綠色變電站設(shè)計探討

1、<p><b>　　綠色變電站設(shè)計探討</b></p><p>　　摘 要：介紹了220kV變電站的初步設(shè)計，通過新技術(shù)的應(yīng)用與節(jié)能設(shè)備材料的選擇、科學(xué)地進行工程設(shè)計、采用環(huán)保施工方案等，從而實現(xiàn)了綠色環(huán)保變電站的總體設(shè)計。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：節(jié)能減排;綠色變電站;變電站設(shè)計 </p><p>　　Abstract: Th

2、is paper describes the preliminary design of the 220kV substation, through the application of new technologies and energy-saving equipment material selection, science and engineering design, the construction of environme

3、ntal protection plan, so as to realize the overall design of the green environmental protection substation. </p><p>　　Key words: energy-saving emission reduction; green substation substation design; </p&g

4、t;<p>　　中圖分類號:TM411+.4文獻標識碼：A文章編號： </p><p><b>　　1 前 言 </b></p><p>　　為適應(yīng)低碳經(jīng)濟的發(fā)展趨勢，滿足國內(nèi)經(jīng)濟發(fā)展方式轉(zhuǎn)變的迫切需要，國內(nèi)提出了綠色環(huán)保變電站的建設(shè)理念。綠色變電站若采用成熟適用的節(jié)能技術(shù)，可以降低電網(wǎng)運行損耗及變電站建設(shè)及運行成本，為建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型 <

5、;/p><p><b>　　社會作出貢獻。 </b></p><p>　　2 綠色變電站的設(shè)想 </p><p>　　2. 1 新技術(shù)的應(yīng)用與設(shè)備材料的選擇 </p><p>　　2. 1. 1 光伏技術(shù)的應(yīng)用 </p><p>　　某些地區(qū)地處高原，日照強烈，日照偏角小，是發(fā)展光伏發(fā)電的理想地區(qū)，可

6、以利用站內(nèi)空置場地和主控綜合樓屋頂及墻面安裝光伏發(fā)電系統(tǒng)作為站用電源之一光伏發(fā)電系統(tǒng)采用并網(wǎng)技術(shù)接入站用電380/220V工作段，光伏電池所發(fā)的電力可直接提供給站用負荷使用。 </p><p>　　2. 1. 2 主變壓器的選擇 </p><p>　　據(jù)估計我國變壓器的總損耗占系統(tǒng)總發(fā)電量的10%左右，應(yīng)選用空載損耗及負載損耗較低的主變，減少主變運行過程中電能的損耗云南地區(qū)地形復(fù)雜，采用總

7、重量較輕的分解運輸式三相變壓器，可以節(jié)約制造變壓器的鋼材和絕緣油。運輸也非常方便，運輸線路上不需要對部分橋梁道路進行加固。 </p><p>　　2. 1. 3電氣二次部分 </p><p>　　（1）全站的保護柜提倡使用無鉛無汞的印刷電路板，避免鉛、汞對環(huán)境的污染 </p><p>　　（2）直流及 UPS 設(shè)備的前后柜門均使用網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，可解決柜內(nèi)設(shè)備的通風環(huán)境，

8、延長了設(shè)備壽命。 </p><p>　?。?）積極發(fā)展在線監(jiān)測技術(shù)，推動和實現(xiàn)設(shè)備的狀態(tài)檢修是防止重大惡性事故發(fā)生、節(jié)約成本和降低檢修費的重要舉措。 </p><p>　?。?）二次設(shè)備使用年限結(jié)束后，提出回收的規(guī)定。 </p><p>　?。?）蓄電池采用閥控式密封鉛酸蓄電池，具有放電性能好、少維護、環(huán)保和占地小等優(yōu)點。 </p><p>

9、　　2. 1. 4 建筑綠色建材 </p><p>　?。?）外圍護結(jié)構(gòu)材料的節(jié)能: 隨著環(huán)境保護和節(jié)能降耗的需要，具有阻燃耐火 輕質(zhì)、抗震保溫、隔音、耐水抗?jié)B、環(huán)保等優(yōu)點的圍護結(jié)構(gòu)材料ALC( 高壓蒸養(yǎng)輕質(zhì)加氣混凝土) 開始在變電站應(yīng)用推廣 </p><p>　　但是ALC板的造價高，外圍護材料全部采用ALC 板將會增加投資。 因此，實際工程中多采用免燒磚。免燒磚很少產(chǎn)生工業(yè)廢渣，也不排

10、放有害氣體，是符合可持續(xù)發(fā)展要求的綠色新型墻體材料。 </p><p>　?。?）外墻裝飾材料的節(jié)能：外墻的裝飾材料要從對資料源的節(jié)約、節(jié)能和環(huán)保的角度，應(yīng)盡量不選用陶瓷磚。目前可以選用的材料有: 保溫隔熱涂料、防腐蝕涂料、凈化NO和可吸入顆粒物涂料。 </p><p>　?。?）內(nèi)裝飾材料的環(huán)保：室內(nèi)的裝飾選材要考慮材料的環(huán)境協(xié)調(diào)性，并使室內(nèi)的污染物不易擴散。室內(nèi)環(huán)境的裝飾裝修材料的選用

11、多考慮：凈化空氣功能乳膠涂料、抗菌涂料、具有濕度調(diào)節(jié)功能的無機粉末涂料，在抹面材料中選用具有相變儲能材料調(diào)節(jié)濕度增加室內(nèi)環(huán)境的舒適程度。 </p><p>　?。?）高強鋼的使用: 高強鋼管狀結(jié)構(gòu)的構(gòu)架具有更高的抗彎、抗扭能力、構(gòu)架采用高強結(jié)構(gòu)鋼，構(gòu)架用鋼量約為傳統(tǒng)普通結(jié)構(gòu)鋼構(gòu)架的85% 設(shè)備可以安裝在較少的高強鋼構(gòu)架上將減少管道開挖、底座基礎(chǔ)和接地工程的費用。同時，既少且輕的構(gòu)架可以縮短裝配時間，加快表面收尾工

12、程的進度。高強鋼錐管構(gòu)架幾乎是免維護的，采用可靠的工程涂料進行防腐處理可提高使用壽命。 </p><p>　　2. 2電氣部分的設(shè)計 </p><p>　　（1）站址的合理選擇：應(yīng)盡可能地讓站址靠近電能消費集中的電力負荷中心，還需兼顧線路走廊的需求，減少線路在架設(shè)過程中所需的設(shè)備材料，減小對沿途居民的影響。應(yīng)注意項目區(qū)附近的生態(tài)敏感點，減少和防止污染。應(yīng)充分考慮站區(qū)的地質(zhì)條件，避開不良地質(zhì)

13、構(gòu)造區(qū)域，減少變電站建設(shè)時需對站址進行的處理，保證變電站安全運行。 </p><p>　?。?）優(yōu)化電氣配置方案：某些地區(qū)地形復(fù)雜，在特殊地形可以考慮采用如GIS HGIS和罐式斷路器等緊湊型設(shè)備布置，避免對基本農(nóng)田的占用及邊坡處理所需的費用。近幾年出現(xiàn)的懸吊管母的布置方案管母弧垂小，沒有電動力和風力引起 </p><p>　　的搖擺，對構(gòu)架拉力小，還可以壓縮相間距離，還可靈活調(diào)節(jié)管母高度

14、，減少場地對坡度的要求及三通一平場地所需工程量。 </p><p>　?。?）減少電纜長度：合理規(guī)劃電纜溝路徑，減少電纜長度，降低電纜中的電能損耗。 </p><p>　?。?）優(yōu)化站內(nèi)照明系統(tǒng)：運行人員需要每天手動開關(guān)照明，運行工作量大，存在對用電造成浪費的可能性。目前，已經(jīng)有廠家能提供智能照明電源系統(tǒng)，實現(xiàn)通過程控方式控制站內(nèi)照明預(yù)先設(shè)置定時開啟/停止照明時間，可在遠方計算機修改預(yù)定時

15、間，也可在非預(yù)定時間采用遠程方式遙控操作，該智能照明電源系統(tǒng)費用不超過5萬元。 </p><p>　?。?）電氣二次部分：全站設(shè)備使用 IEC61850網(wǎng)絡(luò)規(guī)約，設(shè)備通信經(jīng)過光纖掛網(wǎng)，可節(jié)省通信線路，減少電磁輻射。主變使用 PLC自動控制，使其運行在最經(jīng)濟狀態(tài)，全站配置圖像監(jiān)控系統(tǒng)，減少對運行人員的依賴。二次設(shè)備間用通信網(wǎng)絡(luò) </p><p>　　交換模擬量、開關(guān)量和控制命令等信息，取消常

16、規(guī)自動化系統(tǒng)一次設(shè)備和二次設(shè)備之間點對點式的控制電纜，采用光纖網(wǎng)絡(luò)直接通信，變電站可使用一套 GPS，一套我國自主研發(fā)的北斗對時系統(tǒng)。 </p><p>　　3、220kV 綠色變電站工程設(shè)想 </p><p>　　3. 1 工程建設(shè)規(guī)模 </p><p>　　彌渡變電站電壓等級為 220kV/110kV/35kV，本期建成1臺180MVA 的三相組合式有載調(diào)壓變壓

17、器、2回220kV 出線、6回110kV出線、35kV建成組電容器。 </p><p>　　3. 2 綠色變電站的設(shè)計方案 </p><p>　　3. 2. 1 電氣一次部分 </p><p>　?。?）站址選擇：彌渡變站址距離公路近，交通方便，便于設(shè)備的運輸，同時也減少了新建進站道路的工程量。站址所在的地形四周開闊，障礙物少，方便進出線的引接，同時場地未發(fā)現(xiàn)斷層、

18、滑坡、崩塌、泥石流及巖溶等不良地質(zhì)作用存在，場地穩(wěn)定，適宜建筑。 </p><p>　?。?）懸吊管母布置方式彌：渡變電站采用了懸吊管母的布置方式，減小間隔寬度，減少構(gòu)架受力，增加變電站設(shè)備安裝的靈活度，同時其抗震能力也能承受住8度的地震烈度 </p><p>　?。?）35kV配電裝置室的布置：35kVI、II 段配電室合為同一建筑。該方案較 35kV 配電室采用三棟獨立的建筑，站區(qū)圍墻

19、占地面積可減少902.41m2，減少了征地所需費用。 </p><p>　?。?）主變選擇：彌渡變所需的主變?nèi)萘看?，運輸重量大，而變電站位于邊遠山區(qū)，因此采用三相組合式變壓器，將主變分拆運輸，減輕運輸重量，避免變壓器占地面積大的缺點。 </p><p>　?。?）站用變選擇：由于非晶合金變壓器在站用變上的制造經(jīng)驗有限，彌渡站用變采用 S11 型變壓器，其空載損耗比S9型下降20% ～ 30

20、%，空載電流下降70% ～ 80% 設(shè)2 臺站用變，將其中一臺作為施工電源變，待施工完畢后用作站用變站用電屏選用GCS系列智能屏，380 /220V站用電系統(tǒng)為單母線分段接線，進線采用 ATS 智能開關(guān)自行完成站用電備自投功能 </p><p>　?。?）全站照明: 戶外照明燈具采用 LED 光伏照明燈具代替常規(guī)防震型投光燈及防眩通路燈照明，同時配蓄電池 太陽能板 控制器 LED 燈頭 逆變器 燈桿 戶內(nèi)照明燈具

21、采用 LED 光源節(jié)能燈具代替普通節(jié)能燈具，能滿足正常及事故照明的需求，具有市電亮，應(yīng)急亮，配8Ah鋰離子電池，應(yīng)急時間＞12h 的功能 </p><p>　　3.2. 2 電氣二次部分 </p><p>　?。?）變電站按無人值班變電站設(shè)計，全站設(shè)一套圖像監(jiān)視及安全警衛(wèi)系統(tǒng)。同時，通過本站遠動終端裝置RTU或綜合自動化裝置，將各個主要設(shè)備的運行數(shù)據(jù)經(jīng)信息通道送至運行監(jiān)控中心及操作隊部，自

22、動生成各類圖文信息和報表，以便監(jiān)視查詢。 </p><p>　?。?）采取諸多抗干擾措施：監(jiān)控系統(tǒng)站級層網(wǎng)絡(luò)通信介質(zhì)采用光纖，各智能 I /O 模塊間通信采用雙絞線帶屏蔽的計算機專用電纜并在屏蔽層一端接地；到微機型保護的交、直流電源進線，先進抗干擾電容，然后才進入保護裝置內(nèi)；主控室應(yīng)盡可能避開強電磁場、強振動源和強噪音源的干擾; 選用屏蔽性能優(yōu)越的阻燃屏蔽控制電纜，其屏蔽層應(yīng)可靠接地；二次屏柜的具體接地措施嚴格按

23、照相關(guān)技術(shù)規(guī)程和反事故措施要點執(zhí)行。 </p><p>　?。?）全站設(shè)備都使用 IEC61850 網(wǎng)絡(luò)規(guī)約；對時系統(tǒng)使用一套GPS，一套北斗; 蓄電池在使用年限結(jié)束后，要求廠家進行回收; 全站保護柜使用無鉛無汞的印刷電路板; 直流及UPS系統(tǒng)的前后柜門均使用網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。 </p><p><b>　　4 結(jié) 論 </b></p><p>　　綜