隨著國民經濟和社會的快速發展,變電站現有的建設模式已經無法適應新的要求,因為能源需求越來越大,人力資源緊張,施工周期緊張,電網工程質量和工藝要求越來越高。為了加快變電站的施工進度,提高工程質量,變電站的施工應采用模塊化、標準化、工廠化生產,現場應采用簡單的裝配方式。
綜合變電站是按照系統、安全、可靠、易維護、一體化原則,安裝在隔熱、防火、防盜、防潮、防小動物、五面通風、全封閉、可移動鋼結構箱體內的變壓器、多回路高壓開關系統、無功功率補償裝置、絕緣母線、變電站綜合自動化系統、通信、遠動、測量、直流電源等電氣單元。由于深入負載中心,減少供電半徑,提高供電質量,特別適合廠礦企業變電站的建設和改造,被稱為21世紀變電站建設的目標模式。
一、集成變電站的優點:
1.節約用地,減少維護。
綜合變電站占地面積小,110千伏綜合站占地面積約880平方米。如果使用GIS設備,整個車站只需要600平方米;與傳統車站相比,它可以根據節約土地的政策節約60%-80%的土地面積。整個車站的封閉式運行與外部保護措施相結合,采取防風、防沙、紫外線、酸雨、冷凝、周圍環境污染相對集中的區域。從根本上解決了傳統變電站設備容易損壞的問題。變電站可以進行狀態維護,減少維護工作量,節省大量的運營和維護成本。
2.工廠預制。
當用戶選擇模型或訂貨時,他們可以選擇我們的集成變電站的規格和型號,只要用戶根據變電站的實際需要提出一個接線圖和設備技術參數。所有設備都在制造基地進行預制,真正實現變電站建設的工廠化。整個變電站只需100~120天就可以從圖紙確認到投入運行(從建造到投入運行,常規變電站至少需要6-8個月),大大縮短了施工周期。
3.整站設計技術先進。
集成化變電站是國內的技術和技術,殼體采用熱鍍鋅鋼板,框架采用標準的H型鋼材料和生產工藝,具有良好的防腐性能,確保30年不銹蝕。集成化變電站外部涂有航空涂料,可保溫隔熱,保證設備運行的環境溫度,使整個集成站不受環境和外部污染的影響,可保證在-55℃~+70℃的環境中正常運行。集成站內的一次設備采用國內的技術設備,產品無裸帶部件,全封閉,全絕緣結構,安全性高;二次設備采用傳統的綜合自動化系統,也可以采用進口的PLC自動化系統。二次線應用先進的全站線束,整體布局,每個單元的模塊化插拔,回路性質的顏色線模式不同,完全實現無人值班的操作模式。
4.高度綜合自動化。
全站智能化設計方案,選用站綜合自動化系統,分散式安裝,可實現遠程測量、遠程控制全站控制。
5.安全和防護設計的高標準。
全封閉式鋼框架結構,具有良好的抗震性能,懸掛在設備底部,設計可高于地面60厘米~200厘米,便于通風和散熱,有利于設備的防洪和防洪。設備間距符合電網規范的標準,可以充分保證設備的運行安全和人員檢查的安全。綜合站周圍設有鋼質防盜門和防盜遙視報警系統。門外的所有外部部分都用金屬網堵住,以防止鳥類和小動物進入。絕緣層用防火棉填充,梁和柱表面覆蓋3.5厘米厚的LG防火保溫涂層。每個配電室都配備了相應的防火裝置,并配備了遙視感應探頭,可以及時報警煙霧和火災。
6.節約企業投入成本。
與傳統變電站相比,集成站可以為企業節省大量的資本投資,降低企業的運營成本,緩解企業的資本壓力。在標準配置方面,集成站可以為企業節省約10%的資金,而不是常規站和變電站。
7.概括分析了集成變電站的優勢:
(1)全站壽命周期:以投入運營的寧夏天元錳業水泥廠為例,從建站開始,按全年時間(包括施工周期,故障率降低30%),每天生產1.4萬噸,減少停電,按水泥市場價350元每噸計算,可為企業贏得490萬元效益。
(2)占地面積:與常規站集成變電站相比,土地節省了70%。
(3)后期電纜:以我們目前已建成的變電站為參考,如:①集成站比常規站節省2.7公里路程,大大縮短了后期電纜的使用量,為企業(節省電纜費648萬元);②全站二次電纜節省40%(16-20萬)。
(4)運行、維護、人員配備:常規車站維護人員需要7-9人,集成變電站無人值守,根據需要配備2-4人;常規車站大多設備和線路暴露,如意損壞,頻繁維護,增加維護率;集成變電站全家庭車站維護方便,所有設備均在車站內,增加了耐候性,降低了維修故障率(與常規年人員成本相比,節約了40萬-50萬美元)。
(5)其他費用:自然環境因素,人為因素,回收率(集成變電站可回收率為90%,常規站30%)。
二是集成變電站的實用特點。
1.所有設備采用室內安裝,降低了自然環境對設備的影響。增加了設備的耐候性,降低了設備的故障率,降低了維護成本。
2.采用全封閉式鋼架結構,可以大大降低變電站對外部環境的電磁污染。
3.在運行過程中,由于其封閉的鋼結構,可以顯著降低主變運行過程中產生的噪聲污染,尤其是對主變部分的勵磁電流。
4.鋼框架結構不同于傳統的門式鋼結構。根據不同設備的動態/靜態荷載,將橫向、縱柱和橫梁連接起來,以增強結構和支撐設備。使整個車站整體框架的地震水平達到8級。
5.全站全部采用熱鍍鋅處理工藝,30年內不發生銹蝕,保證全站至少30年的使用壽命。
6.全站外護板選用75mm厚玻璃絲棉復合板,提升了總體護板的強度,具有隔絕防火防爆的目地。
7.鋼結構防火涂料在主變室噴涂,厚度為4~5mm,保證一級防火要求。
8.根據當地溫度和環境,整個車站的外墻涂料可以使用防紫外線航空涂料,以確保車站內外5~8℃的溫差。如果風沙較大,可以使用防風砂彈性涂料。
9.通風和散熱,變壓器室,110kV設備室,設備風扇強制通風和散熱,以及事故強排。
10.自然通風和散熱。作為整個站點的發熱元件,主變壓器具有自然通風和散熱的功能。首先,在頂部設置自然通風孔,在底部設置通風百葉窗。
當變壓器處于運行狀態時,熱空氣會自然升高,室內底部會形成負壓,冷空氣會自然通過底部的通風百葉進入室內,給主變降溫。
11.110kV集成變電站-基礎集成整站占地面積只有880平方米,布局緊湊,結構合理,節約了大量的土地資源,非常有利于中心負載。
12.常規110kV集成變電站生產周期只有90個工作日,生產周期短,全站結構為整體預裝,現場所有部件連接為螺栓連接。
13.集成變電站的整體懸掛布置可以將集成站的懸掛高度定為600mm~2000mm,根據當地的地理環境,可以防止水災、小動物等侵入集成站內。
14.整站鋼架結構的回收利用率高達95%以上。
15.二次保護控制室采用獨立的保溫層,保溫層采用75cm厚的玻璃絲復合板,能起到保溫、保溫、防火、防爆的作用。
16.全站頂部選用100cm厚的玻璃絲復合板,關鍵具有隔熱保溫功效,而且根據3%的坡面開展傾斜,能合理避免雨雪在頂端的累積,防止產生漏水,對電氣設備。