基于预制舱的配送式智能变电站设计

2014年9月江苏电气工程Jiangsueletricalengineering第33卷第5号43基于预制舱的配电智能变电站设计孙建龙1。鲁东海2(1 .江苏电力公司经济技术研究所，江苏南京；江苏电力设计院，江苏南京)摘需要：目前电网建设的难度加大。变电站建设周期压缩、生态环境对变电站建设现场的环境保护措施要求越来越严格和变迁随着工作站设备的智能化、细节化水平的不断提高，现场施工变得更加困难等一系列问题。提出了基于预制小屋的流通型智能变电站建设方式。分析了该模式变电站的特点，并说明了其设计方案。根据智能变电站的特性，将变电站分为智能第一设备和集成第二等讨论了预制光纤电缆、电缆连接设备的预制舱结构和机舱设备布置、布线、操作环境设计。结合工程实例，提出了具体的实施方案和技术经济效益分析。为今后基于预制窝棚的配电智能变电站建设提供参考和参考。关键词：预制舱；配送式；配送式。智能变电站即插即用、建设效率的图片分类编号：TM 633文档徽标代码：b文章编号：1009-0665 (2014) 05 1 0043 1 05我国变电站建设方式经过几十年的探索，已经形成了比较成熟的模式。提高建设水平，促进电网发展，暴露出越来越多的问题。例如：电网建设的投资和建设规模不断增加。增加电网项目的建设难度，延长周期。电网最主要的部分变电站的建设周期不断压缩。现场建设效率与建设质量的矛盾更加突出：电网建设要求符合国民经济和社会发展。要节约土地，保护生态环境。变电站建设现场的环境保护措施要求越来越严格11:随着智能变电站的发展，变电站设备的智能化水平不断提高。现有的建设人力没有迅速适应。不能满足建设进度要求。提高变电站设备的精密程度，接口变得更加复杂，大量光缆一起使用，电缆比电缆容易损坏。现场设备的布线要求越来越高。现场调试工作量大，调试环境差，等工程结束后，才会造成大量的时间浪费。建设效率下降等:引用。为了解决这种问题，电力行业的工人们一直在寻找新的变电站建设方式，取代现有的变电站建设方式。随着装配变电站的发展，基于装配建筑4、墙、电缆沟、防火墙、结构支架的众多完全装配变电站迅速崛起5，引文。解决了以前变电站建设方式的固有缺陷，实现了“标准化设计、工厂处理、配送方式建设”的设计和建设新方法的初步成果。目前，组装变电站建设模式方兴未艾。国家电网公司还提出了基于新技术架构的配电智能变电站概念。预制舱的概念伴随着配电变电站。本文提出了基于预制舱的配电型智能变电站建设方案，并详细说明了其具体实施方案。1基于预制舱的配电智能变电站框架1.1整体框架基于预制舱的配电智能变电站是一个全新的概述草案日期：2014-04-24；恢复日期：2014-06-11智能变电站“”。智能第一设备和集成第二设备的预制舱：智能第一设备是变电站的主体。集成二次设备的预制舱是变电站的大脑。其中智能初级设备由初级设备主体、传感器、智能组件和标准接口组成s |。集成第二设备的预制舱由各种保护、测量和控制设备、为这些设备提供保护和标准接口的预制舱组成9，智能第一设备和预制舱之间用预制光缆10-，电缆连接。基于预制舱的配电智能变电站框架如图l所示。智能初级设备预制光缆预制光缆图1基于预制舱的配电智能变电站框架1.2主要特性基于预制小屋的智能变电站具有以下主要特征。(1)大规模采用预制二次设备。预制二次设备即将把二次设备集中放置在预制舱口上。设备制造商集成安装后，全面现场运输。部署在当地配电装置区域。机舱装置之间的连接和调试是在集成商工厂完成的。外部配置标准的预制光缆、电缆接口。(2)即插即用光缆，布线方案。充分分析和总结变电站设备之间的信息交互内容和模式，归纳。概括典型间距(例如插座、母线、主变压器和总线)的连接光缆、电缆数量和规格，然后标准化接口，从而在智能一次性设备端和预制舱端预制标准接口。现场预制光缆，使用电缆连接进行即插即用。(3)现场建设和工厂预制同步。变电站现场土建工程及电气一级设备安装调试同时。预制舱口的二次设备在集成商工厂同时接线和调试。不必等到前期工程结束。大幅缩短建设周期。江苏电气工程2预制舱结构和机舱设备布置方案2.1智能变电站预制舱结构智能变电站预制客房应由设备制造商实现集成安装，整体运送到现场，并在配电设备地区布置现场布置。另外，需要对预制客房的外形、隔室材料、整体结构进行综合考虑。(1)外形规格。选择当前装配舱大小默认参考容器大小12。电源控制柜级别为2260mm。电源/电缆分布在机柜的顶部或底部。橱柜顶部(底部)需要用于托盘和行走的空间。标准容器内部净高度为2394mm，因此需要增加容器的高度。同时，根据超限运输车辆行驶公路管理规定，预制客房的侧面尺寸不得超过2500Mm .长度不能超过13000Mm .和尽可能采用标准容器大小。目前主要选择的尺寸有表1所示的3种。表1标准预制舱规范(2)隔室材料。胶囊一般是不锈钢材料。强度、结构肩峰、可焊性、水密性好，超重防护系统涂装处理提高了腐蚀阻力：封闭金属六面体保证了宗地的电磁屏蔽性能。由于船舱放在室外，舱壁中间层必须附着隔热层(如岩棉等)。材料的防火性能必须在v2级以上。机舱壁附着隔热层厚度约为45mm。隔热性能好。(3)整体结构。考虑风荷载和抗震要求。主体结构使用h形柱和h形梁。梁柱之间使用熔接或螺栓连接。您可以将水平或垂直I形梁或通道加入至隔板楼板。加强宗地的整体性。在组合式客房的一端，设置标准双门作为设备输入通道，另一端设置机械师入口即可。顶部加入斜顶出器，斜顶出器保持箱顶和15。角度，防止水污染。减少箱顶阳光曝光。2.2智能变电站预制二次设备布置方案根据标准组合式小屋大小，有2种配置方式(1)单一栏配置。屏幕柜放置在机舱的中间。在屏幕前预约1000Mm距离用作生产维护通道。萤幕后750公厘距离用于更换服务插件的空间(请参见图2)。以40英尺的预制舱为例。可放置尺寸为2260600 m的屏幕柜16 第17页。(2)双列布局。屏幕橱柜的双侧面布局。使用前接线结构机柜。中间将1150mm保留为操作维护通道(图3 | lJ 1 blBuButR IIT1Ill1lILl.1 .Li.l.11图2屏幕机柜单列布局平面图中所示。)。例如，对于40英尺预制舱，布局尺寸为2260600600Mm屏幕机柜32-34页。图3屏幕机柜双列布局平面图3预制填充线布线设计3.1预制舱外部光纤/电缆访问区内照明/电缆通过电缆沟到达有预制舱的地方。进入预制舱主要有两种形式：(1)从预制舱的底部接近。安装了预制窝棚的混凝土基础与车站地面稍有距离，电缆沟延伸到箱子下面。光纤/电缆通过框底部设置的开口进入剖面线内部，并分布在每个屏幕机柜中。(2)在预制舱接人。预制舱侧板打开光/电缆端口。如图4所示，加强为矩形管框架形式。电缆进入后，可以通过电缆托盘在机舱内部行走。图4预制舱侧板访问外部电缆3.2预制舱内部光纤/电缆布线(1)机内布线一般有上行、下行、上下组合线三种方式。顶部引线是在机舱顶部安装两个梁的方式。通过梁提起电缆桥架。灯/电缆通过托架从机柜顶部进入机柜，如图5所示。底部长廊在隔室底部确保屏幕柜底座安装槽，并分成两侧布置。舱底有架空防静电隔板，架空有线路架(见图6)。上下组合步态方法是上述两种步态方法的组合孙建龙等：基于预制舱的配电智能变电站设计45“什么7iYasi ift 1端1i电缆传教炮图5飞机上散步方法图6图案填充底部通常，在有更多灯光/电缆，并且顶部(底部)线不符合要求时使用的长廊方法(请参见图7)。图7上下组合(2)工作站照明、通风、空调和其他电源线通过阻燃插槽沿隔墙放置。(3)屏幕机柜内部，外部光/电缆连接：对于“前门”类型的屏幕机柜，可以将多核预制插头固定在机柜底部(顶部)。此外，预制可完成到屏幕机柜内部的光纤/缆线连接。外部预制电缆通过预制舱进入后。快速停靠在屏幕机柜底部(顶部):适用于后门类型的屏幕机柜。预制：外部预制光/电缆预制门后，可在机柜背面固定多核预制插头，并在屏幕机柜内部完成布线。在屏幕机柜背面实现(4)屏幕机柜之间的光/电缆连接：将导线连接到屏幕机柜侧门上l .实现机柜之间的光/电缆连接，还可以考虑取消屏幕间侧门。4预制舱的运行环境设计预制舱的无人操作要求。必须设计机舱照明、火灾、安全、逃生、通风和温湿度控制系统等辅助设施的布置、实施方案，使预制机舱内部环境系统具有“保持”功能。详细的设计方案如下：(1)照明系统地块外照明和地块内照明。舱外照明可以通过声音控制方式控制开关。机舱灯光安装在机舱顶部。所有光源都使用冷光源。节能环保。(2)消防系统在房间顶部安装烟雾警报装置，自动检测线内是否有火灾。另外，为了防止自动火灾报警装置发生故障或及时移动，还安装了人工火灾报警按钮。船舱内装有预制的七氟丙烷自动灭火柜，与火灾报警设备连接。如果发生火灾危险，可以自动灭火，不会对设备和员工造成损失。(3)安全系统将摄像机安装在隔室门另一侧的内部。确保相机复盖机舱的所有区域。背景监控室实时监控舱门的情况，还具备视频保存功能。客房里有门禁系统。维修门进入隔间需要经过身份确认。(4)出入口有紧急逃生锁，有明显的逃生标志，可以防止人员误锁。(。(5)在船体上安装由装有一键开关的风扇和排气口组成的通风系统。人进入船舱前打开开关，更新机舱空气，自动检测和报告。为人类维护活动提供适当的操作环境。(6)为了保持客房内部的恒温恒湿器，客房里装有两台空调。调节内部温度和湿度。两台空调形成冗馀备份。操作状态按一定的逻辑程序控制。船内总是有一台空调在运转。l台空调坏了，及时切换到另一台l台空调。同时发出故障警报。确保机柜内部环境的稳定。5基于预制舱的配电智能变电站应用实例江苏省一家llokv智能变电站由预制舱和智能初级设备组成。全站安装了2个二次设备预制舱，预制舱和智能一次设备侧安装了航空插头、预制光缆组件等标准接口。实现了变电站建设的工厂调试和配送方式安装，成为了高新、可靠性、集成、低碳、环境保护的新型智能变电站建设的典范。这个车站运输后运行良好。变电站结构明确，接口简化，运营和维护工作大大减少。这个站是1l0kv室外气体绝缘开关设备(gis.gasiilsulatedS xietchgear)变电站，具体设计和实施效果如下：5.1二次设备预制舱有两个二次预制胶囊。分别使用40英尺标准预制舱、单列布局方法。每个预制舱布局16页屏幕。整个工作站共32页屏幕。使用大小2260600 rilm屏幕江苏电气工程文件柜。工作站控制层设备、交流/直流电源、电池和通信设备放置在预制舱1.110 kv和主变压器保护、测量和控制等间隔装置上，放置在预制舱2中。5.2预制机内布线该站的预制外部布线均采用底部行走方式。与机舱机柜单列布置方式相结合。屏幕机柜底部前面的一个光缆插槽。设置一个背面电缆插槽。插槽盒规格50075mm。机舱屏幕之间的光缆分别通过这两个插槽框移动。预制舱制造商在工厂完成布线和调试。机舱设备和机舱外智能初级设备之间的光/电缆分为两部分。预制舱一端设置了光纤/缆线安装屏幕。同时，还连接了智能初级设备和传输屏幕预制标准接口。需要连接到机舱外部的光缆/光缆首先在传输屏幕上(第1部分)。被认为是机舱布线，在工厂完成)，通过传输屏幕预铸光缆，从电缆连接到智能主设备(第二部分，第二部分)，预制舱通过电缆隧道与外部电缆通信。5.3填充线环境车站内预制客房通过必要的消防、通风、照明、雨、防潮、防雷、防腐、防紫外线和防静电设计，为机舱提供良好的人机环境。还进行了紧急逃生、视频监控及温度和湿度调节系统的设计。船内出口方向上显示自身蓄电池的撤离及安全通道：在车厢长度方向的两端根据消防要求安装安全门。内部可以无障碍地打开。为了应对飞机内火灾等紧急事故，职员很容易脱身。装配图案填充在两个通道方向上，每个都安装了一个照相机。可以全天候监视图案填充状态，并在远程后台发送和调用数据。预制舱温度和湿度传感器收集预制舱温度和湿度数据。将数据上载到后台主机以进行分析处理。如果机舱温度和湿度数据超过设定的上限和下限，动态环境主机将运行空调控制器操作来控制空调温度。将机舱温度保持在设置内。5.4技术和经济效益(1)二次设备预制客房提高建设效率。改善设备建设环境。该站的二次设备预制舱吊装时间为1d。一般变电站控制室内设备的安装受不同设备制造商供应时间的限制。设备齐全的情况下，普通变电站控制室设备安装5d。节约时间4d。二次设备预生产室通过工厂生产预生产、整体运输、现场吊装，防止常规变电站因电土壤交叉作业而产生的二次污染。(2)即插即用技术缩短施工周期，提高施工质量。预制灯光/电缆工厂处理。直接放置在营造中。即插即用。消除现场焊接和布线，节约工程时间，大大缩短了配送型变电站的建设周期。一般变电站光/电缆安装和布线需要20d。现在缩短到9d。工期节约lLd .预制光/电缆强度高，节省了光/电数量，减少了预制光纤维平均损失。可靠性比现场制作高。在未来的运营和维护中。即使有损坏，也可以直接更换光缆。维护方便。(3)基于预制舱的配电型智能变电站建设模式的综合经济效益显著。根据National grid corporation的LCC管理要求。结合江