程序模块化变电站的建造方案探析
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一、概述变电站是电力系统中的重要组成部分,其功能是对输电线路的电能进行变换、分配和控制。
在变电站建设中,模块化设计是近年来的一种新趋势。
模块化设计是指将变电站设备和构件制作成标准化的模块,然后在现场进行组装和安装。
这种设计方法在提高建设速度、降低成本、提高质量方面有明显优势,因而备受青睐。
然而,模块化建设也存在一些问题,需要进行深入研究和解决。
二、模块化设计的优势1. 提高建设速度模块化设计避免了传统建设中的大量现场加工和施工,可以大大缩短建设周期。
设计和制造模块化的变电站设备更为简单高效,可以在短时间内完成大量模块的制作,并便于统一管理和质量控制。
2. 降低成本模块化设计可以减少人工成本、能源成本和材料成本,同时也减少了变电站的占地面积。
大规模生产标准模块可以带来规模经济效益,使变电站建设的总体成本降低。
3. 提高质量模块化设计使得变电站设备在工厂化生产的过程中可以进行更为严格和细致的质量控制,避免了现场施工过程中的质量问题。
模块化设计还便于标准化管理和维护,提高了设备的可靠性和稳定性。
三、模块化设计的应用1. 设备模块化在变电站建设中,各种变电设备可以根据其功能和规格进行模块化设计,例如变压器、开关设备、断路器等。
这些设备模块化后可以在工厂进行生产和调试,然后直接运输到现场进行组装和安装。
2. 结构模块化变电站的建筑结构也可以进行模块化设计,例如采用预制构件进行建筑的模块化组装,甚至可以采用集装箱式结构进行快速搭建。
3. 控制系统模块化变电站的自动化控制系统也可以进行模块化设计,例如将不同的控制功能进行模块化,便于灵活组合和替换。
四、模块化设计的存在问题1. 设备匹配性由于不同厂家生产的模块化设备可能存在一定的差异,因此在实际应用中可能存在设备匹配性的问题,需要进行定制化设计和调整,增加了施工和调试的难度和成本。
2. 安全性考虑模块化设计可能会增加变电站的故障检测和处理难度,同时也增加了一些安全隐患,例如模块间连接处的接地、防雷等措施需要特别注意。
第一部分:概述1.1 变电站模块化建设的背景和意义1.1.1 变电站是电力系统中重要的组成部分,承担着电能的传输、配送等重要功能。
1.1.2 传统的变电站建设方式存在着建设周期长、工程量大、施工周期长、对人工、物力、财力投入大等问题。
1.1.3 模块化建设技术的引入,能够有效解决传统建设方式存在的问题,提高建设效率,减少资源消耗,节约成本。
1.2 变电站模块化建设2.0技术导则的编写目的1.2.1 本技术导则的编写旨在规范和指导变电站模块化建设工程的实施,并促进变电站建设技术的创新和发展。
1.2.2 通过引入最新的技术和理念,提高变电站模块化建设的质量和效率,推动能源领域的可持续发展。
第二部分:变电站模块化建设2.0技术导则的主要内容2.1 技术导则的总体架构2.1.1 技术导则的编写原则和依据2.1.2 技术导则的适用范围和目标2.2 模块化建设方案设计2.2.1 场地选址和规划2.2.2 设备选型和配置2.2.3 施工图纸和施工方案设计2.3 模块化建设工程实施2.3.1 施工方式和方案2.3.2 施工质量监控和验收标准2.3.3 安全生产管理和应急预案2.4 模块化建设工程管理2.4.1 工程进度管理和控制2.4.2 资源调配和成本控制2.4.3 质量管理和维护第三部分:变电站模块化建设2.0技术导则的推广和应用3.1 技术导则的推广策略3.1.1 宣传推广和培训3.1.2 产业联盟和合作交流3.2 技术导则的应用效果3.2.1 案例分析和成效展示3.2.2 经济效益和社会效益评估3.3 技术导则的未来发展方向3.3.1 基于智能化和信息化的技术创新3.3.2 探索新的模块化建设理念和方法第四部分:结语4.1 总结变电站模块化建设2.0技术导则的重要意义4.1.1 本技术导则的编写和推广对推动能源领域的可持续发展有着重要的意义。
4.1.2 关心和支持变电站模块化建设技术的发展,促进电力工程行业的更新换代。
探讨模块化变电站的建设及运维管理摘要:在变电站建设中,采用模块化的思维进行建设指导,是符合时代发展趋势的。
从实质来看,模块化变电站采用的是装配结构模式,以工厂预制生产和现场安装两部分为主进行建设,这种新的建设方式可以使变电站的建设场地面积进一步缩小,同时也会使建设的施工工期缩短,使其施工效率得到保障,可以使变电站在短期内尽快投入使用,各项功能模块分布合理,为供电服务提供安全保障。
关键词:模块化;变电站;建设;运维管理一、变电站的模块化描述智能变电站是随着科学技术的广泛普及而出现的一种新型变电站形式,具有自动化和信息化的特点。
对于它的模块化来说,属于是变电站建设的一种新型模式,是时代发展的产物,它的模块化建设主要涉及到的以下几个方面,即主变压器、高压开关、中压开关、中压配套设备和综合自动化等等,这几个部分之间相互作用相互联系,共同构成智能化变电站。
下面对各个部分进行简要阐述。
第一,主变压器。
它是通过拔插的方式,和高压进线电缆接头相互连接,在全封闭和多股电缆母线桥架,来实现和中压出线的相互连接。
第二,高压开关。
它是在进出线部位选择拔插的具体方式,在气体绝缘封闭方式的利用下,来实现和组合电器的相互连接。
第三,中压开关。
它是选择一体化的预装性质的组合电器。
第四,中压配套设备。
这一设备中,它的结构构成主要是以消弧线圈、接地变压器以及无功补偿装置为主的。
第五,综合自动化。
它属于是选择一体化预装式的控制室。
在实际的变电站建设中,这五个功能模块都是需要在事前进行调试的,在开始安装操作时,依次选择的是一次电缆、连接变压器、开关和配套设备、综合自动化选择通讯线路、电缆连接,在各个部分连接完成之后,最后开始进行整体上的调试工作,对各个功能组成进行性能的测试,以确保智能变电站模块化建设的顺利进行。
二、模块化变电站的建设(一)模块化变电站的精细化管理精细化生产最早由日本丰田公司提出,经过人们不断的提炼和总结,形成了精益生产,精细化的思维。
变电站模块化建设土建方案研究摘要:本文从变电站模块化建设背景出发,针对“模块化建设”的实施原则、建设方式、创新亮点和实施方案等方面进行分析比较,明确变电站内建、构筑物的装配范围,以及各类建筑物的结构形式、装配形式、建筑材料的选择,确定标准化建、构筑物装配方案,突出了“标准化设计、工厂化加工、模块化建设”的全新建设模式的特点,结论可为变电站模块化建设的研究和实施提供参考。
关键词:变电站;模块化建设;装配式施工Research on Civil engineering Plan of Modularized Substation ConstructionZhang Ming1, Li Beibei2,Zhao Tiantian3(1.Shandong Electric Power Engineering Consulting Institute Corp.Ltd ,2.Shandong Textile Design Institute,3.Shandong Electric Power Engineering Consulting Institute Corp)[Abstract:Based on the background of modularized substation construction, The article analyzes the implementation principle, construction mode, innovation highlights and implementation plan of "modularized construction", recommends standardization prefabricated construction scheme, highlights the "standardization design, factory processing, modularized construction" of the new construction mode characteristics The conclusion can provide reference for the research and implementation of substation modularized construction.keywords:Substation; Modularized Construction; Prefabricated Construction1 概述传统变电站建设模式伴随绑扎钢筋、立模、拌制混凝土、浇筑、养护、砌筑等工序,存在着施工现场噪声大、粉尘多、施工周期较长,施工质量受施工队伍水平影响大等问题,愈来愈不适应社会发展的要求。
装配式建筑施工中的变电站模块化应用研究一、引言近年来,随着城市化进程的加快和经济的不断发展,越来越多的变电站建设需求涌现出来。
然而,传统的变电站建设方式存在诸多问题,如施工周期长、造价高、施工质量难以保证等。
在这种背景下,装配式建筑以其灵活性、可重复利用性和高效性被广泛应用于各个领域。
本文旨在探讨装配式建筑在变电站施工中的模块化应用,并剖析其优势与挑战。
二、背景及意义传统变电站施工方式通常采用现场加工、组装的方式完成。
这种方式依赖于大量人力物力资源,且容易受到天气条件等不确定因素限制,导致项目延期和额外成本支出。
相比之下,装配式建筑采用先制组件,在工厂进行统一生产,并通过标准化设计实现模块之间的互换和组合。
这种模块化特点为变电站施工带来了无尽可能性。
模块化能够提高施工效率,减少现场人员和工期,从而提高施工质量和降低成本,因此其研究具有重要的理论价值和实践意义。
三、装配式建筑在变电站模块化应用的优势1. 提高施工效率与传统施工相比,装配式建筑采用先制模块,在一个工厂环境下进行生产,可以同时进行多个模块的生产。
这种离散化的生产方式能够大幅提高施工效率,缩短建设周期。
例如,在变电站主体结构方面,通过预制混凝土构件和钢结构模块化制作,并借助机械设备进行快速组装,可以大大缩减现场搭建时间。
2. 保证施工质量装配式建筑中的预制构件经过严格的质检程序,在交付现场前即完成了质量控制。
这样可以避免传统施工中施工人员操作不规范带来的质量问题。
同时,在模块化中采用标准化设计和加强连接方式,可以确保模块之间空隙小、连接紧密,为电气设备的正常运行提供可靠保证。
3. 实现可持续发展装配式建筑更加注重环境友好,符合低碳和可持续发展的要求。
使用预制构件可以减少对资源的浪费,降低建筑过程中的二氧化碳排放。
另外,变电站模块化应用还可以实现快速组装和拆卸,方便后期设备更新和扩展。
四、装配式建筑在变电站模块化应用的挑战1. 设计标准的统一由于不同地区和不同工艺对变电站的设计需求不尽相同,给模块化应用带来了困难。
模块化智能变电站的装配式设计研究发布时间:2022-11-28T02:08:21.571Z 来源:《科技新时代》2022年第15期作者:姚晓林[导读] 随着我国社会的迅速发展,人们生活水平的提升,对于电力需求的增加姚晓林中石化中原石油工程设计有限公司河南郑州 450018摘要:随着我国社会的迅速发展,人们生活水平的提升,对于电力需求的增加,促进了电力企业的进步。
智能变电站是坚强智能电网的重要组成部分,关系电网安全、质量和效益。
智能变电站模块化建设是一种新的智能变电站建设模式,具有标准化设计、模块化组合、工厂化生产、集约化施工的特点,能全面提升电网工程的设计、建设和管理水平。
推行智能变电站模块化建设,是应用模块化思想推进智能变电站高效建设的重要途径。
关键词:模块化;智能变电站;装配式;设计研究引言变电站在化工等很多行业都有应用,电力供应关乎国计民生及能源安全,为国家提供安全可靠、高质量的电能是电力行业的责任。
近年来智能电网已经成为电力行业发展的主要趋势,也已经逐渐成为未来低碳经济需求的关键性战略。
其中,装配式的模块化智能变电站是未来发展的主要类型之一。
装配式的智能变电站将变电站的土建设计和电气设计有机的结合,最大限度的提高变电站的施工效率和设计的整体性,提高项目的整体效益。
1模块化智能变电站的构成模块化智能变电站是一种新型的适应时代的变电站,以220kV变电站为例,通常分为主变模块、220kV断路器模块、110kV断路器模块、10kV断路器模块等八个主要功能模块、电容器模块、反应器模块、变电站变模块、地变模块,以及完整的自动化模块。
220kV和110kV 主变模块部分套管主要采用分体方式与引入电缆进行有效电气连接,10kV部分主要采用全绝缘封闭母线桥或多芯电缆连接方式与10kV开关模块连接。
220kV断路器模块、110kV断路器模块主要是气体绝缘封闭式断路器(GIS)设备,预装在综合断路器室,可现场组装,通过可拆卸方式,与输入电缆进行高效电气连接。
电力工程变电站模块化建设的探究摘要:随着国家电网公司持续推进输变电工程“两型三新一化”的建设理念,变电站的功能定位和配置要求越来越突出产业化。
基于模块化设计理念,分析了智能变电站的模块化设计理念,提出了电气一次模块化集中布置、二次系统集约化集成布置、二次系统集中布置的方法,并利用三维数字化技术对变电站的结构形式和立面组合进行模块化设计,从而达到城市智能变电站整体优化的效果。
关键词:电力工程;变电站;模块化建设;探究1 模块化智能变电站在工程设计中的应用1.1 模块化智能变电站的设备选型对于设备容量、额定电流等常规设备参数,模块化智能变电站的设备选型与传统变电站相差不大,可根据系统要求进行配置。
为了实现模块化设备的“即插即用”功能,需要对主变压器模块的接线端子进行修改,并使用可插拔电缆附件与进线模块连接;对于220kV开关模块和110kV开关模块,工程设计中将气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)作为模块的基本形式,高压设备如断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器高度集成,结合设备厂家工厂预制工艺,进、出线采用可插拔整体式电缆套管和电缆连接器,充分体现模块化变电站的特点,便于维护检修;10kV开关模块可选用金属铠装移动式开关柜或固定式开关柜。
为缩短施工时间,可在工厂提前预制成组装式开关室,并在现场组装,但应同时考虑开关室的运输和吊装。
综合自动化模块主要包括继电保护系统、调度自动化系统、智能监控系统和变电站通信系统。
10kV保护系统可在厂内提前在10kV开关模块内预制,其余可在预制好的中控室内安装。
1.2模块化智能变电站总平面布置图变电站总平面布置应符合《总图标准》(GB/T 50103-2010)和《变电站总平面设计技术规范》(DL/T 5056-2007)的规定。
总平面布置必须树立总体概念,因地制宜采用成熟的新材料、新工艺、新布局,满足可持续发展的要求。
此外,还要遵守国家土地政策,合理利用土地,提高土地利用率,通过各种方案的技术经济比较,不断优化设计方案,尽可能降低工程造价,缩短建设周期。
变电站模块化建设
变电站模块化建设是一种新型的变电站建设方法,它将变电站的各个组成部分划分为独立的模块,进行设计、制造、组装和调试,然后在现场进行快速组装和拼接,以实现变电站的快速建设和高效运行。
以下是变电站模块化建设的一些优势:
1. 缩短建设周期:模块化建设可以将制造和组装工作在工厂内完成,减少了现场施工的时间和工作量,从而大大缩短了建设周期。
2. 提高工程质量:工厂化生产可以保证模块的制造质量,减少了现场施工中的不确定性和人为因素对工程质量的影响。
3. 降低建设成本:模块化建设可以实现标准化设计和批量生产,降低了模块的生产成本。
同时,现场施工工作量的减少也降低了工程的建设成本。
4. 提高运行可靠性:模块化建设采用标准化的设计和制造工艺,保证了各个模块之间的兼容性和互换性,提高了变电站的运行可靠性。
5. 便于维护和升级:模块化结构使得变电站的维护和升级更加方便,可以对单个模块进行维护或更换,而不影响整个变电站的运行。
6. 适应不同需求:模块化建设可以根据不同的用户需求和场地条件,灵活组合和配置各个模块,实现个性化的变电站建设。
总之,变电站模块化建设是一种高效、可靠、经济的建设方式,它可以提高变电站的建设质量和运行效率,为电力系统的稳定运行提供保障。
模块化变电站设计方案探析发表时间:2017-07-18T10:19:14.710Z 来源:《电力设备》2017年第8期作者:金忠德[导读] 摘要:模块化变电站是通过预制装配式建筑物和预制舱式建筑物构建的变电站,其基本分为两个阶段,模块的预制和工程现场的装配。
(南京南瑞继保电气有限公司江苏南京 211102)摘要:模块化变电站是通过预制装配式建筑物和预制舱式建筑物构建的变电站,其基本分为两个阶段,模块的预制和工程现场的装配。
该建设方式利用纵向和横向的模块化设计节约土地资源,且施工效率高。
国内外都在进行这一方面的研究和生产,有许多模块化产品已经问世,并且110kV装配式变电站试点已经建设完成,取得了良好的运行效果。
关键词:模块化;装配式变电站;预制舱式变电站一、模块化变电站设计特点模块化变电站是将变压器、高压配电设备、无功补偿装置、中低压配电设备和变电站电气二次设备等电气单元,按照系统性、安全性、可靠性、易维护、一体化的原则设计集成安装在多个隔热、防火、防盗、防潮、防小动物,五面通风、全封闭、可移动的钢结构箱体或预制装配式钢结构建筑物内。
应用通用设计、通用设备。
电气设备高度集成,二次接线“即插即用”。
二、模块化变电站设计方案2.1 装配式变电站以钢结构预制装配式建筑物为主体的半户内装配式变电站重点应用于110kV及以上变电站。
设计方案改变了常规变电站电气系统布局、土建设计和施工模式,通过工厂生产预制、现场安装两大阶段来建设变电站。
2.1.1 变电站总体方案将变电站按功能划分为多个设备模块。
高压配电模块采用GIS设备(如图1),中低压配电模块采用开关柜及低压干式变压器柜。
将高压配电模块、中低压配电模块和自动化配电模块设计安装在钢结构预制装配式建筑物内,SVG无功补偿设备独立设计按集装箱式提供。
模块内部的连接和调试均由厂家负责。
模块间连接在现场完成,采用架空桥架和电缆2种形式。
主要建筑物采用预制门式钢架结构,屋面采用预制大型屋面。
模块化变电站设计探讨摘要:模块化变电站是目前变电站设计的趋势,本文就关于模块化变电站设计实践中的一些问题,如模块化变电站概念、特点、关键技术方案等进行了探讨。
关键词:模块化;变电站变电站的发展历经几个阶段,从20世纪80年代以晶体管、集成电路为主传统变电站开始。
随着微机保护、计算机、网络以及通信技术的广泛应用,90年代,变电站自动化取得实质性进展,逐渐发展成综合自动化变电站。
近年来,数字化技术不断进步,IEC61850标准在国内大范围推广应用,基于IEC61850的数字化变电站快速成长起来。
现阶段,采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能变电站在智能电网的迅猛推进下应运而生。
从近年来电力设备技术的发展趋势看来,变电站建设正向工厂预制式模块化发展,简单的现场组装式变电站形式越来越受到用户的青睐。
特别是国网公司提出“标准化设计、工厂化加工、装配式建设”要求以来,智能变电站模块化建设得到全面推进。
模块化变电站的建设,目前变电站设备分为主变模块、35kV开关模块、10kV开关模块、电容组模块、站变模块、变电站控制模块(变电站综自设备、通讯设备、交直流电源等)等。
各功能模块在工厂中预制完成,并分别进行调试。
现场安装时,将高压开关、主变压器、中压开关及中压配套设备等模块采用一次电缆进行连接,并将综合自动化模块与其它模块采用二次电缆及通讯线路进行连接,然后进行整体调试,土建采用装配式钢结构工程技术,完成模块化变电站的建设。
本文以镇江地区110kV户内站为例进行相关技术方案介绍。
1 模块化变电站总体方案目前镇江地区模块化变电站建设规模通常远期3×50MVA主变压器,电压等级为110/10kV;本期2×50MVA主变压器。
110kV出线远期6回,本期建设4回。
10kV出线远期36回,本期建设24回。
本期1、2号主变各配置2×6000kvar 10kV并联电容器装置,远期每台主变配置2组无功补偿装置。
变电站的模块化建设探讨摘要:从近年来电力设备技术的发展趋势看来,变电站建设正向工厂预制式模块化发展,简单的现场组装式变电站形式越来越受到用户的青睐。
本文介绍了变电站模块化的基本方式和技术特点,提出了各模块的发展方向;最后通过市场调查对变电站模块化的目前市场状况进行了整理,并对未来市场情况作了相应预测。
关键词:模块化变电站;新模式;比较;技术特点1、模块化变电站概述模块化变电站提出了一种变电站建设的新模式,它是将变电站划分为高压开关、主变压器、中压开关、综合自动化、中压配套设备五个功能模块。
1)高压开关功能模块为进出线采用拔插式电缆接头连接的气体绝缘封闭式组合电器;2)主变压器模块的变压器高压进线采用拔插式电缆接头结构,中压出线采用多股电缆或全绝缘封闭母线桥架方式;3)中压开关模块内采用一体化预装式开关室;4)综合自动化模块采用一体化预装式控制室;5)中压配套装置模块包括无功补偿装置、接地变压器、消弧线圈等配套设备。
6)中压开关柜、综合自动化、中压配套设备等模块中的主要设备均安装在非金属箱体。
2、变电站模块化技术的特点分析2.1进线模块各种封闭式组合电器可以作为进线模块的基础,如果进出线采用工厂预制的整体式电缆套管及可插拔式电缆插接头将更能体现模块化的特点,可更方便于安装及运行中的维护。
35kV电压等级较少有户外型封闭式组合电器产品,制约了35kV全模块化变电站的发展。
目前35kV模块化变电站的进线模块主要采用拼装式,即将户内开关柜或气体绝缘封闭式开关柜拼装到一个预制的箱体内,箱体采用覆铝锌板等双层金属材料或金邦板等非金属材料,中间填充隔热材料,由于箱体的防潮、隔热、防凝露等效果不够好,需要附加空调、温控和强迫通风装置。
2.2变压器模块变压器模块需要对常规变压器的进出线端子进行改进,一次侧采用可拔插的电缆附件或油气套管与进线模块相连。
二次侧可以考虑电缆或架空两种出线方式,但需要考虑绝缘封闭的要求。
模块化智能变电站设计优化⽅案研究学术争鸣205模块化智能变电站设计优化⽅案研究⽂/芮明圣摘要:智能变电站拥有的功能较为强⼤,不仅能够⾃动对信息进⾏采集与测量,同时还能⾃动对电⽹进⾏实时调节与控制.但智能变电站在实际建设过程中还是出现了⼀定的问题,变电站功能也随之受到了影响.为有效解决变电站存在的问题。
本⽂介绍智能变电站模块化技术要求和技术特点,模块化智能变电站使智能技术进⼀步实⽤化、标准化。
关键词:智能变电站;模块化;设计⼀、智能变电站模块化概述(⼀)智能变电站模块化建设背景⽬前,智能变电站基本实现了全站信息数字化、通信平台⽹络化、信息共享标准化、⾼级应⽤互动化,在技术创新、设备研制、标准制定、⼯程建设等领域取得了阶段性成果。
⾯对当前⽇趋严峻的⽣态环境和经济形势,“占地少、造价省、可靠性⾼”的新⼀代智能变电站被正式提出研究与建设。
(⼆)智能变电站模块化⽬标定位智能变电站模块化建设应达到的⽬标:1.集成应⽤成熟适⽤新技术、深化标准化建设。
形成电⽓⼀次、⼆次、⼟建各专业标准化技术⽅案,实现设计、建设标准化,提升变电站智能化技术⽔平。
2.提⾼建设效率。
技术和装备实现集成和⼯⼚化调试,应⽤预制装配结构,推进现场机械化施⼯,减少现场接线和调试⼯作,提⾼⼯程建设安全质量、⼯艺⽔平。
⼆、智能变电站模块化技术特点智能变电站模块化使智能技术进⼀步实⽤化、模块化、标准化。
智能变电站信息采集、传输、处理技术,⾼级应⽤分阶段实施更加规范,其技术特点主要体现在以下⼏个⽅⾯:(⼀)⾼度集成的⼀、⼆次设备。
集成设备最⼤程度实现⼯⼚内规模⽣产、集成调试、模块化配送,减少现场安装、接线、调试⼯作,提⾼建设质量、效率。
⼀次设备本体与智能控制柜之间⼆次控制电缆采⽤预制电缆连接。
(⼆)⼆次系统模块化设计。
⼆次组合设备按电压等级和设备功能模块化配置,实现⼯⼚内规模化⽣产、集成调试、模块化配送,有效减少现场安装、接线及调试⼯作量。
(三)采⽤预制舱式⼆次组合设备。
基于模块化技术的智能变电站设计发布时间:2022-11-09T01:11:27.223Z 来源:《福光技术》2022年22期作者:原国琦[导读] 模块化变电站的一个显著特点就是各设备采用高度集成的模块化结构,并在工厂内完成设计、生产、调试等,然后将所有模块运送至变电站之后,按照预先设计好的标准接口,使用标准的线缆完成现场装配。
与常规变电站现场安装、调试不同的是,模块化智能变电站能有效节省建设周期,对城市环境能够起到良好的保护作用,同时还能极大的降低变电站建设成本。
由于采用了“即插即用”的标准接口,当某个设备故障停运后,可实现快速分离故障设备,全面提高全站的检修和维护效率。
原国琦临汾临能电力工程勘察设计有限公司山西临汾 041000摘要:模块化变电站的一个显著特点就是各设备采用高度集成的模块化结构,并在工厂内完成设计、生产、调试等,然后将所有模块运送至变电站之后,按照预先设计好的标准接口,使用标准的线缆完成现场装配。
与常规变电站现场安装、调试不同的是,模块化智能变电站能有效节省建设周期,对城市环境能够起到良好的保护作用,同时还能极大的降低变电站建设成本。
由于采用了“即插即用”的标准接口,当某个设备故障停运后,可实现快速分离故障设备,全面提高全站的检修和维护效率。
关键词:模块化技术;智能变电站;设计1模块化智能变电站原理从广义来说,模块化变电站主要包括一次设备模块化和二次设备模块化两种形式,其中当前普遍采用的一次GIS组合电器就属于典型的模块化一次设备。
随着技术的不断进步,一次GIS组合电器出现了全新的模块化组合形式,即一次设备之间不再采用传统GIS设备的硬连接方式,各一次设备均预留专用航空电缆插头,通过在厂内预先生产调试的方式,形成具有完备功能的模块化设备组合,通过工程车统一运送至现场后,根据现场选址实际,通过航空插头和预制电缆将不同模块按照既定功能组装在一起,形成具备完整功能的变电站。
由于各设备全部采用了模块化结构,变电站的结构和形式将不再受场地因素的限制,形成了便于检修调试,可进行移动调整的高效率变电站,因此模块化变电站也可称之为装配式变电站。
浅谈变电工程模块化设计摘要:阐述了将示范工程设计思想和最新成果又及时应用于模块化设计,重点分析了模块化设计指导思想、模块化设计总体思路以及模块的划分原则,为进一步研究提供了基础。
关键词:模块化设计;变电工程;总体思路;划分原则1 引言随着我国市场经济体制的不断完善,对电力企业的市场竞争能力和电力工业的健康可持续发展,提出了越来越高的要求。
设计革命、模块化研究和示范工程就是在这一环境下出现提出的,这是社会发展、技术进步、设备制造工艺水平、设备可靠性提高、环境保护意识和节约土地资源的必然要求。
开展变电工程模块化设计研究,目的就是按照示范工程的设计思路,采用新的设计思想、设计方法和手段,采用新设备、新技术、新材料、新工艺,提高电网的运行安全可靠性、经济性和灵活性,提高变电站的自动化水平,减人增效,实施无人值班,并按照工艺流程,优化变电站的总平面布置,提高变电站的土地利用率,减少变电站建筑面积,降低土建工程费用,控制工程造价。
2 模块化设计指导思想模块化设计研究的指导思想是应用年示范变电工程设计的成果,按照“安全可靠、经济适用、符合国情”的电力建设方针,认真总结和学习国内外电力工程先进的设计思想、设计方法和施工运行管理经验,解放思想,强化创新意识,依靠科技进步,在设计思想、设计方法、工艺系统、结构布置、方便生产、优化节约和新设备、新技术、新材料的应用上力争有所革新和突破,使变电工程在安全性、可靠性和经济性的等方面与国际先进水平接轨,实现以经济效益为中心,控制工程造价,提高市场竞争能力,实现电力工业可持续发展战略。
3 模块化设计总体思路模块化设计研究的总体思路是在安全可靠前提下,突出体现经济性、合理性、先进性。
以各电压等级配电装置间隔和建筑单元为对象,形成随电网的发展和设备、技术的变化而及时完善、优化的单元模块,在此基础上通过优化排列组合,实现整个变电站的优化布置。
使总体设计方案更合理、更紧凑、更集约、更高效。
程序模块化变电站的建造方案探析
摘要:近几年,国家电网公司变电站建设大力引导推广程序模块化变电站的建造方案,其以施工简易,工期快,周期短,技术成熟、投资回收快,施工过程环保,抗震性能好,全寿命周期维护费用低等综合优势而在新建设的变电站工程中得到了充分的验证和较快的发展。
程序模块化装配式技术本身不属于新型技术,在大量的工业建筑物中早已普及使用,而在变电站的建造过程中却属于新型应用,由于优势明显,期待着在这一领域能有长足的进步和发展。
关键词:程序模块化;变电站建造;土建方案;电气方案
一、引言
变电站采用模块化装配结构建筑模式,通过工厂生产预制,现场装配安装两大阶段来建设变电站,这种建设方式大大减少了变电站的占地面积,大幅缩减建设工期。
随着程序模块化装配式变电站在浙江,安徽等变电站的试点成功,国内外出现了许多变电站建设的模块化产品,表明这种模块化装配式变电站将会成为今后变电站建设的主流模式。
二、传统变电站的建造方案
1、户外型变电站
传统户外型变电站模式的高压开关设备采用户外布置形式,变压器放置在户外,10kV设备采用户内开关柜形式布置在开关室中,各电气设备采用露天连接方式,即设备之间采用裸露导线或母线端子排,利用户外构支架支撑进行连接。
由于高压设备及其连接直接暴露在户外,对环境及绝缘配合的要求较高,变电站通常构架高耸,高压线复杂,电力设施的体积和间距较大,占用土地较多,与周边环境不相协调,建设点选置比较困难。
2、户内型变电站
为了解决与土地和环境的矛盾,出现了户内型变电站,其电气设备全部或部分安装在户内。
其高压设备多选用气体绝缘封闭式设备(GIS),各电气设备之间的连接多采用电缆方式。
户内型变电站需要现房建设,且安装、调试工作量较大,施工周期长,总体造价约比户外变电站高出1倍,适用于土地紧张的城市中心区域。
3、地下或半地下型变电站
这种模式接近户内型变电站,只是将所有电气设备全部或部分安装在地面以下,更为有效地节省了土地面积,但是这种模式的变电站建设及维护运行费用高,只适用于土地资源更为紧缺的发达城市。
以上变电站模式各有优劣,适用于不同场所,但均是设备分散运抵现场后,再进行安装调试的建设方式。
从变电站可研立项到竣工投运,每一个变电站都需经过设计、招标、安装、调试等复杂过程。
如果把变电站设计为预制装配式结构,相关设备由生产厂家按通用规范分模块在工厂内安装完毕,并且完成内部联机和调试,到现场后只需进行外部连接、整体联机和调试,则可以降低综合造价,缩短建设周期,减少维护投入。
三、程序模块化变电站建造方案
模块化装配式变电站是变电站建设的一场革命,改变了传统的变电站电气布局、土建设计和施工模式,通过工厂生产预制、现场安装两大阶段来建设变电站。
模块化装配式变电站是“两型一化”变电站的具体体现,其标准化设计、模块化组合、工业化生产、集约化施工,使变电站建设走向科技含量高、资源消耗低、环境污染少、精细化建造的道路。
模块化装配式变电站把“三通一标”作为标准化建设的主要抓手,深化通用设计、通用造价、通用设备、标准工艺,做到优化、美化、简化。
针对面广量大、建设工期紧迫、安质风险加大的基建实际,寻求高效、可控、标准、节能、环保、经济的建(构)筑物建造的新模式、新方法、新途径。
1、土建方面
全面落实资源节约、环境友好,实现社会综合效益最大化,有以下三个方面。
系统策划,标准先导,改变传统电气布置型式,废除传统建筑结构形式。
推广土建专业通用设计,因地制宜,美化设计,使之与城市发展、周边环境相协调,并融入自然环境中。
贯彻建筑节能、节材、节水、节地方针,土建结构安全裕度精准,建筑耐久性与变电站运行寿命相协同,力求使建筑结构轻型化。
在变电站设计方面,开展创新设计,变电站采用砂石地坪,主控楼采用工业化设计,施工采用清水墙工艺和节能环保材料,体现工业设施本色。
变现场浇筑、砌筑、粉刷为工业标准化生产检验合格后,送现场按标准工艺快速拼装;变施工串联流程为并联流程;相应简化净化施工现场,减少施工期粉尘、噪音、污水污染以及水资源消耗。
建筑物主体及围墙采用装配式结构,现场基础、柱、梁、板、屋架一次就位,缩短了近一半施工周期。
2、电气方面
分进线模块、主变压器模块、出线模块、综合自动化模块、无功补偿和消弧线圈模块,各模块之间的现场连接是技术难点。
此外必须系统制定变电站通用设计、部件加工详图、工厂生产工艺、现场拼装工艺、建筑取费定额、装配式建造管控六大标准体系。
进线模块。
各种封闭式组合电器可以作为进线模块的基础,目前国内110kV 以上电压等级的封闭式组合电器需要现场制作电缆连接套管,施工工艺要求严格。
而国际上出现了工厂预制的整体式电缆套管及可以插拔式电缆插接头,更加便于安装及运行维护。
主变压器模块。
变压器模块需要对常规变压器的进出线端子进行改进。
一次侧可以采用可拔插的电缆附件或油气套管与进线模块相连。
二次侧可以考虑电缆或架空线两种出线考虑,但需要考虑绝缘封闭的要求。
出线模块。
出线模块目前主要有拼装式和户外共箱式。
拼装式采用常规的中置柜、手车式或固定式户内开关柜,这种开关柜体积庞大、运输、安装困难,箱体内的维修空间也比较狭窄,厂家和用户都感到不便。
近几年永磁机构真空断路器的出现,生产出了紧凑型开关柜,其体积小、重量轻、维护少、吊装和运输方便,提高了出线模块拼装模式的可行性。
户外共箱式是开关设备装在充气箱体内,大电流参数的电缆接头作为进出线连接并兼有隔离断口功能,再加装防护外罩。
这种型式利用了开关设备免维护的优点,结构紧凑,体积小,维护工作量少,布局简单,变电站的建设和运行更加简化。
以共箱式开关设备为基础的全绝缘、全封闭型设计方案灵活、占地极小,将是今后重点推广的技术。
综合自动化模块。
综合自动化模块包括保护屏、交直流屏、电度表屏、通信屏等后台部分,目前采用的是常规变电站的标准设备。
无功补偿和消弧线圈模块。
无功补偿和消耗线圈可以采用敞开式布置加顶罩,也可以采用户内设备安装在箱体内。
目前也没有新的适用技术。
四、其他补充
程序模块化装配式建造模式需要预制件、钢构件现代化工厂作支撑,需要对传统土建工程招标及标段划分作调整,需要对采购方式与施工组织重新定义。
程序模块化变电站的建设过程,通过工厂生产预制、现场装配安装两大阶段缩短土建施工周期,减少工程建设人员,简化检修维护工作。
通过探索实践,完善出设计、加工、施工、管理、定额等标准,从而有效地控制工程质量、建筑周期和工程造价。
其标准化设计、模块化组合、工业化生产、集约化施工,使变电站建设走向科技含量高、资源消耗低、环境污染少、精细化建造的道路。
结束语
程序模块化变电站建造在推广的过程中肯定会遇到很多的问题,但随着科学技术的进步与创新,随着人们发明创新意识的提高和思维的开拓,模块化装配式变电站建设应用一定会越来越广泛,在工程建设资源集约化、环保先行的社会发展大环境推动下,模块化装配式变电站的技术、产品和实施经验一定会很快成熟起来,并必将成为新形势下变电站建设的重要选择方案之一,并不断适应高速发展的城市建设过程。
参考文献:
[1] 柳国良等;变电站模块化建设研究综述[M];电网技术;2008年32(14)
[2] 国家电网公司,“两型一化”试点变电站建设设计技术导则;2007年
[3] 国家电网公司220kV和110kV变电站典型设计推荐方案,2013年
[4] 纪颖波;《建筑工业化发展研究》;中国建筑工业出版社;2011年4月。