220kV熊家嘴變電站智能化改造施工方案探討

吳志剛　張鷹　肖俊超

摘要：常規(guī)變電站的智能化改造工作是系統(tǒng)工程，需要生技、調(diào)度、檢修、配網(wǎng)、運行等各方面統(tǒng)籌規(guī)劃、緊密協(xié)調(diào)，既要確保變電站智能化改造工作的順利開展，也要保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。文章通過對變電站當前設(shè)備運行情況、在電網(wǎng)中的作用進行綜合分析，提出了220kV熊家嘴變電站智能化改造施工方案。

關(guān)鍵詞：常規(guī)變電站；智能化改造；施工方案；電網(wǎng)運行；220kV熊家嘴變電站 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM63 文章編號：1009-2374（2015）27-0045-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.27.024

1 工程簡介

220kV熊家嘴變電站始建于1979年，是湖北孝感地區(qū)的一座重要樞紐變電站，至今已運行32年。熊家嘴變電站智能化改造工程是湖北省第一批八個智能化改造試點之一。工程的主要內(nèi)容是：將原220kV主接線由單母分段帶旁路改造為雙母接線，220kV配電裝置由原高層結(jié)構(gòu)改為GIS組合電器，全站二次及保護裝置實施智能化改造。熊變220kV母線共接四回線路，分別為孝感500kV變電站、武漢臺商變電站、漢川電廠和夢澤變電站。2臺150MVA主變，供7條110kV出線和21條10kV出線。

2 停電方案

2.1 分析施工條件，優(yōu)化停電時間節(jié)點

變電站智能化改造工作涉及到多個環(huán)節(jié)，如何合理有效安排設(shè)備停運節(jié)點，有效組織施工是個難題。因此，需從供電方式安排、設(shè)計、設(shè)備聯(lián)調(diào)及到貨情況、電源點支撐等多方面綜合考慮，優(yōu)化停電時間節(jié)點。

智能化改造工作在孝感公司屬初次嘗試，沒有現(xiàn)成的安裝調(diào)試經(jīng)驗，宜采取分部實施的方案。首先，實施110kV部分智能化改造，積累改造經(jīng)驗；其次，安排220kV及10kV改造工作，確保重要負荷和城區(qū)居民負荷供電，并按期完成改造任務。

2.2 預測計算負荷潮流，優(yōu)化負荷轉(zhuǎn)移方案

在改造施工前，組織調(diào)度等相關(guān)專業(yè)人員對正常運行方式下孝感電網(wǎng)220kV變電站智能化改造期間負荷進行預測，尤其是對熊家嘴、新鋪、夢澤變所供110kV變電站及低壓負荷做好分站負荷預測。根據(jù)各變電站負荷預測結(jié)果，結(jié)合熊變所供110kV變電站負荷倒換到夢變、新鋪變轉(zhuǎn)供后的運行方式，進行潮流穩(wěn)定計算，找出電網(wǎng)運行風險。

對孝感城區(qū)110kV變供電負荷倒換方式進行分析，依據(jù)電網(wǎng)運行存在的風險大小，最終選擇220kV新鋪變電站作為110kV變電站主供，220kV夢澤變電站作為備用應急的負荷轉(zhuǎn)供模式，確保改造期間孝感城區(qū)負荷供應正常，風險預控在最小。

2.3 分析各施工階段特點，優(yōu)化各階段臨時供電方式

臨時供電方案在施工改造期間，必須保證孝感電網(wǎng)和孝感城區(qū)負荷供應。在經(jīng)過潮流分析的前提下，制定了通過臨時過渡方式確保孝感城區(qū)負荷供應的方案。考慮到采用110kV雙圈饋供方式存在供電可靠性低，110kV網(wǎng)絡(luò)負荷過重的缺點，優(yōu)化采用將220kV孝熊線與熊家嘴#2主變直接對接，形成“線變組”的饋供方式，由500kV孝感變向220kV熊家嘴變供電，保障施工期間孝感城區(qū)負荷供應。同時，為了保證220kV網(wǎng)絡(luò)安全穩(wěn)定運行，放棄了220kV漢熊線、夢熊線停運施工的方式，采取將220kV漢熊線與夢熊線在熊家嘴站外溝通，由漢川電廠向220kV夢澤變供電方式，確保了孝感220kV電網(wǎng)的完整性。

2.4 認真進行施工期間電網(wǎng)風險分析，優(yōu)化應急處置預案

在熊家嘴220kV側(cè)設(shè)備智能化改造實施階段，雖采用了“線變組”饋供方式，但存在熊家嘴所供110kV負荷及10kV負荷同停風險。為此，應對故障下的應急處置方案進行優(yōu)化，綜合考慮彭灣220kV變電站、夢澤變電站下網(wǎng)功率影響、聯(lián)絡(luò)線負載能力大小影響，宜優(yōu)化采取利用新建220kV新鋪變電站作為應急處置電源主供點，實現(xiàn)應急狀態(tài)下提供最短供電半徑和最大供電負荷轉(zhuǎn)供能力。

3 施工方案

3.1 優(yōu)化施工“三措”，確保施工安全

3.1.1 合理調(diào)配人員，優(yōu)化組織措施。成立“220kV熊家嘴變電站智能化改造領(lǐng)導小組”，下設(shè)專家組、施工組等八個專業(yè)和職能小組，明確了各小組職責，保證了整個改造工程的有序進行。

3.1.2 明確安措標準，優(yōu)化安措布置。熊變智能化改造涉及的作業(yè)項目多、場面大，停電、施工分步、交叉進行，給施工期間安全作業(yè)帶來很大壓力。通過明確安全標準，用硬質(zhì)圍欄將運行設(shè)備與施工區(qū)域進行隔離，對運行中的屏柜用紅布幔進行區(qū)分，電纜橋架、電纜溝施工中，對運行電纜進行了綁扎、標識、保護和隔離，電纜溝、設(shè)備基礎(chǔ)、排水溝采取遮蓋并設(shè)置警示標識等。對安措實施動態(tài)化管理，對于不同階段、不同工作任務采取不同的安措布置。

3.1.3 分析重點作業(yè)風險，優(yōu)化管控措施。針對危險性、復雜性和困難程度較大的作業(yè)項目，制訂專項防控措施。采取專業(yè)外包，由具備資格的專業(yè)施工隊伍制訂詳細拆除方案，利用定向施工、增加監(jiān)護人員、拉防護繩等手段，防控構(gòu)筑物（如天橋）拆除風險。將24小時劃分為幾個作業(yè)時段，把地網(wǎng)敷設(shè)、涵管敷設(shè)、基礎(chǔ)澆注、構(gòu)架安裝等作業(yè)交替安排，提高工程安全系數(shù)，防控交叉作業(yè)風險。

3.2 優(yōu)化施工步驟，確保施工進度

3.2.1 細化分解工程量，明確工作要求。此次熊家嘴220kV變電站智能化改造，共分為三個階段。第一階段：熊220kV#1、#2、#3母線及熊#1、#2主變輪停分步實施熊家嘴臨時供電方案；第二階段：熊220kV側(cè)設(shè)備拆除、基礎(chǔ)施工、GIS設(shè)備安裝、管母組立，設(shè)備安裝調(diào)試，保護更換；第三階段：熊220kV側(cè)設(shè)備安裝完畢分步實施恢復送電階段。這三個階段再細分為十步，每一步都賦予了時間、工作量、停電范圍、供電方式和完工后要求，項目部按周分解各個階段工作任務和時間要求，周計劃按兩周編制滾動實施，每周一生技部專責到項目部現(xiàn)場辦公，負責協(xié)調(diào)、落實計劃的實施。

3.2.2 統(tǒng)籌兼顧，合理分配人員和施工機具。220kV熊家嘴變電站智能化改造施工間正是孝感電網(wǎng)技改、基建任務最繁忙的時間，先后有220kV新鋪、應城新建變電站，220kV上廟、脈旺增容擴建，220kV汈東、彭灣、姚家沖技改大修工作。生技部召集所有參加單位，按照工作任務和時間節(jié)點，核算所需的人員和機具，明確到每個階段的分布和周計劃中，改造期間人員和機具的調(diào)動必須通過生技部許可，有效地保證了改造期間人員的充足和機具的齊備。

3.2.3 周密細致，協(xié)調(diào)設(shè)備材料組織。在方案中制定了嚴格的設(shè)備到貨、驗貨、催貨制度和流程，根據(jù)施工計劃和進度，大型、主要設(shè)備提前一個月核實到貨情況，小型及配件提前兩周清理到貨情況，發(fā)現(xiàn)未到設(shè)備查明原因，及時與物資部門和廠家溝通，在整個改造期間不允許發(fā)生一起因設(shè)備未到貨影響工期的事件，有效地保障施工進度。

4 優(yōu)化技術(shù)方案，確保工藝質(zhì)量

4.1 超前謀劃，加強技術(shù)準備

改造前期安排施工技術(shù)人員參加省公司智能變電站改造技術(shù)培訓班，派出專業(yè)人員赴中南電力設(shè)計院學習智能變電站設(shè)計方案，并全程參與設(shè)計，派出繼保人員赴南自公司參與廠內(nèi)聯(lián)調(diào)工作，派出一次安裝人員赴山東泰開公司培訓設(shè)備的安裝、調(diào)試工藝質(zhì)量標準。

4.2 實施標準工藝，統(tǒng)一工藝標準

在改造過程中，將施工標準工藝應用細化到具體項目中，統(tǒng)一工藝標準。分別制定了保護裝置、GIS組合電器、在線監(jiān)測裝置作業(yè)指導書（卡）。

4.3 執(zhí)行調(diào)試質(zhì)量標準

根據(jù)《變電站智能化改造技術(shù)規(guī)范》（國家電網(wǎng)科2010-112號）和《智能變電站繼電保護技術(shù)規(guī)范》（國家電網(wǎng)科2010-530號），將調(diào)試要求細化到具體項目。

5 結(jié)語

面對已經(jīng)到來的智能電網(wǎng)建設(shè)新時代，我們需要不斷優(yōu)化施工方案，確保變電站智能化改造工作順利開展，在不斷學習中總結(jié)，在不斷總結(jié)中前進，為建設(shè)堅強智能電網(wǎng)、服務社會經(jīng)濟發(fā)展做出應有的貢獻。

（責任編輯：陳 倩）