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：常規變電站的智能化改造工作是系統工程，需要生技、調度、檢修、配網、運行等各方面統籌規劃、緊密協調，既要確保變電站智能化改造工作的順利開展，也要保障電網安全穩定運行。文章通過對變電站當前設備運行情況、在電網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。

關鍵詞：常規變電站；智能化改造；施工方案；電網運行；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構改為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，優化停電時間節點

變電站智能化改造工作涉及到多個環節，如何合理有效安排設備停運節點，有效組織施工是個難題。因此，需從供電方式安排、設計、設備聯調及到貨情況、電源點支撐等多方面綜合考慮，優化停電時間節點。

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

2.2 預測計算負荷潮流，優化負荷轉移方案

在改造施工前，組織調度等相關專業人員對正常運行方式下孝感電網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。根據各變電站負荷預測結果，結合熊變所供110kV變電站負荷倒換到夢變、新鋪變轉供后的運行方式，進行潮流穩定計算，找出電網運行風險。

對孝感城區110kV變供電負荷倒換方式進行分析，依據電網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供模式，確保改造期間孝感城區負荷供應正常，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，必須保證孝感電網和孝感城區負荷供應。在經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網絡負荷過重的缺點，優化采用將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負荷供應。同時，為了保證220kV網絡安全穩定運行，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電網的完整性。

2.4 認真進行施工期間電網風險分析，優化應急處置預案

在熊家嘴220kV側設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化，綜合考慮彭灣220kV變電站、夢澤變電站下網功率影響、聯絡線負載能力大小影響，宜優化采取利用新建220kV新鋪變電站作為應急處置電源主供點，實現應急狀態下提供最短供電半徑和最大供電負荷轉供能力。

3 施工方案

3.1 優化施工“三措”，確保施工安全

3.1.1 合理調配人員，優化組織措施。成立“220kV熊家嘴變電站智能化改造領導小組”，下設專家組、施工組等八個專業和職能小組，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，優化安措布置。熊變智能化改造涉及的作業項目多、場面大，停電、施工分步、交叉進行，給施工期間安全作業帶來很大壓力。通過明確安全標準，用硬質圍欄將運行設備與施工區域進行隔離，對運行中的屏柜用紅布幔進行區分，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、設備基礎、排水溝采取遮蓋并設置警示標識等。對安措實施動態化管理，對于不同階段、不同工作任務采取不同的安措布置。

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

3.2 優化施工步驟，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側設備拆除、基礎施工、GIS設備安裝、管母組立，設備安裝調試，保護更換；第三階段：熊220kV側設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場辦公，負責協調、落實計劃的實施。

3.2.2 統籌兼顧，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，協調設備材料組織。在方案中制定了嚴格的設備到貨、驗貨、催貨制度和流程，根據施工計劃和進度，大型、主要設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，發現未到設備查明原因，及時與物資部門和廠家溝通，在整個改造期間不允許發生一起因設備未到貨影響工期的事件，有效地保障施工進度。

4 優化技術方案，確保工藝質量

4.1 超前謀劃，加強技術準備

改造前期安排施工技術人員參加省公司智能變電站改造技術培訓班，派出專業人員赴中南電力設計院學習智能變電站設計方案，并全程參與設計，派出繼保人員赴南自公司參與廠內聯調工作，派出一次安裝人員赴山東泰開公司培訓設備的安裝、調試工藝質量標準。

4.2 實施標準工藝，統一工藝標準

在改造過程中，將施工標準工藝應用細化到具體項目中，統一工藝標準。分別制定了保護裝置、GIS組合電器、在線監測裝置作業指導書（卡）。

4.3 執行調試質量標準

根據《變電站智能化改造技術規范》（國家電網科2010-112號）和《智能變電站繼電保護技術規范》（國家電網科2010-530號），將調試要求細化到具體項目。

5 結語

面對已經到來的智能電網建設新時代，我們需要不斷優化施工方案，確保變電站智能化改造工作順利開展，在不斷學習中總結，在不斷總結中前進，為建設堅強智能電網、服務社會經濟發展做出應有的貢獻。

（責任編輯：陳 倩）