500kV智能變電站預(yù)制艙模塊化設(shè)計(jì)方案關(guān)鍵技術(shù)研究

周潔　李海濱　霍菲陽(yáng)

摘要：500kV智能變電站的預(yù)制艙式二次組合設(shè)備是根據(jù)國(guó)網(wǎng)公司提出的智能變電站模塊化建設(shè)理念進(jìn)行設(shè)計(jì)的。本文提出了適用于500kV智能變電站的預(yù)制艙模塊化設(shè)計(jì)方案，分析了智能變電站二次系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。最后結(jié)合500kV實(shí)際工程給出了配置方案。

關(guān)鍵詞：500kV智能變電站；預(yù)制艙；前接線裝置；二次設(shè)備組柜優(yōu)化

中圖分類(lèi)號(hào)：TM63；TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2016）05（a）-0000-00

一、引言

2012年，國(guó)家電網(wǎng)公司提出新一代模塊化智能變電站設(shè)計(jì)理念[1-3]，現(xiàn)有的設(shè)備運(yùn)行環(huán)境方案已不能適應(yīng)當(dāng)前的智能變電站建設(shè)要求，急需研究一種建設(shè)占地更省、建設(shè)周期更短、工程造價(jià)更少、實(shí)施效率更高的新方案。

本文針對(duì)500kV智能變電站提出了預(yù)制艙模塊化設(shè)計(jì)方案，對(duì)二次設(shè)備組柜進(jìn)行優(yōu)化，并在某500kV智能站取得了應(yīng)用。

二、500kV預(yù)制艙布置方案

500kV二次設(shè)備配置目前主要采用三種方案[4-6]：過(guò)程層、間隔層設(shè)備按串設(shè)置預(yù)制艙（全下放模式）、間隔層設(shè)備按串設(shè)置預(yù)制艙、間隔層設(shè)備按2串設(shè)置預(yù)制艙。方案一增加預(yù)制艙與HGIS本體之間的現(xiàn)場(chǎng)接線，方案三經(jīng)濟(jì)型較差，方案二更有利于現(xiàn)場(chǎng)施工接線，利于設(shè)備按串模塊化配送。

三、預(yù)制艙艙體結(jié)構(gòu)研究

現(xiàn)有預(yù)制艙模塊化設(shè)備基本采用鋼構(gòu)房形式，尺寸應(yīng)盡量典型化，形成標(biāo)準(zhǔn)系列。針對(duì)變電站的預(yù)制艙按照艙體規(guī)格分為3種：Ⅰ型預(yù)制艙、Ⅱ型預(yù)制艙、Ⅲ型預(yù)制艙，其尺寸詳見(jiàn)表1所示。

常規(guī)鋼結(jié)構(gòu)預(yù)制艙的艙體圍護(hù)系統(tǒng)由內(nèi)向外結(jié)構(gòu)為輕鋼骨架支撐的空氣層、保溫層、外墻板飾面層，通過(guò)有效的固定式安裝，構(gòu)筑集保溫節(jié)能、防火、耐久、美觀等性能為一體的優(yōu)良系統(tǒng)。新型預(yù)制艙采用GRC（Glass-fiber？Reinforced？C-ement）玻纖復(fù)合艙體結(jié)構(gòu)，以耐堿玻璃纖維作增強(qiáng)材，硫鋁酸鹽低堿度水泥為膠結(jié)材并摻入適宜集料構(gòu)成基材，具備一定的親水性，使艙體自身成為一個(gè)具備一定環(huán)境調(diào)節(jié)能力的系統(tǒng)，可大大降低凝露發(fā)生的可能性材料易修復(fù)，可擦洗，維護(hù)及改裝方便。

預(yù)制艙底座框架采用符合國(guó)標(biāo)的高強(qiáng)度槽鋼整體焊接成型，底座框架采用優(yōu)質(zhì)鋼材，強(qiáng)度高，耐候性好，底座采用焊接后整體熱鍍鋅處理工藝，戶外使用壽命超過(guò)40年。側(cè)壁及頂蓋與底框通過(guò)鋼結(jié)構(gòu)框架焊接連接，保證剛強(qiáng)度。艙體側(cè)壁及頂蓋內(nèi)預(yù)埋一定密度的鋼筋網(wǎng)，提升電磁屏蔽性能。

四、預(yù)制艙二次設(shè)備組柜優(yōu)化方案

1.前接線裝置關(guān)鍵技術(shù)方案

前接線裝置將原裝置正面的人機(jī)接口面板移至裝置接線側(cè)，裝置采用自動(dòng)鎖止結(jié)構(gòu)。二次設(shè)備采用前接線裝置，具有如下特點(diǎn)：前接線前操作，大幅度節(jié)約空間；前面板風(fēng)格和操作方式完全兼容傳統(tǒng)裝置；前面板開(kāi)門(mén)角度大于90。

2.二次屏柜尺寸選擇方案

基于二次屏柜內(nèi)端子排和功能元器件的減少、低功耗電子元器件的應(yīng)用，目前主流采用三種尺寸的屏柜方案，如表2所示。

經(jīng)過(guò)綜合比較，為考慮接線空間寬裕、減少艙內(nèi)屏柜布線壓力[9]，推薦采用800mm（寬）×600mm尺寸，此方案柜體尺寸為常規(guī)方式，便于工程實(shí)施。

五、實(shí)際工程中的應(yīng)用情況

本文以冀北地區(qū)承德東500kV智能變電站為實(shí)例討論預(yù)制艙的配置，該站本期2臺(tái)750MVA主變，遠(yuǎn)期4臺(tái)750MVA主變，500kV出線本期2回，遠(yuǎn)期8回，220kV出現(xiàn)本期8回，遠(yuǎn)期16回。500kV場(chǎng)地配置3個(gè)II型預(yù)制艙，遠(yuǎn)景預(yù)留3個(gè)II型預(yù)制艙。

該工程二次設(shè)備采用“裝配式+二次設(shè)備艙”布置方案，500kV預(yù)制艙配置方案采用了 “間隔層按串設(shè)置預(yù)制艙”方案，500kV二次設(shè)備按串配置預(yù)制艙，智能控制柜仍下放在配電裝置場(chǎng)地內(nèi)。在屏柜尺寸方面，該工程采用800mm×600mm尺寸的屏柜，且采用前接線，前顯示裝置，左側(cè)走線槽空間比600mm×600mm屏柜、700mm×60mm屏柜更寬裕。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：周潔，（1989—），女，漢，碩士，電氣一次評(píng)審中級(jí)師，研究電能質(zhì)量以及電網(wǎng)項(xiàng)目評(píng)審方向。