綠色變電站設(shè)計(jì)探討

1、<p><b>　　綠色變電站設(shè)計(jì)探討</b></p><p>　　摘 要：介紹了220kV變電站的初步設(shè)計(jì)，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(jìn)行工程設(shè)計(jì)、采用環(huán)保施工方案等，從而實(shí)現(xiàn)了綠色環(huán)保變電站的總體設(shè)計(jì)。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：節(jié)能減排;綠色變電站;變電站設(shè)計(jì) </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(hào):TM411+.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)： </p><p><b>　　1 前 言 </b></p><p>　　為適應(yīng)低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展趨勢(shì)，滿足國內(nèi)經(jīng)濟(jì)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(yùn)行損耗及變電站建設(shè)及運(yùn)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(huì)作出貢獻(xiàn)。 </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(qiáng)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(chǎng)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(fù)荷使用。 </p><p>　　2. 1. 2 主變壓器的選擇 </p><p>　　據(jù)估計(jì)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(fù)載損耗較低的主變，減少主變運(yùn)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(yùn)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(yùn)輸也非常方便，運(yùn)輸線路上不需要對(duì)部分橋梁道路進(jìn)行加固。 </p><p>　　2. 1. 3電氣二次部分 </p><p>　?。?）全站的保護(hù)柜提倡使用無鉛無汞的印刷電路板，避免鉛、汞對(duì)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(fēng)環(huán)境，

8、延長(zhǎng)了設(shè)備壽命。 </p><p>　?。?）積極發(fā)展在線監(jiān)測(cè)技術(shù)，推動(dòng)和實(shí)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(fèi)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(hù)、環(huán)保和占地小等優(yōu)點(diǎn)。 </p><p>

9、　　2. 1. 4 建筑綠色建材 </p><p>　?。?）外圍護(hù)結(jié)構(gòu)材料的節(jié)能: 隨著環(huán)境保護(hù)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(diǎn)的圍護(hù)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(jià)高，外圍護(hù)材料全部采用ALC 板將會(huì)增加投資。 因此，實(shí)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(duì)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(kuò)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(jī)粉末涂料，在抹面材料中選用具有相變儲(chǔ)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(qiáng)鋼的使用: 高強(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)鋼構(gòu)架上將減少管道開挖、底座基礎(chǔ)和接地工程的費(fèi)用。同時(shí)，既少且輕的構(gòu)架可以縮短裝配時(shí)間，加快表面收尾工

12、程的進(jìn)度。高強(qiáng)鋼錐管構(gòu)架幾乎是免維護(hù)的，采用可靠的工程涂料進(jìn)行防腐處理可提高使用壽命。 </p><p>　　2. 2電氣部分的設(shè)計(jì) </p><p>　?。?）站址的合理選擇：應(yīng)盡可能地讓站址靠近電能消費(fèi)集中的電力負(fù)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(duì)沿途居民的影響。應(yīng)注意項(xiàng)目區(qū)附近的生態(tài)敏感點(diǎn)，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(shí)需對(duì)站址進(jìn)行的處理，保證變電站安全運(yùn)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(duì)基本農(nóng)田的占用及邊坡處理所需的費(fèi)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(dòng)力和風(fēng)力引起 </p><p>　　的搖擺，對(duì)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(chǎng)地對(duì)坡度的要求及三通一平場(chǎng)地所需工程量。 </p><p>　?。?）減少電纜長(zhǎng)度：合理規(guī)劃電纜溝路徑，減少電纜長(zhǎng)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(yùn)行人員需要每天手動(dòng)開關(guān)照明，運(yùn)行工作量大，存在對(duì)用電造成浪費(fèi)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(shí)現(xiàn)通過程控方式控制站內(nèi)照明預(yù)先設(shè)置定時(shí)開啟/停止照明時(shí)間，可在遠(yuǎn)方計(jì)算機(jī)修改預(yù)定時(shí)

15、間，也可在非預(yù)定時(shí)間采用遠(yuǎn)程方式遙控操作，該智能照明電源系統(tǒng)費(fèi)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(dòng)控制，使其運(yùn)行在最經(jīng)濟(jì)狀態(tài)，全站配置圖像監(jiān)控系統(tǒng)，減少對(duì)運(yùn)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(dòng)化系統(tǒng)一次設(shè)備和二次設(shè)備之間點(diǎn)對(duì)點(diǎn)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(duì)時(shí)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(jí)為 220kV/110kV/35kV，本期建成1臺(tái)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(jì)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(yùn)輸，同時(shí)也減少了新建進(jìn)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(jìn)出線的引接，同時(shí)場(chǎng)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(chǎng)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(shí)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(dú)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(fèi)用。 </p><p>　?。?）主變選擇：彌渡變所需的主變?nèi)萘看螅\(yùn)輸重量大，而變電站位于邊遠(yuǎn)山區(qū)，因此采用三相組合式變壓器，將主變分拆運(yùn)輸，減輕運(yùn)輸重量，避免變壓器占地面積大的缺點(diǎn)。 </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(yàn)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(tái)站用變，將其中一臺(tái)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(jìn)線采用 ATS 智能開關(guān)自行完成站用電備自投功能 </p><p>　　（6）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(shí)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(shí)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(jì)，全站設(shè)一套圖像監(jiān)視及安全警衛(wèi)系統(tǒng)。同時(shí)，通過本站遠(yuǎn)動(dòng)終端裝置RTU或綜合自動(dòng)化裝置，將各個(gè)主要設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)經(jīng)信息通道送至運(yùn)行監(jiān)控中心及操作隊(duì)部，自

22、動(dòng)生成各類圖文信息和報(bào)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(jí)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(jì)算機(jī)專用電纜并在屏蔽層一端接地；到微機(jī)型保護(hù)的交、直流電源進(jìn)線，先進(jìn)抗干擾電容，然后才進(jìn)入保護(hù)裝置內(nèi)；主控室應(yīng)盡可能避開強(qiáng)電磁場(chǎng)、強(qiáng)振動(dòng)源和強(qiáng)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(yán)格按

23、照相關(guān)技術(shù)規(guī)程和反事故措施要點(diǎn)執(zhí)行。 </p><p>　?。?）全站設(shè)備都使用 IEC61850 網(wǎng)絡(luò)規(guī)約；對(duì)時(shí)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(jìn)行回收; 全站保護(hù)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