淺論二次設(shè)備模塊化在220kV變電站中的應(yīng)用

劉統(tǒng)

摘 要：隨著國民經(jīng)濟發(fā)展，對電力的需求也急劇增加，變電站的投資也不斷加大。再此情況下，傳統(tǒng)的二次設(shè)備由于分散性造成二次設(shè)備現(xiàn)場接線、調(diào)試的工作量大，且需要在土建、一次等專業(yè)施工結(jié)束方能進場，導致建設(shè)工期的拖延。使用預(yù)制式二次組合設(shè)備，使工廠化、集成化程度更高，減少現(xiàn)場二次接線，同時還有效減少設(shè)計，施工、調(diào)試方面的工作量，簡化后期維護，有效縮短建設(shè)周期。

關(guān)鍵詞：220kV變電站；模塊化；二次設(shè)備；預(yù)制艙

引言

目前國內(nèi)新建220kV及以下變電站主要采用傳統(tǒng)工藝，特別是二次設(shè)備集成方面以分散為主，需要現(xiàn)場大量的安裝工作，模塊化、標準化、集成化的程度極低。在這種情況下，容易由于現(xiàn)場施工方的良莠不齊造成工程周期的拖延。二次設(shè)備模塊化、預(yù)制式可以避免該情況的發(fā)生，極大的節(jié)省生產(chǎn)周期。文章以鶴壁220kV?？h東變電站為例論述二次設(shè)備模塊化在220kV變電站中的應(yīng)用前景。

1 模塊化優(yōu)化方案

二次設(shè)備依據(jù)相近功能區(qū)域組合安裝的原則可分為不同的功能模塊。鶴壁220kV浚縣東變電站結(jié)合一次設(shè)備布置，間隔層設(shè)備下放，就地采用預(yù)制式智能控制柜模塊化布置方案，二次設(shè)備室采用預(yù)制艙組屏方案。

在設(shè)計過程中，將110kV設(shè)備的保護、測控等間隔層二次設(shè)備全部下放，采用預(yù)制艙模塊化布置，為了實現(xiàn)智能站“即插即用”的模塊化理念，可將間隔層設(shè)備、智能組件一體化融合，這樣可以降低變電站的前期建設(shè)投資和后期運行維護費用。

220kV區(qū)配置1個預(yù)制式二次組合設(shè)備，集中布置主變和220kV側(cè)保護、測控、計童、錄波及直流柜等間隔層設(shè)備，共24面柜，選擇II型艙體。

公用設(shè)備配置1個預(yù)制式二次組合設(shè)備，集中布置站控層設(shè)備及公用設(shè)備，共28面柜，選擇III型艙體。

主變壓器110kV側(cè)：主變110kV側(cè)合并單元智能終端合一裝置A/B布置于本間隔預(yù)制式智能控制柜，布置于110kV配電裝置。

110kV線路：110kV線路保護測控計量一體化裝置+合并單元智能終端合一裝置布置于本間隔預(yù)制式智能控制柜，布置于110kV配電裝置區(qū)。

110kV母線：110kV母線保護+110kV公用測控裝置+110kV母線合并單元智能終端合一裝置A/B裝置布置于母線PT間隔預(yù)制式智能控制柜布置于110kV配電裝置區(qū)。

2 預(yù)制艙與外部設(shè)備連接方案

傳統(tǒng)的二次設(shè)備接線大多采用“端子排和光纖配線箱”為主，利用控制電纜之間通過RS485端子壓接和光纖頭插接等方式接線，但這種接線存在接線端子裸露，受到外力容易破壞等缺點；而航空光電連接器具有密度高、體積小、長壽命、快速插拔等優(yōu)勢，本次采用航空光電連接器進行接線。

航空光電連接器能將線纜（光纜、電纜）與連接器可靠固定，同時能增強組件抗拉、抗拖拽性能；外部預(yù)制纜與箱體及箱體之間應(yīng)帶密封附件。材質(zhì)應(yīng)采用耐鹽霧500h以上的銅合金鍍鎳產(chǎn)品。電纜、以太網(wǎng)口、光口均采用標準化的集中式連接器，可實現(xiàn)現(xiàn)場零接線，大大減少了現(xiàn)場投運時的工作量。

3 二次設(shè)備模塊化布置與更新

采用智能終端和合并單元是智能變電站區(qū)別于常規(guī)站的重要標志，可以極大的減少了站內(nèi)二次電纜接線，使信息傳輸網(wǎng)絡(luò)化。匯控柜就地設(shè)置并根據(jù)現(xiàn)場設(shè)備實際需要，將接口面向相應(yīng)間隔的互感器和開關(guān)設(shè)備；信息通過共用的對外端口經(jīng)過程層向上傳輸。

在變電站的全壽命周期內(nèi)，必然會存在二次設(shè)備更新改造的問題，本工程采用如下處理：二次匯控柜與底座采用螺栓卡槽連接，匯控柜至本體的電纜全數(shù)使用預(yù)置式航空插頭。在二次設(shè)備更新時，只需要簡單的解開航空插頭，拆卸匯控柜，將新的接口對應(yīng)的匯控柜放置、固定好，連上航空插頭，整個安裝過程就已經(jīng)完成。

運輸過程中以整個GIS間隔加上匯控柜模塊化運輸，到現(xiàn)場后整體安裝于設(shè)計定位位置，可以大大節(jié)省工期。

4 預(yù)制艙的輔控系統(tǒng)

在預(yù)制艙入口處設(shè)置掛壁電話，預(yù)制艙底部鋪設(shè)鋼質(zhì)地板，上覆蓋防靜電地板革并在箱體側(cè)板采用雙層隔溫防火結(jié)構(gòu)；箱體內(nèi)部設(shè)置可提供空調(diào)、照明接入的預(yù)制線槽。箱壁夾層采用隔熱保溫材料與箱內(nèi)配置冷暖空調(diào)及電暖器使箱體內(nèi)部維持15～30℃的溫度。設(shè)置1套視頻監(jiān)控系統(tǒng)，可同時監(jiān)控箱內(nèi)柜前及柜后和箱外四周，并能將監(jiān)控畫面實時上傳至上一級調(diào)度中心。

5 模塊的運輸與安裝

根據(jù)我國JTJ01-88《公路工程技術(shù)標準》和GB 6420-86《貨運掛車系列型譜》的規(guī)定，設(shè)備與運輸車輛總質(zhì)量不得超過45t；在吊裝過程中，應(yīng)采用平衡梁吊裝；預(yù)制艙與建筑物樓板之間通過焊接固定。

6 結(jié)束語

通過對鶴壁220kV?？h東變電站后期施工跟蹤調(diào)查，采用預(yù)裝式變電站比傳統(tǒng)變電站施工周期節(jié)省了37%，二次設(shè)備采用預(yù)制艙比傳統(tǒng)變電站二次設(shè)備安裝節(jié)省了54%的時間，控制電纜長度節(jié)省了46%，達到了預(yù)期目的。

可見，采用模塊化的二次設(shè)備在220kV及以下變電站的建設(shè)中極大提高了生產(chǎn)效率，對變電站的設(shè)計、物資采購和施工的標準化具有非常積極的意義，響應(yīng)了國家電網(wǎng)“兩型三新一化”的要求。

參考文獻

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