全戶外四遙無人值班變電所的設計與應用

全戶外四遙無人值班變電所的設計與應用

1.4距離內的人均勞動時間的特點。(1)實現(xiàn)四遙遠方監(jiān)控,實現(xiàn)無人值班,簡化了運行管理,減少了附屬生活設施的投入。(2)一次設備全部室外布置裝設,取消了配電室、控制室、值班室、宿舍的建設。35kV、110kV變電所占地面積分別為1.5畝和5.5～7畝,比常規(guī)變電所分別減少1.5畝和5畝左右。(3)全部采用了技術含量高的無油新設備(除變壓器外),可靠性高,自動化程度高,維護、檢修工作量少。(4)二次設備室外就近布置裝設,就地完成保護、控制和計、測量等功能。獨立單元性強,互不影響,運行可靠,便于擴展。(5)節(jié)省大量控制電纜和電力電纜,減少了二次接線環(huán)節(jié),取消了電纜溝。(6)采用簡單可靠220V交流電源,配UPS逆變電源為操作電源(電池為65Ah,12V×8塊),取代常規(guī)的220V復雜的直流電源。(7)采用熱噴鋅新工藝對變電所的全部金屬架構、金具、箱體進行防銹蝕處理,可保證15年不銹蝕,減少了日常維護工作量。(8)建設周期短,見效快。從土建開始到投運,一般用4～5個月。2110kV全戶外無人值班變電所的經濟效益(1)實現(xiàn)無人值班,節(jié)省投運開班綜合費用(住宿、生活設施、用品購置等)約15萬元。每年節(jié)省值班人員工資、福利、生活等運行費(按7人計)約25萬元。(2)減少配電室、控制室、值班宿舍等房屋建筑面積約400m2,節(jié)約資金40萬元。(3)減少占地5畝左右,每畝征地費10～12萬元,節(jié)省征地資金50～60萬元。由于占地的減少,其相應的圍墻、土方量、防雷、接地網等綜合投資也相應地減少。(4)節(jié)約控制電纜和電力電纜約15000m,每m平均12元,計可節(jié)約18萬元,取消電纜溝約200m長,每m建設費為250元,節(jié)省投資約5萬元。(5)室外裝設的10kV、35kV出線每個出線,單元綜合投資(包括架構、一次設備、微機保護控制、RTU、多功能電子表)分別為5萬元、13萬元左右,僅相當于一面GG—1A開關柜或手車柜的價格。取消了控制室集中控制用的大量PK盤(一般20～28面),每面按5萬元計,可節(jié)約120萬元。(6)采用交流操作電源取代直流電源,減少投資約15～20萬元。一般常規(guī)所采用雙套整流裝置,配200Ah電池,投資約為24萬元,而采用交流加裝UPS逆變設備僅需5萬元左右。(7)由于占地少、相應的圍墻、土方量、防雷接地網等工程量的減少也會使建設工期縮短并節(jié)約施工費用。3110kV全戶外四遙無人值班變電所設計方案介紹(1)簡化一次系統(tǒng)接線:在縣域電網形成以220kV變電所為中心樞紐,以110kV為主網架的情況下,在滿足供電可靠、運行靈活、操作檢修方便的前提下,要盡量簡化110kV變電所的一次接線,減少相應設備投入數(shù)量。一般110kV一進一出兩回線,采用內橋接線,一期采用線路變壓器組過渡接線方式;35kV側終期出線4～6回,10kV出線終期為8～12回,均采用單母線開關分段,取消了雙母線帶旁路接線方式。采用開關分段主要是便于改變運行方式和負荷轉帶調整。這種接線方式,便于縣級農網實現(xiàn)110kV、35kV、10kV三級環(huán)網供電。(2)一次主要設備的選型及布置:我們對一次主要設備的選擇堅持高標準嚴要求,除滿足技術參數(shù)要求外,選擇性能穩(wěn)定、技術含量高、免維護或少維護的無油設備。如110kV選用LW25-126/2000-31.5型SF6斷路器,35kV選用ZW8-40.5/2500-25型真空斷路器或LW8-35/1600-31.5型SF6斷路器,10kV出線選用ZW1-12/630-20型真空斷路器,由于目前國內尚無10kV室外大容量斷路器,所以10kV主進斷路器選用LW8-35/2500型來代替主進斷路器。以上各種斷路器均配置交流(220V)的TA彈簧儲能機構,此種機構跳合閘功耗小(10kV、35kV為250W,110kV為500W),機構體積小,為變電所取消直流采用交流操作電源提供了條件。無功補償選用了免維護、占地少、安裝方便的BFFH-11/3-□-3W密集型電容器。電流互感器、電壓互感器等設備一般均選用干式的,以防止?jié)B漏油,減少運行維護工作量。在設備布置方面,我們堅持一次設備全部室外布置,半高層架構裝設方式。110kV采用軟母線,35kV、10kV采用支持式鋁合金管母線。設備的布置除滿足安全距離、檢修空間、接線方便外,要突出占地少、布置緊湊而不亂,接線清晰而美觀的特點。一般占地控制在5.5～7畝,比常規(guī)變電所減少6畝左右。室外架構全部采用預制等徑水泥桿及槽鋼橫擔組合而成。本著優(yōu)化設計,節(jié)約每一根桿,每一組橫擔、金具的原則,對10kV出線的架構進行了改進。采用一根4.5m、一根6m(直徑250mm)等徑桿,一組橫擔,組裝成垂直于10kV母線的獨立架構。與過去的10kV出線采用門型架,底層和中層裝設備,上層架線的架構方式相比,簡單美觀而且節(jié)約兩組橫擔,電桿價格也降低了,在維護檢修時也比較安全。所有端子箱、金屬架構、橫擔、金具全部在車間預加工好,并經過高壓噴沙除銹,采用熱噴鋅新工藝進行處理,表面再噴防銹漆的新工藝,可保15年不銹蝕。(3)二次設備的選擇及技術要求:①110kV全戶外四遙無人值班變電所的主變壓器、110kV出線、35kV、10kV出線及電容器的保護控制均選用交流電源的分布式單元結構的微機型裝置。它不僅滿足各種保護控制功能及配置的要求,而且必須滿足裝在室外強電場情況下抗干擾能力及高低溫變化運行條件的要求。為此,要求廠家的微機保護控制裝置在做型式試驗時應通過電磁兼容試驗及超常溫(-40～+75℃)的高低溫交變試驗。②自動化系統(tǒng)的終端RTU是變電所實現(xiàn)四遙無人值班的重要設備。室外裝設均選用分布式單元結構型的。除必須滿足室外裝設運行條件(抗干擾,高低溫變化)的要求,滿足實現(xiàn)四遙功能外,還應有就地操作,就地顯示功能如:電流、有功電力、功率因數(shù)和有功電量的功能。③為了簡化計、測量表記及其二次線,選用了多功能DSSD型電子表,一表多用,減少了表記數(shù)量。但為了滿足室外高低溫(-40～+75℃)運行條件要求,液晶顯示器應采用寬溫帶的液晶顯示板。它除了能準確計量電能外還應有就地測量顯示功能。④分布式微機保護裝置、終端RTU、多功能DSSD型電子表及相應二次接線全部裝設于端子箱,室外就地分散布置,通過標準接口實現(xiàn)聯(lián)接,并通過RS—232/485與自動化系統(tǒng)工控機聯(lián)接,經過可靠的通訊(一主一備兩種通道)傳輸?shù)娇h調中心,實現(xiàn)四遙和無人值班。⑤端子箱組合布置及要求:一般每臺主變一個端子箱。35kV、10kV出線相臨的兩路共用一個端子箱,電壓互感器與電容器共用一個端子箱。交流電源及UPS共用一個端子箱。通訊機與工控機共用一個端子箱。這樣二次設備與相應的一次設備就近布置裝設,完成獨立單元的保護控制、信號、計量等功能。不僅取消了保護控制室,而且取消了大量的集中控制設備PK盤。節(jié)約控制電纜、電力電纜約15000m。由于端子箱之間的聯(lián)接只有幾芯線(三芯TV電壓線,二芯交流電源線,二芯485接口聯(lián)絡線),完全可以穿管直埋取消了電纜溝,節(jié)省了建筑材料,減少了土建工作量。⑥端子箱就地裝設室外,因此端子箱必須做好防銹蝕處理(熱噴鋅處理,或采用1.5mm厚不銹鋼板制成),通風散熱處理及密封處理,其防護等級應達到IP33的標準要求。裝設UPS電源、工控機、通訊設備的端子箱可加裝溫控小型排風扇。(4)采用交流操作取代220V直流電源:①110kV變電所一般裝設兩臺所用變,一臺裝于10kVⅠ段母線上,一臺裝于35kVⅡ段母線出口上。兩臺所變低壓側形成自動投切,以確保所用電源的可靠性。②為了進一步提高交流電源可靠性,在任何情況下都能使保護控制正常工作,加裝了一臺UPS逆變電源,配置全密封免維護鉛酸電池一組,容量3000W,電池8塊,每塊12V,65Ah。在正常時UPS對電池浮充電,起到穩(wěn)壓,濾波作用。當所用變電壓突然降低或是停電時,UPS電池逆變成交流220V電源,自動切換到運行狀態(tài)。切換時間小于4ms。其UPS容量足以保證保護、控制開關的正確動作及動作次數(shù),滿足備用3h技術要求。③110kV、35kV、10kV開關配置的均是交流220V彈簧儲能機構,其動作可靠性,已被大量運行的設備所證明。微機保護控制裝置也是采用22