全户外四遥无人值班变电所的设计与应用

全户外四遥无人值班变电所的设计与应用

1.4距离内的人均劳动时间的特点。(1)实现四遥远方监控,实现无人值班,简化了运行管理,减少了附属生活设施的投入。(2)一次设备全部室外布置装设,取消了配电室、控制室、值班室、宿舍的建设。35kV、110kV变电所占地面积分别为1.5亩和5.5～7亩,比常规变电所分别减少1.5亩和5亩左右。(3)全部采用了技术含量高的无油新设备(除变压器外),可靠性高,自动化程度高,维护、检修工作量少。(4)二次设备室外就近布置装设,就地完成保护、控制和计、测量等功能。独立单元性强,互不影响,运行可靠,便于扩展。(5)节省大量控制电缆和电力电缆,减少了二次接线环节,取消了电缆沟。(6)采用简单可靠220V交流电源,配UPS逆变电源为操作电源(电池为65Ah,12V×8块),取代常规的220V复杂的直流电源。(7)采用热喷锌新工艺对变电所的全部金属架构、金具、箱体进行防锈蚀处理,可保证15年不锈蚀,减少了日常维护工作量。(8)建设周期短,见效快。从土建开始到投运,一般用4～5个月。2110kV全户外无人值班变电所的经济效益(1)实现无人值班,节省投运开班综合费用(住宿、生活设施、用品购置等)约15万元。每年节省值班人员工资、福利、生活等运行费(按7人计)约25万元。(2)减少配电室、控制室、值班宿舍等房屋建筑面积约400m2,节约资金40万元。(3)减少占地5亩左右,每亩征地费10～12万元,节省征地资金50～60万元。由于占地的减少,其相应的围墙、土方量、防雷、接地网等综合投资也相应地减少。(4)节约控制电缆和电力电缆约15000m,每m平均12元,计可节约18万元,取消电缆沟约200m长,每m建设费为250元,节省投资约5万元。(5)室外装设的10kV、35kV出线每个出线,单元综合投资(包括架构、一次设备、微机保护控制、RTU、多功能电子表)分别为5万元、13万元左右,仅相当于一面GG—1A开关柜或手车柜的价格。取消了控制室集中控制用的大量PK盘(一般20～28面),每面按5万元计,可节约120万元。(6)采用交流操作电源取代直流电源,减少投资约15～20万元。一般常规所采用双套整流装置,配200Ah电池,投资约为24万元,而采用交流加装UPS逆变设备仅需5万元左右。(7)由于占地少、相应的围墙、土方量、防雷接地网等工程量的减少也会使建设工期缩短并节约施工费用。3110kV全户外四遥无人值班变电所设计方案介绍(1)简化一次系统接线:在县域电网形成以220kV变电所为中心枢纽,以110kV为主网架的情况下,在满足供电可靠、运行灵活、操作检修方便的前提下,要尽量简化110kV变电所的一次接线,减少相应设备投入数量。一般110kV一进一出两回线,采用内桥接线,一期采用线路变压器组过渡接线方式;35kV侧终期出线4～6回,10kV出线终期为8～12回,均采用单母线开关分段,取消了双母线带旁路接线方式。采用开关分段主要是便于改变运行方式和负荷转带调整。这种接线方式,便于县级农网实现110kV、35kV、10kV三级环网供电。(2)一次主要设备的选型及布置:我们对一次主要设备的选择坚持高标准严要求,除满足技术参数要求外,选择性能稳定、技术含量高、免维护或少维护的无油设备。如110kV选用LW25-126/2000-31.5型SF6断路器,35kV选用ZW8-40.5/2500-25型真空断路器或LW8-35/1600-31.5型SF6断路器,10kV出线选用ZW1-12/630-20型真空断路器,由于目前国内尚无10kV室外大容量断路器,所以10kV主进断路器选用LW8-35/2500型来代替主进断路器。以上各种断路器均配置交流(220V)的TA弹簧储能机构,此种机构跳合闸功耗小(10kV、35kV为250W,110kV为500W),机构体积小,为变电所取消直流采用交流操作电源提供了条件。无功补偿选用了免维护、占地少、安装方便的BFFH-11/3-□-3W密集型电容器。电流互感器、电压互感器等设备一般均选用干式的,以防止渗漏油,减少运行维护工作量。在设备布置方面,我们坚持一次设备全部室外布置,半高层架构装设方式。110kV采用软母线,35kV、10kV采用支持式铝合金管母线。设备的布置除满足安全距离、检修空间、接线方便外,要突出占地少、布置紧凑而不乱,接线清晰而美观的特点。一般占地控制在5.5～7亩,比常规变电所减少6亩左右。室外架构全部采用预制等径水泥杆及槽钢横担组合而成。本着优化设计,节约每一根杆,每一组横担、金具的原则,对10kV出线的架构进行了改进。采用一根4.5m、一根6m(直径250mm)等径杆,一组横担,组装成垂直于10kV母线的独立架构。与过去的10kV出线采用门型架,底层和中层装设备,上层架线的架构方式相比,简单美观而且节约两组横担,电杆价格也降低了,在维护检修时也比较安全。所有端子箱、金属架构、横担、金具全部在车间预加工好,并经过高压喷沙除锈,采用热喷锌新工艺进行处理,表面再喷防锈漆的新工艺,可保15年不锈蚀。(3)二次设备的选择及技术要求:①110kV全户外四遥无人值班变电所的主变压器、110kV出线、35kV、10kV出线及电容器的保护控制均选用交流电源的分布式单元结构的微机型装置。它不仅满足各种保护控制功能及配置的要求,而且必须满足装在室外强电场情况下抗干扰能力及高低温变化运行条件的要求。为此,要求厂家的微机保护控制装置在做型式试验时应通过电磁兼容试验及超常温(-40～+75℃)的高低温交变试验。②自动化系统的终端RTU是变电所实现四遥无人值班的重要设备。室外装设均选用分布式单元结构型的。除必须满足室外装设运行条件(抗干扰,高低温变化)的要求,满足实现四遥功能外,还应有就地操作,就地显示功能如:电流、有功电力、功率因数和有功电量的功能。③为了简化计、测量表记及其二次线,选用了多功能DSSD型电子表,一表多用,减少了表记数量。但为了满足室外高低温(-40～+75℃)运行条件要求,液晶显示器应采用宽温带的液晶显示板。它除了能准确计量电能外还应有就地测量显示功能。④分布式微机保护装置、终端RTU、多功能DSSD型电子表及相应二次接线全部装设于端子箱,室外就地分散布置,通过标准接口实现联接,并通过RS—232/485与自动化系统工控机联接,经过可靠的通讯(一主一备两种通道)传输到县调中心,实现四遥和无人值班。⑤端子箱组合布置及要求:一般每台主变一个端子箱。35kV、10kV出线相临的两路共用一个端子箱,电压互感器与电容器共用一个端子箱。交流电源及UPS共用一个端子箱。通讯机与工控机共用一个端子箱。这样二次设备与相应的一次设备就近布置装设,完成独立单元的保护控制、信号、计量等功能。不仅取消了保护控制室,而且取消了大量的集中控制设备PK盘。节约控制电缆、电力电缆约15000m。由于端子箱之间的联接只有几芯线(三芯TV电压线,二芯交流电源线,二芯485接口联络线),完全可以穿管直埋取消了电缆沟,节省了建筑材料,减少了土建工作量。⑥端子箱就地装设室外,因此端子箱必须做好防锈蚀处理(热喷锌处理,或采用1.5mm厚不锈钢板制成),通风散热处理及密封处理,其防护等级应达到IP33的标准要求。装设UPS电源、工控机、通讯设备的端子箱可加装温控小型排风扇。(4)采用交流操作取代220V直流电源:①110kV变电所一般装设两台所用变,一台装于10kVⅠ段母线上,一台装于35kVⅡ段母线出口上。两台所变低压侧形成自动投切,以确保所用电源的可靠性。②为了进一步提高交流电源可靠性,在任何情况下都能使保护控制正常工作,加装了一台UPS逆变电源,配置全密封免维护铅酸电池一组,容量3000W,电池8块,每块12V,65Ah。在正常时UPS对电池浮充电,起到稳压,滤波作用。当所用变电压突然降低或是停电时,UPS电池逆变成交流220V电源,自动切换到运行状态。切换时间小于4ms。其UPS容量足以保证保护、控制开关的正确动作及动作次数,满足备用3h技术要求。③110kV、35kV、10kV开关配置的均是交流220V弹簧储能机构,其动作可靠性,已被大量运行的设备所证明。微机保护控制装置也是采用22