我國頭個高海拔特高壓交流工程——國家電網(wǎng)有限公司川渝1000千伏特高壓交流工程(以下簡稱川渝工程)實現(xiàn)可靠運行100天,累計輸送電能47.78億千瓦時,系統(tǒng)運行平穩(wěn),設備狀態(tài)正常。該工程是國家“十四五”電力發(fā)展規(guī)劃重點項目,于24年12月27日投運,使西南地區(qū)電網(wǎng)主網(wǎng)架電壓等級從500千伏提升至1000千伏。
川渝工程途經(jīng)四川甘孜藏族自治州、雅安市、眉山市及重慶潼南區(qū)等8個市(州、區(qū)),新建1000千伏線路1316千米,新建甘孜、成都東、銅梁4座1000千伏變電站,變電總容量2400萬千伏安。該工程將川西地區(qū)豐富的水電、風電、光伏發(fā)電等清潔電能大規(guī)模地輸送至成都、重慶等負荷中心,實現(xiàn)了四川、重慶特高壓交流聯(lián)網(wǎng),顯著提升了區(qū)域電網(wǎng)互聯(lián)互濟能力和系統(tǒng)穩(wěn)定性。該工程每年可向川渝負荷中心輸送清潔電能350億千瓦時,相當于滿足近千萬戶家庭一年的用電需求。
工程投運以來,國網(wǎng)四川超高壓公司通過建立重點設備每日特巡、關鍵節(jié)點實時監(jiān)測機制,綜合運用智能巡檢、在線監(jiān)測等技術手段,對主變壓器、氣體絕緣全封閉組合電器等核心設備實施全天候管控。截至4月5日,該公司已完成全站設備巡檢230次、深度檢查45次,排查消除設備缺陷,形成從發(fā)現(xiàn)到處置的全流程管控體系。
一、設計施工依據(jù)(LYPBS-V電力調試標準產(chǎn)品“變壓器局放屏蔽室”特點描述)
GB-T 12190 電磁屏蔽室屏蔽效能的測量方法
GB50205 鋼結構工程施工質量驗收標準
GJB20219 屏蔽機房通用技術要求檢測
GB/T 51103 電磁屏蔽室工程施工及質量驗收規(guī)范
GB50174 電子計算機房設計規(guī)范
GB 9361 計算機場地保障要求
GB/T2887 計算機場地通用規(guī)范
BMB3 處理涉密信息電磁屏蔽技術要求和測量方法
GB50116 火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范
相關電磁兼容技術原理和國家保障的現(xiàn)行規(guī)定
二、系統(tǒng)主要技術指標(其中涉及的尺寸誤差±1%)(LYPBS-V電力調試標準產(chǎn)品“變壓器局放屏蔽室”特點描述)
屏蔽室整體尺寸:長7米×寬5米×高4米
控制室整體尺寸:長3米×寬2米×高4米
手動雙開旋轉屏蔽門門洞尺寸:寬2米×高3米 1扇(試品進出,有門聯(lián)鎖)
手動單開鎖緊屏蔽門尺寸:寬0.9米×1.9米 1扇(人員進出)
控制室小門(非屏蔽)尺寸:寬0.9米×高1.9米 1扇(人員進出,有門連鎖)
絕緣地坪尺寸:長7.5米×寬5.5米(不挖地)
屏蔽性能(在大門內1米處測量)
磁場:10KHz-100KHz時≥60dB 電場:100KHz-1GHz時≥60dB
在空載測試回路條件下局部放電背景噪音≤1pC
局放試驗主回路設備濾波器:380V/63A/2P 1路
儀器用電電源濾波器:220V/16A/2P 1路
照明/空調用電電源濾波器:220V /32A /2P 1路
屏蔽殼體機械性能:鋼板不平度≤4mm/M2,屏蔽體垂直度≤5mm
二年內變形程度: 頂部下陷 ≤8mm 底部凹陷 ≤3mm
三、屏蔽系統(tǒng)的設計安裝方案(LYPBS-V電力調試標準產(chǎn)品“變壓器局放屏蔽室”特點描述)
3.1、屏蔽室屏蔽系統(tǒng)的總體設計方案
3.1.1、屏蔽殼體
屏蔽殼體是保證屏蔽室屏蔽性能的基礎,是裝飾材料和大部分附屬系統(tǒng)的載體,是屏蔽室很基本的組成部分,這些都要求屏蔽室的墻體有足夠的強度和穩(wěn)定性。經(jīng)過計算,該屏蔽室整體理論重量約為4t,要求車間地面承受壓力為110kg/m2左右(此重量不含人員、設備、試品、運輸工具和其它)。屏蔽體的使用壽命是20-30年,屏蔽殼體的抗震等級按照8級計算。
綜合考慮底層的承重量、屏蔽室的設計壽命、成本和生產(chǎn)工藝及鋼板的結構強度,屏蔽室頂板和墻體屏蔽模塊均采用厚度2mm鍍鋅鋼板,鋼板通過剪切、沖孔、折彎、應力處理等工藝制作而成。組裝時用鍍鋅螺栓、螺母、墊片進行固定,中間夾壓導電襯墊組裝而成,側墻屏蔽模塊采用自支撐結構。為了減少屏蔽體頂部中間部分的下沉,在頂部上方設置若干根槽鋼加強梁,有效地減少頂部鋼板的變形。
屏蔽室底面采用3mm鋼板,鋼板經(jīng)過剪切成形,形成單元拼接成標準模塊。將鋼板貼附壓鉚在龍骨框架上,地面龍骨采用方管或其他型鋼焊接;做好后,表面要做防銹處理。
屏蔽室及隔離區(qū)域平面示意圖,
圖1 屏蔽室及隔離區(qū)域平面示意圖
圖2 屏蔽室三維示意圖,供參考
圖3屏蔽室實物圖(屏蔽室外墻集成護墻板裝修,室內墻面噴塑處理)
屏蔽室底面設計
由于屏蔽室的底面長期承受一定的載荷(如設備的搬運,產(chǎn)品出入等),為減少地板屏蔽體不應有的顫動和變形,屏蔽室底面采用3mm鋼板+方管龍骨制作而成。車間地面設計受力為600kg/m2。
絕緣地坪采用5mmPP絕緣板焊接組成的隔離層,絕緣地坪尺寸:長7.5米×寬5.5米,試驗區(qū)域與外界的絕緣電阻要求10kΩ以上,確保整個試驗系統(tǒng)與車間沒有任何電氣連接,防止生產(chǎn)車間中其他電氣設備的干擾信號通過靜電耦合的方式傳導到試驗區(qū)域的地表或地下的金屬件(如鋼筋等),然后通過地線傳入到測試回路中。
屏蔽室墻體設計
屏蔽墻體是用屏蔽模塊連續(xù)拼接組成的六面體結構。墻體屏蔽模塊采用鍍鋅鋼板和矩形管型鋼制作而成,屏蔽模塊可以自行支撐。
屏蔽室頂部結構設計
屏蔽室頂部結構是由2mm鍍鋅鋼板制作成屏蔽模塊,屏蔽室的頂板安裝在側板內側上方。為了分散屏蔽體的重量和減少屏蔽體頂部中間部分的下沉,在頂部上方設置若干根加強梁,有效地減少頂部鋼板的變形,保證頂部兩年內下陷 ≤8mm。
屏蔽室門設計
手動雙開旋轉屏蔽門尺寸:寬2米×高3米(一扇,試品進出)
1、 結構采用鉸鏈轉動,左右門扇均為旋轉式,門設內外拉手,門的推拉開啟力為150N。單層電磁密封片,密封片采用鈹青銅材料加工成形,經(jīng)真空熱處理后達到較好的彈性和耐磨性。屏蔽密封片為可拆卸式每段長190mm,局部如有損壞易于更換,無需專業(yè)人員維修。
2、門扇關閉運行10000次無機械故障,屏蔽效能指標不下降。
3、屏蔽門關閉時,先關閉一扇后用插銷固定,然后再關閉另一扇,左右門扇之間接縫也要加鈹青銅密封片進行屏蔽處理。
4、屏蔽門門檻高度約50mm。
門上裝有進出門電源控制通斷開關。門關閉后,才能合閘做試驗。試驗中,門一旦打開,內部自動斷電。
手動單開鎖緊屏蔽門凈尺寸:寬900mm×高1900mm(一扇,人員進出)
屏蔽室門是影響整個屏蔽室屏蔽效果的很重要部位,是保持屏蔽系統(tǒng)總性能免于退化的很薄弱部件,也是系統(tǒng)中單獨可動部分,因此保持屏蔽門屏蔽效能的穩(wěn)定性尤為重要。
(1)、結構采用鉸鏈轉動,插刀式手動式屏蔽門,雙點鎖緊機構,雙層電磁密封密封片,密封片采用鈹青銅材料加工成形經(jīng)真空熱處理后達到較好的彈性和耐磨性。屏蔽密封片為可拆卸式每段長小于198mm,局部如有損壞易于更換,無需專業(yè)人員維修。
(2)、插刀式屏蔽門的刀口采用黃銅板制作。
(3)、由于密封片和其接觸部分(屏蔽門的刀口)均屬同性材料,電位差一致,所以在互相接觸點上不會產(chǎn)生電腐蝕,確保長時間的屏蔽效能。
(4)、鎖緊裝置按裝在門框上部,在門框左邊裝有雙點斜楔鎖緊機構,斜楔座架的運行采用滾輪滑槽結構。
(5)、鎖緊操作裝置按裝在門板中部,其齒輪機構大大減輕開啟屏蔽門的力度,在門框左邊裝有雙點斜楔鎖緊機構,斜楔座架的運行采用軸承滑槽結構,運行平穩(wěn)輕巧。
(6)、鎖緊屏蔽門設計聯(lián)動開啟,室內外均可操作。
手動門材料:普通黃銅和鈹青銅。
3.1.2、接地系統(tǒng)
屏蔽室的接地系統(tǒng)采用與工廠電網(wǎng)接地系統(tǒng)分開的單獨接地的方式,即用絕緣地坪隔離和單獨打接地極的單點接地。要求接地電阻不大于1Ω。(地線由需方負責,供方給予技術支持)
3.1.3、截止波導窗及通風系統(tǒng)
本方案選用六角形波導300×300,孔距4.2mm,截止頻率為20GHz的波導窗2只。
在截止波導窗位置安裝強制進出通風,實現(xiàn)屏蔽室內外的空氣交換。整個屏蔽室采用1進風,1出風的方式。安裝在控制室內。
3.1.4、屏蔽室內供配電及照明系統(tǒng)
電氣設計施工原則:
根據(jù)屏蔽室使用要求及國家有關的設計標準,充分考慮屏蔽室內系統(tǒng)工作的性質和任務,以電源供配電的質量、可靠性和技術上的*性、人員工作環(huán)境的舒適性等為設計原則。
按照各設備用電負荷的大小,選擇合適線徑的電力電纜和不同容量的電源濾波器;選用低泄漏電流的電源濾波器,插入衰減與整個屏蔽室的綜合效能一致;室內的電源采用穿管走線,按要求位置配置電源插座。
三相Yyn0連接,可以輸出380V和220V電壓,適應不同設備的需要。
電源經(jīng)濾波器進入屏蔽室需要穿過屏蔽室墻面,穿墻的屏蔽管結構按照圖4要求制作。
圖4屏蔽管穿墻示意圖
電源經(jīng)電源濾波器,配電柜輸送到屏蔽室內照明及各種用電設備。
按照使用要求,在屏蔽室的適當位置安裝配電盒(PZ30—8~10P),內置設備用電源空開1只(380V/63A),儀器用電源空開1只(220V/16A),照明/空調用電源空開1只(220V/32A)。
照明開關2只(兩組合式,把控制室燈和試驗區(qū)域燈分開控制),試驗區(qū)電源2+3插座(10A)3只,控制室空調電源專用插座(16A)1只,其它用電電源2+3插座2只。具體安裝位置現(xiàn)場定。
屏蔽室頂部安裝6只無電磁干擾的燈,其中試驗區(qū)5盞,控制室1盞。供方根據(jù)安裝高度,合理地確定燈具的間隙。保證屏蔽室內光線的均勻性。
3.1.5、室內裝飾
裝修設計依據(jù)
GB/T2887 《計算機場地通用規(guī)范》
GB50174 《電子信息機房設計規(guī)范》
GB/T9361 《計算站場地保障要求》
GB50222 《建筑內部裝修設計防火規(guī)范》
機房樓層及現(xiàn)場實際情況
裝修主要材料的選擇
根據(jù)《電子計算機房設計規(guī)范》室內裝修要求,所選材料應為阻燃或難燃
1、頂:噴塑處理;
2、墻面
室外墻面:上等潔凈板裝修;見圖5。
室內墻面:噴塑處理;見圖6。
地面:刷防銹漆;見圖6。
控制室
控制室尺寸:長3米×寬2米×高3.5米,控制室面向試驗區(qū)域設700mm(高度)×1000mm(長度)觀察窗2套,觀察窗采用通透的5mm+5mm厚度鋼化玻璃夾不銹鋼網(wǎng),見圖7。控制室隔斷采用上等潔凈板制作,另配備人員進出門一扇,尺寸為寬900mm×高1900mm。門上裝有進出門電源控制通斷開關。門關閉后,才能合閘做試驗,如果在試驗中,一旦打開,內部自動斷電。
圖5室外上等潔凈板裝修
圖6室內噴塑處理+地面刷防銹漆
圖7觀察窗
室內電器照明系統(tǒng)
1、工作區(qū)域采用無電磁干擾照明燈具照明。
2、照明控制選用開關箱,開關控制。
3、屏蔽室內配置開關插座,合理安排燈具開關、插座、數(shù)量及位置,以確保照度達到要求。
4、試驗區(qū)壁掛式空調需方提供,須在供方施工期間安裝,放置于不影響設備位置,具體由雙方商定。
四、雙方合作事宜(LYPBS-V電力調試標準產(chǎn)品“變壓器局放屏蔽室”特點描述)
1、屏蔽室的選址須在雙方共同協(xié)商下進行,屏蔽室在需方現(xiàn)場的位置須盡量避開大型強干擾源50米以上。
2、供方派員完成屏蔽室及底部絕緣地坪的制作。
3、供方在需方現(xiàn)場施工,安裝調試過程中,需方應盡量提供供方無法攜帶的工具設備,如電焊機、氧氣乙炔、起吊設備,以及其它材料、如設備連接電源線等。
4、需方把電源線引到局放屏蔽室所在位置。
5、需方盡量提供供方安裝人員的工作餐。
6、若有需要,由需方、供方及有資質檢測單位組成聯(lián)合驗收小組,對屏蔽室的屏蔽效能進行復測,性能應符合合同中有關規(guī)定的指標。
7、為保證測試公正性,如需第三方測試屏蔽室,測試結果合格,測試費用由需方負責;若測試結果不合格,測試費用由供方負責且供方須整改至合格,其產(chǎn)生的整修和二次測試費均由供方負責。
8、屏蔽室安裝結束后由需方派出專人按雙方制訂的合同有關要求,對該工程的電氣、裝飾及其它配置設備進行驗收。
9、在上述項目驗收均合格后,供方將該工程交付給需方,驗收工作結束。
10、屏蔽室部分需方負責項目
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序號
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需方負責項目內容
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備注
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1
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擬建區(qū)域場地和周轉區(qū)域各35m2左右,共計70m2左右
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供方進場前需方應清空擬建區(qū)域的場地,便于供方放置材料和施工。
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2
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獨立電源,從二次配電柜至屏蔽室擬建區(qū)域
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需方負責,須在供方進場前完成。
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3
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獨立地線(接地電阻不大于1Ω,地線需要引至屏蔽室擬建區(qū)域)
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需方負責,供方給予技術支持。須在供方屏蔽室完工前完成制作。
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4
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壁掛式1.5P空調
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需方負責,在供方施工期間安裝。
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升級后的西北區(qū)域新能源自動電壓控制系統(tǒng)正式運行,西北電網(wǎng)實現(xiàn)“沙戈荒”大型風電光伏基地智慧電壓控制。依托該系統(tǒng),國家電網(wǎng)有限公司西北分部通過感知新能源發(fā)電趨勢實現(xiàn)電壓精準控制,為破解“沙戈荒”大型風電光伏基地運行電壓控制難題提供了解決方案。
升級后的西北區(qū)域新能源自動電壓控制系統(tǒng)自3月份試運行以來,將±800千伏上海廟—山東特高壓工程直流近區(qū)電網(wǎng)電壓合格率提高至99.8%,并顯著降低電壓波動率。
西北地區(qū)“沙戈荒”大型風電光伏基地建設規(guī)模占比達51%。“沙戈荒”特殊的地理位置及新能源發(fā)電的不確定性與波動性,對西北電網(wǎng)電壓控制提出更高要求。
在國家電力調度控制中心的指導下,國網(wǎng)西北分部深入分析“沙戈荒”大型風電光伏基地電壓穩(wěn)定機理,挖掘利用新能源電源對電壓的支撐能力,在西北區(qū)域新能源自動電壓控制系統(tǒng)上線了主站有功無功協(xié)同控制、子站三層控制功能。這兩項功能可將傳統(tǒng)的應對式被動電壓控制升級為主動自適應控制,實現(xiàn)“預測趨勢、預判故障、預防控制”,系統(tǒng)性提升“沙戈荒”大型風電光伏基地的穩(wěn)態(tài)和緊急控制能力。
據(jù)了解,國網(wǎng)西北分部將逐步把該成果推廣應用至西北電網(wǎng)的特高壓直流近區(qū)所有新能源匯集區(qū)域,在保障大電網(wǎng)可靠穩(wěn)定運行的同時進一步促進清潔電量消納。
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