新一代智能变电站工程盘点

     自2012年初国家电网公司确立打造新一代智能变电站建设体系以来,一路风雨兼程。
2012年10月,国网北京经济技术研究院出台新一代智能变电站顶层设计方案,全国各地6座示范工程的选址立项也随之落地。2013年2月,这6个项目都完成了可研、通过了初设评审,并在春天相继开工建设。本网对新一代智能变电站顶层设计和施工建设进行了梳理和介绍,并以北京220千伏未来城站和天津110千伏高新园站为例,对6个示范工程的特色和建设进度进行了阶段性盘点。
9~10月,这6个项目的工厂化联调相继落下帷幕,堪称一次“试剑”。工厂化联调是智能变电站二次系统调试过程中的重要环节,将对加快智能变电站建设进度起到关键作用。本期,我们再度聚焦目光,透视这六座新一代智能变电站在工厂化联调阶段取得的成果及意义,拷问新设计与新设备能否经得起考验,并关注他们正在为实现年底投运目标付出的智慧、激情与汗水。
重庆大石220千伏变电站集装箱全部就位
金秋十月,秋风乍起,当北方已开始披上金黄的外衣,山城重庆仍在夏天的尾巴上释放着今年最后一波热浪。就在这尚未落幕的热烈中,作为国家电网公司新一代智能变电站示范工程之一的重庆大石220千伏变电站,正在紧锣密鼓地进行一次、二次设备集装箱的就位及电缆敷设工作。
在该工程建管项目经理——国网重庆市电力公司建设分公司沈曦的带领下,记者走进了这座位于重庆市合川区大石镇的“神秘”工程。为何说它神秘?这要从今年春天的一次采访说起。早在3月,国网北京技术研究院总工程师宋璇坤接受记者采访时,就坦率地指出,在六个示范工程中,重庆大石站将作为唯一一座220千伏户外变电站,承担顶层设计方案中预置化“集装箱”设计的具体落地。这在我国变电站建设领域实属一项创举。正因为首创,所以备受瞩目。但在闪烁的光环与好奇的目光投注之下,大石变电站的集装箱舱室究竟如何设计、摆放,功能究竟如何集约、实现,自然都为该项目蒙上了一层神秘的面纱。在项目现场,记者亲眼目睹了一次、二次设备的工厂化预置集装箱一一就位,整体统一的视觉设计布局,令人耳目一新。
除此之外,记者还在项目现场遇到了正在安装智能化隔离开关断路器的厂家技术人员。该站采用功能四合一的智能化隔离开关断路器取代常规变电站中的传统断路开关设备,在国内也属于首次应用,
目前全球仅有个别电气厂商具备生产此种新型先进设备的能力。取消了线路端的隔离开关,意味着达到了更加显著的节约用地目标———经过优化后的大石站围墙内占地面积仅约18.38亩,比通用社会布置方式围墙内占地面积减少了约57%;建筑面积约300平方米,比通用设计布置方式减少约63%。

    在记者抵达现场之前,大石项目的工厂化联调刚刚于9月30日在许昌顺利结束。本次联调启动于8月15日,国网重庆市电力公司电力科学研究院全程参与联调工作并进行技术支持与监督。
在为期45天的联调过程中,调试团队与厂家共同解决了母线保护不能实现“全双工通信”等程序问题、以及交换机运行不可靠等设备问题,为新一代智能变电站全新设备的可靠运行把好了一道重要的关卡,更为后续的现场调试节约了宝贵的工期和人力资源。
据沈曦介绍,截至10月22日,一次设备已全部到场,现场正在安装一号主变,预计11月底一次设备全部安装完毕;一次、二次设备集装箱已于18日全部就位,目前正在进行集装箱内、地下的一次、二次缆线敷设,预计将于11月初敷设完毕。该项目将在11月底具备整站调试条件,并按照里程碑计划在12月底投运送电。这一年来,一场与时间赛跑的战役从未停止,此时,我们放佛已经能听到冲锋的号角正在吹响。(吕晴朗 梁燕)
北京海䴖落110千伏变电站10月底即将投运
10月19日,昌平未来科技城南区110千伏海䴖落建设现场,北京市电力公司工作人员正在开展二次设备与一次设备对接现场调试,确保智能设备的一二次技术融合,为该站月底投运做好技术准备。
“电子式互感器至合并单元需要敷设光缆并进行熔接”,“10千伏开关柜内有开关、刀闸的位置信号不正确,尽快联系厂家技术人员到场配合查线。”建设现场,北京市电力公司科信部智能处负责人刘庆时自智能站建设至今一直忙着协调各种事项。从最初的设计到现场调试,在他看来每一步都要精益求精。“二次集成系统采用的新技术是示范工程关键技术之一,在电力系统中首次应用。”刘庆时讲道,与首批智能站不同,新一代智能站采用了集成电子互感器、大二次的多合一保护监控装置等智能设备。“设备间联系错综复杂,相互关联,牵一发而动全身。”也正是鉴于此,工厂化联调显得尤为重要。
8月中旬,北京昌平供电公司、北京电力工程公司、北京电科院等组织相关技术人员成立二次集成系统驻场联调工作组,学习、协助并督查二次集成装置的制造、调试。经过半个月时间,海䴖落站二次设备联调在南京顺利结束。 

     新一代智能变电站从设计理念,操作方式、运行规程等方面与原有制度存在差异。联调前,北京电力组织高压、保护、自动化、电测、计量、安防、消防等专业深层次梳理并讨论了设备技术细节,并组织设备及组部件厂商、设计单位、运行单位开展沟通与技术研讨,以便设备制造商对技术细节的理解不走样,确保设计、运行单位对制造商的设备 结构和原理清晰明了。
关键设备研制是一项新产品试制工作,制造厂需要进行各类型式试验和联调、测试工作。联调期间,北京电力相关单位到生产和调试现场,实地了解设备生产、组屏、工程集成调试技术、检测、制造进度。参与此次联调的昌平供电公司保护班班长宋凯讲道,“设备的运行、保护、自动化等关键环节,每个环节都有专门的技术人员现场协调,及时报告调试中存在的问题,沟通厂家迅速解决。”宋凯坦言,新一代智能变电站的这次大范围联调比以往的变电站建设任务都要艰巨。
与同规模常规智能变电站相比,海䴖落站采用电子式互感器、小型化开关柜设备、增加了站域控制保护装置,对变电站就地保护装置功能进行提升,增加支撑大运行的相关高级应用功能。“整个站的主要保护都由站域保护来实现,这是集成化的保护理念。”宋凯讲道,联调中,结合海䴖落站的特点,北京电力主要对站域保护的简易母线、低频减载、低压减载等功能进行测试。
此外,变电站采用层次化保护控制系统、多功能测控装置。为更好的完成二次设备联调,北京电力还组织技术人员参加了极具针对性和时效性的培训,提高技术人员科技水平。
海䴖落站终期安装110千伏、50兆伏安主变压器3台,本期安装2台,110千伏采用扩大内桥3回进线,10千伏42回出线。目前,该站已进入竣工投运倒计时。北京电力公司将进一步加大组织协调力度,严格管控作业现场,各专业联动,确保海䴖落110千伏变电站工程顺利实施。(杜敏 张亮)
天津高新园110千伏变电站分秒必争具备调试条件
天津高新园110千伏新一代智能变电站示范工程已于8月30日完成土建交安工作。与现场建设同步推进的是在南京开展的工厂化联调。
此前,国网天津市电力公司科信部智能处处长于建成曾告诉记者:“工厂化联调是检验新一代智能变能否可靠运行的关键。”9月5日,由国网天津市电力公司电力科学研究院牵头的调试团队正式进厂联调,以先组态配置、再单体、后子系统、最后整站传动的科学顺序稳步推进联调工作。据联调项目负责人张磐介绍,截至10月15日联调结束,调试团队共形成调试工作日报30余期,记录调试数据80余页,整理调试报告20余份,发现并解决二次设备和系统缺陷40余处。10月16日,最后一批设备顺利通过出厂验收,进入发货阶段。 

    高新园项目的建管单位———国网天津市电力公司经济技术研究院(简称“国网天津经研院”)同样对工厂化联调高度重视,项目经理王罡不仅全程推进工程现场一次设备安装工作,还于联调期间三下南京协调进度和发货时间。
据他介绍,自9月10日起各电气设备陆续进 场开始安装,目前的工期可以说是分秒必争,现场将于10月30日前完成所有一次设备、电缆桥架的安装和部分缆线的敷设,预计11月初开始现场调试,并于11月中旬具备整站调试条件。届时,根据示范工程里程碑节点的安排,国网天津经研院建管中心将继续大力主导该项目的建设协调工作,包括要求运维单位提前介入,做到“边调试边验收”,进一步压缩工期,全力以赴向年底投运的目标冲刺。
该变电站位于滨海高新区起步区西侧,既是天津电网的首座新一代智能变电站,也是天津经研院承担设计、建管、监理的第一座智能变电站。
该站面积2213.6平方米,较常规户内变电站减少约13.4%。同时,该站110千伏配置多功能二次装置,集成了保护、测控和非关口计量功能。保护测控装置均就地下放安装于智能组件柜,实现了保护装置就地化。站域保护集成备用电源自投、低周低压减载和过负荷联切等功能,同时实现线路保护、主变保护的后备冗余功能。该工程本期建设规模为:5万千伏安主变压器2台,110千伏进出线4回,10千伏进出线24回。(吕晴朗 党国毅)
北京未来城220千伏变电站11月初现场调试启动
作为六座示范工程中唯一一座室内220千伏变电站,北京未来城220千伏变电站的各项进展一直备受瞩目。其工厂化联调于9月4日启动,结束于9月23日,由北京电力工程公司牵头,北京电力检修公司作为今后的运维单位,也提前参与其中。据北京电力工程公司调试部副主任屈井旺介绍,该公司派出了3人组成的团队前往南京进行工厂化联调工作,继电保护、自动化、二次设备3个专业各一位专责人员。由于厂家组装、发货的时间紧任务重,在工厂调试期间,他们只针对每一组典型间隔进行了组合调试。
即便如此,他们还是发现了新一代智能变电站许多新设备存在的一些问题,并通过协调厂家技术专责,在出厂前共同解决了这些问题:例如在测控装置上无法监测到光模块功率,随后他们通过更换光模块解决了此问题;PCS222B智能终端发送的GOOSE报文模拟量是长整型的,但测控接受却是浮点型的,这个问题通过修改智能终端模型也得到了圆满的解决。
据介绍,未来城项目的设备安装也由该公司负责,各部室、各专业投入其中的人员力量总共达100多人。
而最近这几天,由于10千伏绝缘管母线等供货仍未到位,该变电站的建管项目经理周鑫不得不亲赴厂家进行协调,他告诉记者:“目前未来城项目所有一次设备已就位,10月底将完成二次设备的安装与光缆敷设,具备调试条件,11月初正式启动现场调试,预计将于12月底投产。” 
 


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