Energy新建高可相信

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Xcel
Energy建造一个一环扣一环的115千伏气体绝缘变电站,为里约热内卢市主旨提供可依赖的电力。

美利坚合营国特拉华州达卡正在拓展能源和都市变革,传统的氛围绝缘变电站(AIS)——选择敞开母线和老化的开关柜,已经无法满意容量要求和北美电力可信性社团提议的可相信性需求。为缓解对都市和能源建设的新须求,
Xcel Energy与
Burns&Mc多恩ll合营安插了一个气体绝缘变电站(GIS),可在紧密的空中内满意系统爱护和可相信性需要,并为日常行人提供一对一大的视觉冲击力。

115千伏GIS开关设备使用六氟化硫(SF6)绝缘气体,适用于无休止供电和隔离故障电流的渴求。通过使用三维建模,紧凑协调各方,实施新型的宏图和设置思路,控制容纳115-kV
GIS的建筑规模,最大限度地平衡现有装备安装和所需的空中。

拼图式的设计

八年前,Xcel
Energy设想了最终的五品级安顿。该安顿的施行在二〇一二年开首,并展开了尖锐的分区分析,以确定一个撇下的20世纪40年间时期的4千伏变电站建筑的野史身份以及将该建筑重新用于新GIS的主旋律。分区应用的目的是树立一个红旗的变电站,与存活的建筑和周围环境合两为一,爱慕主要大街行人友好的外观,并为不断上扬的艺术区提供一个有魔力的视觉效果。

Xcel能源集团确定,旧的4千伏变电站大楼并不是索要保养的野史建筑,而且由于它无法用于新的GIS设备,所以该建筑将被拆开。那为在115千伏母线和连锁的中压金属开关柜基础上,增添第三台40
MVA变压器提供了最首要空间。

率先阶段的干活即布署好了继续工作的停电安顿,使得后续工作不影响系统可相信性的渴求。阶段2和阶段3的最紧要任务是建造GIS室,以及与多个不合法115千伏传输线路中的一个、与多个变压器相连,使得115千伏连串形成六位GIS环形总线。

前程的等级4和5将把五个剩余的专断115千伏电路和变压器#1和#2连接到GIS。最后的布置项目将加码新的配电开关设备,替换先前由115
kV空气绝缘变电站断路器,隔离开关和母系所占据的空中。将现有的继电器,控制和通信电路分等级陈设到GIS室后,旧电气设备室(EEE)将被拆毁。

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变电站发展的嬗变(从左到右)突显了4kV变电站的本来场面,新变压器和开关设备的级差1以及包罗GIS室的阶段2和3。

最为挑衅

当提到城市上空中新GIS的布署和修建时,Xcel Energy必须克制重重极其挑衅:


属性限制。繁忙的主干路和毗邻物业线的人行人道必要昂贵的证照才能封闭或堵塞街道。假日和万分规事件禁止街道封闭,那增添了施工时间计划的挑衅。别的,现场没有施工停车场,由于地理地方的原故,Xcel
Energy设施往往贴标必要在具备街道表面涂防涂鸦涂料。更加是由于设备和铺设面积有限,另一项挑衅是沙土的低承载能力,由此须要额外的台体或桩来为底蕴提供协助。


幸存装备。在通电的高压母线和配备附近举办了工作,现有的保养继电器在施工时期不能经受大的震荡。别的,现有的电气和电子装备阻碍了将现有变电站设备的主宰和电源电路接入新的GIS室。


不法干扰。现有的地下高压和中压电路位于拟建工程附近。与遭逢的现场条件比较,那个电路的终止图纸文档不准确。别的,现有的预制周边墙和有关基础阻碍了GIS室的占地面积。


电线加热和载流量。中压供电电路的几个电路交叉要求对不合规高压电路举行载流量啄磨,以确定受影响电缆的加热和透过暴发的载流能力评估难点。

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由此采纳三维建模,紧凑协调各方,实施新型的统筹和安装思路,115-kV
GIS室的建设范畴,严峻按照平衡现有设施和所需的空间的渴求建成。

三维建模是器重

出于八个工程学科为争取每一个可用的立方英尺以最小化工作占用空间,因此必须在安顿进度即选用3-D建模完结协作,从而幸免顶牛和烦扰。三维建模程序确定了半空中难题,并使拥有工程学科可以神速评估GIS室的设计变更。

三维模型被用来进行许多任务,包含社团解析;
定位电气和暖气,通风和空调设备以及管道连串; 布线电缆桥架;
并提供工作,安装和护卫许可。GIS的创设商提供了其产品的三维模型和必备的劳作空间间隙,以在GIS大厅中标准地效法设施布署。

3D模型还使Xcel能源运营和爱戴社团可以进行虚构浏览。这有助于该集体对空中进行可视化并报告意见,其中囊括安全和操作的最重点指导原则,就此可以在不要求第三方帮忙的动静下安全地化解卓绝的掩护难题。

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机箱模型的三维横截面突显了设备室,GIS托架,高压电线接入和螺旋桩。

在模型的相助下规定了多个非常紧要的上空和设置顺序难点。首先,一部分存活的围墙堵塞了GIS室。幸运的是,预制面板中的伸缩缝提供了一个机会,可以在未曾锯切的事态下移除该有的,那说不定会潜移默化墙体的构造完整性。其次,由于进入GIS室的非官方传输电缆的相位方向不均等,由此接纳3-D模型为前途的设置人士提供了一种有效途径,以便将高压电线布线并将相位转换为科学的与GIS终端模块相连接。其余,对那些电线进行建模有助于确认未来115千伏电缆安装时预制墙上预安装的大街级导线槽的岗位。

幸存的电气控制室阻碍控制电缆管道进入GIS室的花园平台,空间弯管弧度低李樯常的设置须求。通过使用千斤顶和钻孔方法在旧控制室基础上边设置七个20英寸(508分米)管壳来缓解难题,避防止可能的振荡导致意外继电器跳闸,并适应将控制电缆管道安装到存活变电站设备。

不法容量商量

在最后完全体署的详实安顿中,确定了新的115千伏地下电路和水土保持中压供电设备的多少个交叉口。对中压电路负载进行了申辩统计,并组建了有关新电缆和现有电缆的音讯,以履行模拟总体加热功用的载流量商量,更加是在各种电缆交叉处。

该探讨确定了幸免电缆老化或故障的最大允许负载,并对115千伏电路路径和埋地深进行了改动,以满意所有电路所需的正规和急迫额定值。

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螺旋桩的设置减少了现有继电器的抖动危机。

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工作人士在存活的电气控制室下安装箱孔,以便将导管通道接入新的GIS室。

闭塞缓解

为了下落挖掘花费并尽只怕下降恐怕爆发的淹水的震慑,地下高压电线敷设室位于花园平台,GIS大厅的主层位于其正上方。爱慕和控制室位于夹层楼层,位于电池室之上,俯瞰GIS大厅。使用频仍迭代的布局来收缩GIS室的一体化尺寸,最大限度地降落本钱并适应现有设备的场子限制。

岩土工程报告中涉嫌了帮助围护结构基础的章程,该情势提供了两种接纳供考虑。没有使用钻孔混凝土桥墩,因为放心不下沙土塌陷和钻井平台和桥墩套管空间有限。即便在经济上具有魔力,但驱动桩对身处靠近电气控制室的依存保养继电器构成振动风险。最终,选取了螺旋墩,安装用度的加码大概被抵消,原因是快速安装的60个支撑点的和防止继电器误动风险的市值。

拔取用预制或预应力墙体和地板镶板而不是现浇或混凝土砌块建造GIS室是涵养其施工不难的关键措施,因为场道通道和铺设区域的限制,时间进程须要以及繁忙的城市街道和人行道不容许复杂的当场浇筑。

预制墙壁和地板面板在邻近的厂子制作,具有强绝缘性以加强能源功用,双T形底板面板设计用来满意GIS创制商须求的老大紧密的平坦度公差。砖饰面被用来补充现有的常见墙。预订交付预制墙板和地板铺板可以直接从交付拖拉机挂车上进展起重。面板和甲板在不到一周的时间内建成,最小程度地封闭周边马路和人行道。预制方法还足以在装置屋顶甲板面板此前,使用桥式起重机安装GIS。

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GIS室选取预制墙面和地板来压缩过多一定场馆的限定。

兴修连串和生命安全

维持简单的定义增添到GIS建筑种类和生命安全要求的筹划。接纳现成的触摸屏控制器作为楼宇新风系统。唯一安装空调的空间是继电器室和电池室。高低温度的限值均为标准设计。

鉴于GIS室的尺寸,材料整合和占有分类,不须求灭火系统。急切出口路径经过精心设计,符合所有生命安全法规。集成了主火灾报警面板的吸气式气团雾探测系统为Xcel
Energy系统运行调度提供了丰富早期的火灾探测。其余,还提供了一个耗氧报警系统,考虑到操作人员担心,SF6即使是无毒的,但它是一种比空气重的气体,有窒息危害。包含电池室通风和氢气检测报警,并集成到火灾报警系统的可寻址数据总线中。

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一个新的变压器和开关柜设备(位于防火墙之后)占据了一个4千伏的旧建筑面积。

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安装的GIS设备和本地控制柜的简要空间意味着在筹划和和谐方面展开了大批量投资,从而使该项目获得成功。

能源公司,交钥匙协调

考虑到帮忙GIS成效所需的广大和复杂的工厂平衡系统,很不难忘记新设施的跳动心脏是高压GIS开关设备。在设计进度中,GIS创造商,Xcel
Energy和Burns&Mc多恩ll之间的严密协调,举办了累累重点的尊崇和电话会议。

统筹已毕后,下一个要和谐的挑衅就是在半空中受限的地址交付和装置GIS设备。由于在实地交钥匙工作人员不允许其余施工活动的意况下,GIS创立商表示在动员安装此前检查设备的气象是不是完好和洁净。设备的情理组装,到地头控制柜的接线以及GIS的测试和调节均由开关设备创造商举办。

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Xcel
Energy新的GIS变电站为西雅图市为主相连增高的艺术区提供了卓殊的视觉魔力。

职务完毕

由此采用三维建模,紧凑协调,实施新型的安排性和安装思路,一个崭新的115-kV
GIS室,通过精细地平衡现有设备和所需空间建成。随着GIS和容纳GIS的建造现在早就设置并投入使用,Xcel能源集团得以将该品种促进到最后阶段。该变电站将极大地进步当地115千伏输电系统的可相信性,GIS的严密性情使未来可以设置越多的、新的开关设备,以增加塔林市主导的中压配电网络的可相信性。


Brian Richter是印第安纳州的挂号标准工程师,也是Xcel
Energy的变电站和输电工程外包高级经营。他的背景是变电站工程和计划性以及继电爱抚。

Charlaine Douden是Xcel
Energy变电站和输电工程外包团队的成员,在变电站项目标安插和种类管理方面拥有超过30年的阅历。

Janson
Ferrera是Burns&Mc多恩ll的挂号标准工程师和项目总监,为大型公用事业设计变电站项目。他的体系经验涵盖了草坪和棕地的大面积范围,包涵仅工程和工程采购

  • 营造项目交由方法。

编者按: Xcel Energy和Burns&Mc多恩ll将于二〇一八年IEEE PES T&D
Conference&Expo时期于十一月18日主办该变电站的巡回演出。注册是简单的。这几个类型也将在集会时期的IEEE年轻专业人员体系小组会议上介绍。

摘自:tdworld.com – Xcel Energy’s New Aesthetic GIS Substation Provides
Reliability

#GasInsulatedSwitchgear, #Transmission

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