎn)生的噪聲污染。
4.鋼制框架結(jié)構(gòu)有別于傳統(tǒng)門型鋼構(gòu),根據(jù)不同設(shè)備的動/靜載荷,在框架內(nèi)連接橫向、縱向的立柱、橫梁,起到加固結(jié)構(gòu)、支撐設(shè)備的目的。使得全站整體框架抗震水平達到8級水平。
5.整站所有鋼材全部使用熱鍍鋅處理工藝,在30年內(nèi)不會出現(xiàn)銹蝕,保證了整站至少30年的使用壽命。
6.整站外部護板采用75mm厚玻璃絲棉復(fù)合板,增加了整體護板的強度,起到隔離防火防爆的目的。
7.主變室噴涂鋼結(jié)構(gòu)防火涂料,厚度在4~5mm,保證一級防火要求。
8.整站外墻涂料,根據(jù)當?shù)貧鉁丨h(huán)境可使用抗紫外線航空涂料,保證站內(nèi)、外5~8℃溫差,如風沙較大可使用抗風沙彈性涂料。
9.通風散熱,變壓器室、110kV設(shè)備室,裝置風機進行強制通風散熱、及事故強排。
10.自然通風散熱,主變作為整站最大的發(fā)熱元件,其自然通風散熱,首先頂部護延設(shè)置有自然通風孔,底部設(shè)置有通風百葉窗。
當變壓器處于運行狀態(tài)時熱空氣會自然上升,室內(nèi)底部會形成負壓,冷空氣自然會通過底部通風百葉窗進入室內(nèi),給主變降溫。
11.110kV集成變電站-基本型集成整站占地面積僅為880平方米,布置緊湊、結(jié)構(gòu)合理、節(jié)省大量土地資源,十分有利于深入負荷中心。
12.生產(chǎn)周期短,全站結(jié)構(gòu)為整體預(yù)裝,現(xiàn)場所有部件的連接為螺栓連接即可,常規(guī)110kV集成變電站生產(chǎn)周期僅為90個工作日。
13.集成變電站整體懸空布置,可根據(jù)當?shù)氐乩憝h(huán)境將集成站懸空高度定為600mm~2000mm之間,可防止洪水、小動物等對集成站內(nèi)部的侵害。
14.回收利用率搞,整站鋼制框架結(jié)構(gòu),可回收利用率高達95%以上。
15.二次的保護控制室采用獨立的隔熱保溫層,保溫層使用75cm厚的玻璃絲復(fù)合板,能夠起到隔熱、保溫、防火、防爆的目的。
16.整站頂部采用100cm厚的玻璃絲復(fù)合板,主要起到隔熱作用,并且按3%坡度進行傾斜,可有效防止雨雪在頂部的存積,避免產(chǎn)生漏水,對電器設(shè)備造成損害。
17.全站是一個有著自然通風的封閉環(huán)境,可防止站內(nèi)、外溫度差距過大造成凝露,對電器造成損害。
18.所有通風、散熱口均采取過濾措施,防止大量的塵土等雜物或一些小動物進入站內(nèi)。
19.站內(nèi)照明采用LED照明,起到節(jié)能環(huán)保的目的。