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变电站:智能技术变革的新体验

导读: 作为国家电网公司创新示范型智能变电站试点工程,山东省首座220千伏智能变电站——怡明变电站全面贯彻了全寿命周期管理、“两型一化”的设计理念,大量采用国内领先的智能化新技术、新材料、新设备,实现了全面的节能环保效益。

  ●电压等级:220千伏

  ●规模:本期两台18万千伏安主变压器,220千伏出线2回,110千伏出线6回,35千伏出线6回

  ●建设投产时间:2011年4月开工,2011年10月投产

  ●获奖关键词:山东首座220千伏智能变电站全面的节能环保效益

  作为国家电网公司创新示范型智能变电站试点工程,山东省首座220千伏智能变电站——怡明变电站全面贯彻了全寿命周期管理、“两型一化”的设计理念,大量采用国内领先的智能化新技术、新材料、新设备,实现了全面的节能环保效益。

  “三化”技术实现信息集中共享

  怡明变电站信息处理和控制全面实现了测量数字化、控制网络化、状态可视化。一次设备和二次设备间信息传递实现了数字化,二次设备间信息交换实现了网络化,基本取消控制电缆,选用DL/T860标准统一模型和通信协议,实现站内信息高度集中与共享。而且,运行管理实现自动化,智能告警及事故信息综合分析决策、设备状态在线监测系统和程序化控制系统等自动化系统的应用,减少了运行维护的难度和工作量。此外,设备在线监测与故障诊断系统采用分层分布式结构,一体化设计,具有完善的数据分析和诊断功能,在提供主设备状态信息的同时对可能的故障进行预警,同时能够对设备健康状态和剩余寿命作出估计,提出控制故障发展和消除故障的有效对策。

  电子式互感器,无疑是怡明站最耀眼的一位明星。全站220千伏、110千伏电压等级均采用全光纤型GIS用OCT+电容分压型EVT,利用单敏感环双A/D采样模式,充分降低了设备造价;35千伏低功率线圈模拟小信号方式。主变中性点采用电子式有源电流互感器,传感器件采用罗氏线圈及低功率线圈。电子式互感器具备完备的自检功能,同时消除了传统互感器磁饱和现象,具有结构简单、重量小、测量精度高、抗干扰能力强等优点。

  设备高度集成带来巨大节约

  怡明变电站的智能开关设备,最能直观地映射出智能应用的高质量。全站220千伏、110千伏、35千伏过程层设备全部采用智能终端,就地安装在智能控制柜或智能端子箱内,与开关设备配合实现一次设备的智能化。全站按电压等级组建过程层网络,采用双机双网星型的网络结构。

  优化设备功能,整合组屏方案,体现了智能化带来的巨大效益。怡明站除主变及母线外,均采用保护测控一体化设计,主变本体智能终端集成非电量保护功能,变电站自动化系统实现保护及故障信息管理子站功能,网络打印服务器代替柜式打印机等。

  间隔层设备采用集中布置和分散布置结合的方式。主变保护、测控、母线保护及测控集中布置于综合继电器室。220千伏和110千伏系统均采用保护测控一体化装置,下放布置与GIS现场智能控制柜中。35千伏保护测控装置分散布置在35千伏开关柜上。过程层设备合并单元、智能终端分散布置于配电装置场地智能控制柜内,大幅降低继电器室屏柜数量,总体节省约36%。

  智能站的“双保险”

  怡明变电站采用直接跳闸、GOOSE网络跳闸相结合的继电保护方式,为继电保护装置上了双保险。全站的线路及主变电量保护直接采样,直接跳闸,主变电量保护跳母联、分段断路器及启动失灵等采用GOOSE网络传输。主变非电量保护采用就地直接电缆跳闸,本体智能终端将非电量保护信息通过过程层GOOSE网络上传。母线保护直接采样,GOOSE网络跳闸。继电保护直接跳闸与GOOSE网络跳闸相结合的方式既可保证继电保护装置的可靠性,又可深入研究先进的GOOSE跳闸技术。利用交换机虚拟VLAN技术划分网段,合理分配网络资料,有效避免了过重网络负载。

  节能环保和降耗理念渗透到了整个变电站。站内采用节能型电容器、站用变压器、连接金具,户外照明试点应用自动控制的太阳能灯具,户内照明选择效率高、寿命长、性能稳定的LED照明灯具,节能降耗效果显著。220千伏及110千伏配电装置采用气体绝缘金属全封闭组合电器(GIS),35千伏电容器户外布置,节省占地,减少维护量,降低运行成本。全站不设架构,导线悬挂在生产综合楼、220千伏配电装置楼框架梁、柱上,节约钢材,站区布置紧凑合理。站内道路采用公路型道路,不设路沿石,倒角美观。基层考虑了混凝土过渡路面层设计,使施工更方便、快捷。

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