东莞电力设计院有限公司 广东东莞 523000
【摘要】
伴随着智能运维技术深入变电站建设中,“高效、可靠”的变电站建设逐渐成为建设的新模式。近年来,采用智能化工具代替传统工具提升建设效率的同时,对现有设备的改进调整也让建设效率有了大幅提升。标准化、模块化设备有“设备使用方式规律、便捷;批量生产快”等优势,在市场受到了较大的青睐,标准化接口设备在此环境下应运而生。
【关键词】
标准化接口插件;标准化设计
0 引言
变电站的标准化建设是从“标准化规划”向“标准化设计+标准化设备+标准化施工”逐渐发展的。标准化设计主要分为:模块化建筑方案拼接、电气一次模块化设计方案拼接、二次专业标准化设计;模块化设备主要分为:采用标准化屏柜、模块化接口、标准化装置;标准化施工主要分为:采用模块化预制式变电站模块化现场舱体安装、电气设备模块化安装。
综上所示,模块化配置是标准化建设的一个关键因素,在设计、设备生产、施工阶段均起到了重要作用。引入模块化方案,不仅让设计思路从“创造型设计”转化成“功能模块应用型”,而且规范了各个模块,从底层模块进行标准化约束,从而把控设计质量。设计作为工程原始建设方案,引导着工程从开始就进入了标准化建设的模式。二次专业本身就存在:电缆接线设计工作量大、线缆敷设设计繁杂的问题,特别是在工程建设周期较紧的时候,容易出现二次线设计错误,影响后期调试工期。本文基于110kV线路智能汇控柜,展开模块化接口、标准化设计的研究,探究二次专业标准化设计的建设方向。
1 研究思路
常规的二次电缆接线形式为:屏内设备通过配线至屏内端子排,屏内端子排至外部电缆;即“屏内设备→屏内端子排→外部电缆”接线模式。但各厂家设备接口和端子排排布规则不统一,每个工程都需要根据各厂家厂家资料图纸,再做外部电缆绘制设计,无法形成标准化设计模式,大量浪费绘图时间。
因此,安装在屏内端子排和外部电缆之间,引进标准化接口插件,形成“屏内设备→屏内端子排→标准化接口插件→外部电缆”接线模式;对“模块化接口插件、外部电缆”各个回路进行标准化设计,可以形成适用于在不同工程,外部电缆绘制的标准化设计图纸。
1.1 标准化接口插件
采用“公母头”形式插件,有如下优点:(1)市场上预制线缆、光缆采用公母头形式插拔居多,市场上原材料较广泛,易于购买。(2)公母头形式的连接,有益于插拔式安装,施工接线时,比正常端子拧接省力、省时,便于提高施工接线效率。(3)公母头形式插件应用于市场多年,设备安装牢固性高、占用空间较小,便于屏柜内安装。
基于“公母头”形式,约束插件的接线端子号。将110kV线路智能汇控柜所涉及外部电缆接线的电气回路分类:模拟量接入回路、开关量开入回路、开出回路、电源回路等。采用南方电网端子排回路类型抬头:“BD、ID”等,结合数字1、2、3……在各回路里依次命名,梳理出标准化回路编号。将此命名规则推广于各个厂家同类设备,作为标准命名。
1.2 外部电缆接线设计
基于标准化命名的标准化接口插件,外部电缆在屏柜内二次施工接线可形成标准化接线。而识图时,同时将外部电缆进行标准化电缆编号命名。具体命名可对应间隔,参考常用电气手册中命名依次排序。例如110kV线路间隔,可按照“1YXL-131”、“1YXL-132”……依次对外部电缆进行命名设计。
综上,形成一套对于110kV线路智能汇控柜的标准化设计图纸。
2 标准化设计成果与常规设计成果影响比较
2.1 设计技术方案比较
方案一:标准化设计成果类型 | 方案二:常规设计成果类型 | 方案比较 |
需要在各个屏柜内增加标准化接口插件,市场上普通接口插件在几千至二万一套不等 | 不需要增加标准化接口插件 | 方案二优,节省建设成本 |
设计阶段,设计原理图和屏柜端子图设计采用标准设计, 套图设计,设计时间缩短约50% | 采用常规设计,设计时间不变 | 方案一优,缩短设计时间 |
施工阶段,二次接线采用标准化接口,屏柜接线周期缩短约30% | 采用常规接线方式,施工接线时间不变 | 方案一优,缩短施工时间,节省施工人力成本 |
2.2 结论
综上,基于市场上普通接口插件在几千至二万一套不等的现状,以220kV新建变电站为例,当全面铺开汇控柜安装标准化插件时,插件成本20万至80万等,约占变电站总投资额的0.01%至0.04%。考虑到电网建设设备价格浮动规律,在原材料波动不大的基础上,设备需求量越大,设备价格越低,该插件成本价格在后期电网建设推广应用后应还会下降,总费用比常规设计方案费用不会增加太多。而设计时间、施工周期缩短,大幅提升建设效率,缩短建设周期。对有可能影响电网稳定运行的系统停电、设备停电等停电周期要求大幅缩短,有利于提升系统运行稳定性。
针对设计技术方案,采用模块化接口的标准化设计方案较优,设计和施工方案较简单。对于电网建设效率的提升,有利于建设时间、建设成本的压缩,是电网建设发展的趋势。
3 结束语
标准化建设时电网建设大势所趋,探索标准化模块的引入,不仅要在二次设备,一次设备甚至土建建筑结构采用标准化、预制化设备,才能综合提升电网建设效率。为保障电网建设安全,电网职能管理部门也应及时发布行之有效的标准化建设文件,规范标准化建设实施。
参考文献
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作者简介
黄柯霖,大学本科,广东东莞市人,主要从事电力工程变电二次设计工作