變電站設計精選(九篇)
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第1篇：變電站設計范文
中圖分類號：TM63 文獻標識碼：A
1 綠色變電站的概念和評價指標
隨著我國經濟的發展，社會對能源的需要也越來越多，特別是對電能的需求更為迫切。為了滿足經濟發展和人們生產生活的需求，變電站的建設就顯得尤為重要。但是，變電站建設也帶來了一些困擾，變電站在提供給我們電能的同時，也產生了很多的環境污染。那么，為了解決這個污染的問題，為了堅持建設資源節約型、環境友好型的和諧社會，走綠色產業道路，建設綠色變電站就顯得極為重要，經濟和社會的發展也日益的更加需要綠色變電站。為此，我們對于綠色變電站的建設進行了不斷的探索和研究，并取得了一定的成績。
1.1綠色變電站的概念
綠色變電站是指在變電站工作的全部過程中，能夠盡可能的節約土地、能源、水、材料等資源，環保、污染少，并且能夠提供安全、合適、穩定的工作環境，能耗少效率高、保護環境、能夠做到人與自然和諧的變電站。綠色變電站就是要做到人與自然的和諧相處，做到對環境的少污染無污染，做到高效穩定的供電，綠色變電站的設計理念充分體現了我國現階段的社會經濟發展要求，同時也是我國現代化國家建設的必然要求，綠色變電站的建設理論研究和實踐不僅能夠推動我國經濟和環境的不斷進步，而且能夠推動我國電力產業技術的突飛猛進。
1.2綠色變電站的評價指標
綠色變電站在我國屬于一個新興事物，在我國并沒有出臺一個綠色變電站的評價指標，雖然在世界上其他國家和地區起步較早，但是也沒有形成一個統一的評價標準。目前的情況就是，雖然綠色變電站的建設是大勢所趨，但是各個國家和地區都沒有一個統一的評價指標。在我國對于綠色變電站的建設指標，也只能參考綠色建筑的建設指標進行分析，同時借鑒外國綠色建筑的評價標準，從而盡可能的形成一個完整的、體系化的、可操作的評價指標。
我國從幾年前開始頒布了關于綠色建筑的標準，先后出臺了《綠色建筑評價標準》和《綠色工業建筑評價導則》等，與此同時部分省份也因地制宜的頒布了自己的評價指標。這些指標的出臺和實踐操作為我們進行綠色變電站的建設提供了標準，綠色建筑標準的主要評價內容由以下幾個方面組成：節約用地和土地資源利用；節約能源和能源利用；節約水資源和水資源的利用；節約材料和材料的利用；環境質量評價；運行管理評價等。綠色建筑的評價標準和綠色變電站的評價標準，重點都是走節約和環境保護的可持續發展道路，達到以上指標也是綠色變電站的設計標準，綠色變電站的設計要圍繞這些相關指標展開，并力求充實完備。
2 綠色變電站設計探討
針對以上幾個參考標準，為了更好的保護環境，推動電力事業的發展，筆者對綠色變電站的設計進行了以下的探討。
2.1節約用地和土地資源利用
在變電站的建設過程中，無論怎么規劃，最終變電站都是要跟旁邊的環境共同構成一個整體。因此，我們在綠色變電站的選址方面要做到人文和生態的綠色建設，因地制宜的利用當地的有利條件、氣候以及地形條件進行變電站的建設。另一方面，我們也要根據變電站的功能作用，結合城市建設規劃和人們使用的方便，進行合理選址，避免引起群眾抵制事件。
綠色變電站的選址規劃要跟當地的城鎮建設規劃、工業園區建設規劃、自然保護區等的規劃建設保持和諧統一，要留出一定的預留用地，方便后期的建設使用。綠色變電站的建設不能占用耕地和道路，不能破壞具有開采價值的礦產資源和水流源泉。要盡量避開文物古跡和古墓葬地區。要積極努力的進行廢棄場地和污染區域的改造處理，讓這些廢棄的土地成為能夠建設綠色變電站的新型土地。另一方面，綠色變電站要確保穩定的、長期的供電，必須要選址在地殼穩定的區域，避開不穩定的區域。
2.2節約用水和利用水資源
水資源十分珍貴，我們在建設綠色變電站的時候也應該更加關注水資源的利用和節約用水。在變電站的設計中，應該根據國家的相關標準進行定額用水，做到合理的使用水資源，避免生活用水的浪費和污染。要積極采用先進的設備進行生活用水的控制和節約，同時要做到水資源的充分和循環使用。
綠色變電站在運行過程中產生的廢水、污水等，要根據國家規定的標準進行排放，必須對排污進行嚴格的控制和把關，做到入口和出口的無一紕漏。
2.3節約能源和能源的利用
現代社會對能源資源的需求日益突出，能源問題也日益嚴峻，從出現能源危機至今，世界范圍內都在呼吁節約能源，利用可再生能源和走可持續發展道路。隨著我國的經濟發展，對能源的消耗和浪費現象也十分嚴重，特別是在建筑方面的能耗不斷增加，變電站的建設也是其中的一個很大部分。因此，對于我們國家來說，要樹立節約能源資源的觀念，合理的節約和使用能源處于十分重要的地位。筆者在此提出了一些關于綠色變電站建設中節約能源和能源利用的建議。
首先，綠色變電站的設計，要充分考慮當地的氣候條件、太陽輻射情況、建筑物的方位、以及風向和濕度問題等。要根據建筑物的熱量得失，來進行最終的設計規劃，選擇最適合的一種方案。
其次，要通過使用節能技術來節約能源。綠色變電站在施工設計的時候，要盡可能的使用光伏發電技術，做到對太陽光的充分利用，為照明等輔用電提供電能。雖然光伏發電節能環保，但是造價較高，在經濟情況能夠滿足的情況下可以在一定的范圍內使用該技術。
最后，綠色變電站應該采取自動控制裝置。應該在變電站的排風系統上設置具有自動控制功能的裝置，利用該裝置根據室內的溫度自動打開和關閉風機。并且要盡可能的采用新技術和新設備來提高能源的利用率，避免能源的浪費和過度損耗。
結語
綜上所述，在日益進步的今天社會，綠色變電站將能夠發揮更大的作用，將擁有更加廣闊的發展前景。綠色變電站的發展進步需要進行更加深入的探討和研究，也需要更加先進的科技和設備的投入，綠色變電站應該做到大力的推廣和應用，為我國的經濟發展增添新的動力。
參考文獻
[1]吳琛.綠色變電站評價指標體系的初步研究[D].華東理工大學碩士論文，2011（12）.
第2篇：變電站設計范文
關鍵詞：變電站；接地網設計
0、引言
隨著電力系統容量的不斷增加，流經地網的入地短路電流也變得愈來愈大，接地不良引起的事故問題也經常會發生，為了保證人身和設備的安全，維護電力系統的可靠運行，變電站中電氣設備和電氣裝置等都宜接地，而接地網的合格與否將直接影響到防雷的效果，因此在變電站的設計中也應該把接地部分的設計放在重要位置。
1 土壤電阻率
由地質專業用物探法和電探法分別多次測量土壤電阻率的多處分布情況，土壤電阻率是隨著季節的變化而變化不定的，設計中應根據在不同季節測量而取的季節系數，來求得其平均值；為了給接地網的設計選擇正確接地材料，在測量土壤電阻率的過程中，應調查當地的土壤條件對普通鋼、鍍鋅鋼等金屬材料的電解腐蝕情況，應使接地材料既耐腐蝕又具有適
當的機械強度。
2 接地材料及截面的選擇
目前世界上普遍采用的接地材料是銅和鋼兩種；而在我國，接地網所用的材質主要為普通碳鋼，因為鋼的成本比銅低得多，且礦藏量也比銅多，而我們在實際工程中，選擇導體材料時要考慮導體的熱穩定性、在土壤中的腐蝕速度、導電性、材料成本等，并應注意因地制宜的對接地材料進行經濟技術比較而選擇最合適的材料。導體截面的選擇首先可根據熱穩
定性要求來確定導體的最小截面，然后根據實際測得地網導體埋于地下的腐蝕速度和對接地網運行壽命的要求，計算得到導體截面積；最后將兩者進行比較，考慮一定的裕度，取較大者的截面積。
3 接地電阻
變電站接地網主要是敷設以水平接地體為主，垂直接地體為輔，且邊緣閉合的人工接地網，接地電阻可由下式計算：
其中，Rn-任意形狀邊緣閉合接地網的接地電阻（Ω）；
Re-等值(即等面積、等水平接地極總長度)方形接地網的接地電阻（Ω）；
S 接地網總面積（m ）；
d 水平接地極的直徑或等效直徑（m）；
H 水平接地極的埋設深度（m）；
L0 接地網的外緣邊線總長度（m）；
L 水平接地極的總長度（m）；
P土壤電阻率（Ω•m）。
4 站內、站外短路電流計算（按最大短路電流考慮）
根據所計算的短路電流值中的最大短路電流分別計算發生在站內的短路電流和站外的短路電流，比較后選擇較大的短路電流值代入接地電阻允許值公式中： ，若不能滿足要求，則要采取相應的降阻措施，可利用的降阻措施主要有：深井式接地極、深鉆式接地、利用自然接地體、使用性能優良的降阻劑等都是安全有效的降阻方法。
5 接觸電勢和跨步電壓
接地就是將電氣回路中的某一節點通過導體與大地相連，使節點與大地保持等電位，起作用的是電位而不是電阻，接地電阻只是檢驗接地網是否合格的一個重要參數，接地是為了保證設備和人身的安全，控制變電站發生故障時故障點地電位的升高。當接地電阻允許值不能滿足≤2000／I時，需進行變電所的接觸電勢、跨步電壓校驗；當校驗不滿足要求時，再采用相應的降阻措施來滿足要求。接觸電勢與跨步電壓是接地網安全性設計的兩個重要參數，這兩個參數不應超過下列數值：
其中， -人腳站立處地表面的土壤電阻率（Ω•m）；
T-接地短路（故障）電流的持續時間（S）。從以上計算式可知，對給定的變電站，所產生的最大接觸電勢和最大跨步電壓在接地故障時都是一定的。由上式可知： 是一個比較重要的數據，增大的值來提高Ut、Us的值是設計合理接地網需要注意的一個問題。而為了提高接觸電位差的允許值，可采用鋪設礫石和碎石的高阻路面作為安全措施，其厚度不小于15～20cm，來提高人腳站立處地表面的土壤電阻率值，計算時其取值一般不應超過2500Ω.m。而對于式中給出定量規定的重要參數的接地短路（故障）電流的持續間t（S），是影響接觸電位差和跨步電位差的計算值，時間取值越短，越容易滿足要求，時間取值越長，則越不容易滿足要求，在滿足要求的情況下也會增加相應的處理措施費；因此建議取繼電保護主保護動作時間來作為t值的選擇值。
6 結束語
第3篇：變電站設計范文
關鍵詞:變電地網 接地電阻接地材料設計
隨著電力系統容量的不斷增加，流經地網的入地短路電流也愈來愈大，輸變電工程地網在系統中發揮著越來越重要的作用，擔負著確保電力設備、運行人員安全及維護系統的可靠運行的作用。在輸變電工程設計中，往往忽視了接地系統的重要性，往往視為一項簡單而粗糙的輔助工程，缺乏應有的足夠重視。
同時經濟的發展也不斷壓縮了電力用地空間，以沿海地區為例，按照經濟發展需要大量電力設施予以配套，而規劃預留的電力用地面積通常較小或者分布于邊坡山角，地質土壤條件較差，給輸變電地網設計及施工帶來了很大困難。本人以變電站接地網為例，就設計施工中經常遇到的一些問題，進行分析與討論，希望引起廣大相關人員的重視并對其有所幫助。
1 變電地網設計過程中地網接地電阻的計算
變電工程地網設計通常以計算為依據確定技術方案，計算的準確與否直接關系到實際接地效果，并影響運行的安全可靠性地網施工屬隱蔽工程，通常與土建施工同時進行，一旦不能滿足設計要求，采用補救措施相對困難，并會影響整個工程的進度，因此如何提高計算的準確度，以此為依據進行地網設計，確定恰當的技術方案，是地網設計要解決的根本問題。
目前接地電阻計算常用公式均為經驗公式，雖來源于工程實踐，對地網設計具有一定的指導作用。但不同站址的土壤地質、氣候等各個方面千差萬別，公式的應用有很大的局限性。因此針對不同的工程情況應對計算結果進行適當的修正，以確保設計方案的適用性。
1.1 接地電阻標準值的確定
目前電力系統110kV 及以上電壓等級電網均采取中性點有效接地方式，對于大電流接地系統變電站地網考慮季節變化因素后的最大接地電阻， 按照SDJ8-79 ，《電力設備接地設計技術規程》對接地電阻有著明確的要求，接地電阻不大于0.5Ω實際工程設計中，以計算結果為基礎確定設計方案，并預留一定裕度以彌補施工的偏差。實際工程設計中接地電阻標準值采用就高不就低的原則，通常計算值大于0.5Ω時按不大于0.5Ω要求，計算值小于0.5Ω時按實際計算值來要求， 筆者認為也是恰當的。
1.2 入地電流的計算
按照DL/T621-1997《交流電氣裝置的接地》附錄B，入流電流的計算公式如下
I=(Imax- )(1-ke1)（1）
I= (1-ke2)（2）
其中: Imax為最大單相接地短路電流；
為流經變壓器中性點的接地短路電流；
ke1為站內短路時的避雷線的分流系統；
ke2為站外短路時的避雷線的分流系統。
對于發電廠升壓站，一般站外出口短流電流最大；而對于電網降壓站站內單相接地短路故障時入地電流通常最大，所以我們下面僅以針對電網降壓站站內單相短路進行分析。
發電廠升壓站短路電流容量可分為兩個部分：電網提供短路容量和電源提供短路容量；而對于電網降壓站其短路容量完全來自電網側，工程計算中 可以視為零值，認為全部短路電流經大地及避雷線返回電源，此時式
(1)即變換為:
I=Imax（1－ke1)（3）
如圖1 所示電網提供的最大單相短路電流于故障點發生了分流，因為單相接地零序回路必須以大地為通路，所以一部分由故障點直接經地網入地(表示為Ik)，另一部分經變電站零序序網流入地網即 。那么按照上述分析可以得出一個與式（2）不同的公式，此時入地電流應該表示為
I=（Ik＋ ）（1－ke1）＝Imax（1－ke1) (4)
實際上式(3)與(4)結論是一致的，站內短路時全部短路電流流入地網，然后再由避雷線及大地進行電流分配。由此也可以分析出為什么對于降壓站站外短路通常比站內短路時入地電流要小。
1.3 接地電阻值計算及降阻措施
地網接地電阻由三部分組成：接地體與周邊土壤的接觸電阻、大地電阻、接地體的電阻、相鄰接地體間相互屏蔽產生的互電阻。其中大地電阻和接地體電阻可忽略不計，而接地體間的互電阻往往也被忽視，其實計算的偏差很大程度上來源于此。
地網設計通常以水平接地為主，垂直接地極為輔組成復合接地主網，其接地電阻計算公式如下:
R＝（3 ）（5）
B＝(6)
其中:R ――任意形狀邊緣閉合接地網的接地電阻
L0 為接地網的外緣干線長度 米；
S 為地網的面積 米2；
d 為接地干線有效長度 米；
L 為水平接地干線總長度 米；
H 為接地體埋深 米。
水平地網的接地電阻值很大程度上取決于地網的面積，但城市周邊變電用地面積往往較局促，因此常采取擴大地網及外引接地體、設置接地深井、施放降阻材料等措施。
擴大地網及外引接地體雖降阻效果明顯，但制約于用地面積，如外擴超出征地紅線，則無法保證此部分地網的安全。一些工程設計及施工當中，為達到驗收目的，常采取此類措施，有時工程剛剛投產，外擴部分即被破壞，給系統運行埋下極大隱患，所以要慎重考慮。
設置并聯接地深井非常有效，可以根據工程具體情況確定深度及并聯數量，其接地電阻計算公式如下
Rv＝（3-3）
其中:Rv 為深井接地電阻 ；
d 為深井有效直徑 m；
l 為垂直接地極長度 m；
為土壤電阻率 •m。
可采用擴徑鉆孔，充填降阻劑以增大導體有效直徑降低深井接地電阻；處于高電阻率土壤或基巖區時采取孔底爆破致裂法增強與土壤接觸效果；接地深井一般可以深入含水層，增加接地井的深度對降阻效果明顯；但對于基巖較厚的站址， 不宜采用深井。
設置深井的復合地網接地電阻值最終為:
）(3-4)
其中:為復合地網各部分之間的屏蔽系數，通常為1.3～1.4。
電流通過接地體向大地散流時，會受到其他接地體散流作用的影響，它們之間存在著一個互電阻。計算若按簡單并聯而忽略屏蔽效應，則會造成很大的偏差。
另外根據周邊的具體情況，可以采取斜向接地豎井，采用先進非開挖鉆機設備使接地井向主網外方向45或60度傾斜，深入到道路及周邊設施基礎下方深處，充分利用大地立體空間，既擴大了地網面積，又可減小了屏蔽系數。
2 接地降阻材料應用及接地極防腐措施
2.1 接地材料及存在問題分析
目前使用的降阻材料有降阻劑、接地模塊、電解離子接地極等，并已經在工程中得到了較為廣泛的應用。
降阻劑通常以對金屬有較強親合力的膠凝物為基料，凝固后形成立體網狀結構，在其中加入一些導電的顆料，化學降阻劑以電解質導電為主體，而物理降阻劑則以非電解質粉末如木炭、石墨及金屬粉末為導電材料降。
阻劑的降阻機理一般有以下幾個方面:
(1)隨著降阻劑的擴散和滲透作用，降低接地體周圍的土壤電阻率。
(2)擴大了接地體金屬接地體的有效截面，增大與土壤的接觸面積，降低了接觸電阻。
目前對降阻劑在工程應用中反應最為強烈的有以下問題：
(1)對接地體的腐蝕問題。降阻劑雖然短期內起到了一定的降阻作用，但降阻劑對金屬接地體均存在不同程度的腐蝕性，尤其是包裹降阻劑的地線與未包裹部分的交界部位會產生嚴重電化學腐蝕。
(2)降阻穩定性與長效性問題。部分廠家追求短期的降阻效果，加入了大量的無機鹽類，但隨著電解離子迅速流失而失去降阻效果，地網接地電阻迅速反彈回升。
2.2 接地模塊
接地模塊也是目前常用的一種降阻材料，它是一種以非金屬材料為主體的接地體。它由導電性、穩定性較好的非金屬礦物質和電解物質組成。
經過市場調研，目前國內市場的接地模塊產品材料成分與降阻劑相似，是把降阻劑事先預制成不同形狀模塊，使用時直接埋設并與接地干線可靠連接，所以接地模塊存在的問題與降阻劑基本相同。
2.3 電解離子接地極
電解離子接地極是在管狀接地體內部加入負離子填充劑，作為一個離子發生裝置，產生的離子不斷擴散到周圍的土壤中，從而達到接地降阻要求填充劑有良好的滲透性能，深入到泥土及巖縫中，形成樹根網狀，增大了泄流面積。
目前電解離子接地極的市場價格較高，每根長2.5-3.0m 約1 萬元人民幣， 并且由于電解離子接地極依靠釋放離子來實現降阻，其長效性難以保證，同時也增加了土壤對接地體的腐蝕作用。
綜上所述，各種降阻材料最大的問題是長效性和對金屬接地體的腐蝕作用，設計中要慎重選擇降阻材料，不僅考慮短期的降阻效果，更要保證長期的可靠性。
2.4 接地極防腐措施
電力部門曾經對各地運行10年以上變電站地網開挖檢查，發現接地導體腐蝕較為嚴重。目前變電站設計運行年限均不小于30年，地網壽命周期也應與之一致。因此需對地網采用適當的防腐措施，常用的方法主要有采用銅質接地材料、導電防腐涂料、犧牲陽極法和外加電源法等，以上方法在國內電力工程領域已有采用。
第4篇：變電站設計范文
關鍵詞： 開閉站；變電站；10kV線路
中圖分類號： TM63文獻標識碼： A
1. 項目概況
富力新城，是由中國綜合實力最強房地產企業之一、中國內地首家躋身恒生股指房地產企業——富力地產，于香河北部新城開發的京東大型城市綜合體，未來將成為京東適宜工作、居住與生活的創意、活力、環保生態新城，高新產業企業總部、五星級寫字樓、酒店等，豐富便利的商業生活配套設施，與全生態自然景觀環境配套。舒適、悠然的生活，是這里的一切。業主足不出戶，便可擁享城市級全方位生活。
富力新城首期占地464畝，占地面積約31萬㎡，總建面約74萬㎡。業態涵蓋聯排別墅、花園洋房、高層板樓、商業配套等，以非凡生活格局，彰顯繁華生活主張。
2.變壓器及開閉站容量及數量的確定
2.1 變壓器容量的確定
此項目整體分四個區H16、H17、保障房及V01區，現將各區用電容量及變壓器選擇列表統計如下：
表2—1各區用電負荷表
其中，
-----------------------------------------------------------------(1)
為用電指標系數；對于住宅取21.71，別墅取36.19，地庫取20，商業取100。
為各類型建筑面積；
為各類型建筑計算功率。
------------------------------------------------------------------(2)
為各變壓器容量。
由上公式（1）、（2）可計算出各區域變電站中各變壓器容量見表2-1。
2.2 開閉所的確定
為減少上級變電站出線及節約投資，在大型住宅小區及用電量大的公共建筑周圍需增設開閉器或開閉站。由表2-1可知整個地塊需用電量22350kVA，且存在較多一二級負荷，故從上級變電站引來兩路10kV電源，根據當地供電局相關規定，需建一個開閉所，又此地塊下級變電所數量較多，距離偏遠，故設一個開閉器和一個開閉站方案比較合理。
開閉所及各分區變電所位置示意見下節。
3. 變壓器及開閉站位置設計
因H16、H17及保障房在總圖上位置比較集中緊湊，故在六號街設一個開閉器；V01區位置偏遠加上變壓器數量多故在此區地下車庫建一所開閉站貼建一個變電所，開閉器、開閉站及各變電所進出線關系示意圖3-1，圖中出線均為10kV出線。
圖3—1開閉器、開閉站及各變電所進出線關系示意圖
圖3—2開閉器、開閉站及各變電所位置示意圖
開閉器、開閉站及各變電所在總圖中位置示意如圖3—2，其中開閉器和保障房變電所建在`地面上，其余均建在相應區域地下車庫。
第5篇：變電站設計范文
關鍵詞：全地下變電站；電氣；消防；變壓器
中圖分類號：TM411文獻標識碼： A
一、全地下變電站的布置形式
（一）全地下變電站的概念
根據DL/T5216-200535 kV～220 kV 地下變電站設計規定: 全地下變電站是指變電站主建筑建于地下，主變壓器及全部電氣設備均裝設于地下主建筑內，地上只建有變電站通風口和設備及人員出入口等少量建筑(建筑也可與地上其他建筑結合建設)以及引上至地面的大型主變壓器的冷卻設備和主控制室等。
（二）全地下變電站的布置形式
地下變電站，大致有如下四種類型的布置形式:
1、利用主建筑一側地上部分建筑面積及其地下空間；
2、變電站全部置于建筑物地下；
3、變電站全部放置在綠地下；
4、主變壓器置于地上，其他設備置于地下。
二、全地下變電站電氣設計的要點
全地下變電站的建設在站址選擇、設備選型、運輸、通風、消防上均有其獨到之處，雖然在工程造價上比戶內變電站高，但可采取特殊措施予以分擔。
（一）站址選擇
地下變電站是常規地上變電站無法建設時所采用的特殊變電站建設形式，是土地資源有效利用的最有效措施，變電站通常建設在城市綠地下或與其他建筑共同建設。
（二）電氣主接線
目前我國的城市地下變電站一般為終端變電站，當能滿足運行要求時，變電站宜采用斷路器較少的接線。由于城市全地下變電站規模不宜太大，高壓側一般均采用較簡單的線路變壓器組、橋形、擴大橋形或單母線分段接線。
（三）變壓器選型
為了節約變電站造價，方便設備的運行維護和未來的更換，一般選用常規的的電氣設備。主變為三相油浸自冷有載調壓的雙卷變壓器；110kV配電裝置采用戶內GIS設備；為避免漏油、易燃，站用及接地變壓器選擇無油型設備，如環氧樹脂澆鑄式。
（四）合理布置總體布局
地下變電站的總體布局應考慮以下問題：
1、安全出口不得少于兩個, 有條件時可利用相鄰地下建筑物設置安全出口。規模較大、層數較多的地下變電站應設置電梯。
2、變電站的控制室有條件時布置在地面，如需布置在地下，宜布置在距地面較近的地方。
3、變電站的進、出風口應分離設置。進風口宜設置在夏季盛行風向的上風側。
4、變電站宜設置大、小設備吊裝口。
5、站本體內電氣布置應根據各工程實際情況而定。一般設備層宜按電氣單元或電壓等級相對集中布置，輔助設備在最底層，行政用房在較上層。
6、入站口應適合當地城市規劃布局，留有工程類車輛的出口通道和停放區域。
（五）全地下變電站電氣平面布置
例如某變電站布置在某主體建筑內，設計過程中需重點考慮變電站整體電氣布置與主體建筑協調的問題。該變電站的平面設計盡量減少建筑分層，設備層不超過兩層，主設備集中布置在-2和-3兩層，各層布置情況見下表。為便于進、出線電纜的安裝和運行維護，滿足最終出線規模的要求，站內設置專用的電纜層、電纜豎井和電纜通道，與站外電纜通道相連接.
三、全地下變電站附屬系統設計要點
（一）全地下變電站消防設計
消防系統的正常運行對于全地下變電站安全生產極為重要。全地下變電站消防系統可分為火災自動報警系統、防火封堵和滅火系統三部分。其中火災自動報警系統和防火封堵在設計理念和施工技術上和普通變電站工程類似，而滅火系統就有較大的不同。
全地下變電站的消防采用IG-541自動滅火系統。該滅火系統采用的IG-541混合氣體滅火劑是由氮氣（N2）、氬氣（Ar）和二氧化碳（CO2）按一定比例（分別為52%、40%、8%）混合而成的一種氣體滅火劑。它以物理方式進行滅火，即通過減少火災燃燒區域空氣中的氧含量而達到滅火效果。
其特點是：無色、無味、無毒、無腐蝕、無污染，臭氧耗損潛能值為零，溫室效應潛能值為零，是一種綠色滅火劑，是鹵代烷滅火劑的理想替代品，與普通變電站采用的以水為介質形成水噴霧的滅火形式有很大的不同。尤其值得一提的是人員可長時間在充滿該滅火劑的防護區內停留，所以IG-541 自動滅火系統特別適合全地下變電站這種處于地下、較為封閉且滅火對象為電氣設備的條件。
（二）110kv全地下變電站通風系統及噪聲處理
1、通風系統設計
全地下變電站的通風系統與普通地面變電站不同，其設備的散熱通風必須依靠機械通風。主變壓器是全站最大的熱源，有水冷和風冷兩種冷卻方式。由于水冷方式的復雜性及給運行維護帶來較大困難，一般盡量采用風冷方式。110kV變電站SF6氣體絕緣電力變壓器采用風冷卻方式。為此，在縱向兩側各設1個天井式的風口，一個為進風口，一個為排風口。各層取風管統一從進風口取風，流經各設備用房，然后由排風機通過風管將室內的熱空氣抽至排風口排出室外。通風系統的排風機電源控制回路應能接受消防系統的信號，發生火災時，自動切斷排風機的電源。另外主控室和高壓配電室可裝設空調。
2、噪音處理
由于所有設備均放置在地下，而混凝土墻及樓板本身已具有良好的隔聲效果，因此只要在進、排風口采取消聲措施，就可有效降低噪聲。降低噪聲的主要措施：
（1）采用低噪聲軸流風機；
（2）進出風井處設置厚片式消聲器；
（3）進、出風口處設綠化帶吸聲；
（4）降低風管的設計風速。另外，還可通過加裝吸音材料來降低噪聲。一般經上述方法處理后，均能滿足環保要求。
（三）排水系統的設計
主要考慮工業污水和生活污水。生活污水初步處理后排入城市污水管網其排放標準按環保要求達到綜合污水排放標準中的3級標準。工業排水主要為冷卻水排水、地坪排水和消防排水做好排水組織一般可直接排入城市雨水管道，而變壓器事故油池內油水混合液需經事故油池初步分離后，經油水泵提升后由專用車輛運走。
（四）監控系統的設計
一般全地下變電站可以配置二套監控系統，一套監控系統實現全站所有電氣設備的監視和控制(簡稱電氣設備監控系統)；另一套監控系統用于變電站輔助工業系統的監視和控制(簡稱輔助工業設備監控系統)。如變電站的規模相對較小時，監控系統亦可合二為一配置。
1、電氣設備監控系統
電氣設備監控系統采用模塊化、開放式的分層分布式系統結構。按照功能分散、集中監控的原則設計，整個系統分為站級控制層、就地數據采集控制層兩層。其設計原則與常規變電站基本一致。
2、輔助工業設備監控系統
輔助工業監控系統采用分層分布式結構，按集中控制層、功能系統層和據采集控制層配置。集控設備布置在地面控制室，實現火災報警系統、水冷卻以及消防系統、暖通系統設備之間的聯動功能以及控制室控制功能，集中控制層設備之間采用網絡通信。
3、全地下變電站監控系統應滿足的要求
全地下變電站視頻監視系統應對地下變電站重要設備進行實時圖像監視，運行人員可以全方位地掌握地下站的運行、安全防范和消防等情況，使變電站的安全運行得到有效保證。應俱備視頻圖像采集和處理功能、控制功能、視頻顯示功能、報警功能、圖象存儲回放功能、網絡通信功能、與安防系統接口功能、與消防系統接口功能、系統安全功能。
四、全地下變電站土建施工要點
（一）基坑支護
獨立的地下變電站基坑開挖在地下14m 至17m左右，基坑護壁難度較大，關系到工程的整體安全，為保證基礎施工順利進行，基礎施工前應進行專門降水設計，可采用管井降水措施。施工時要根據中心城區基坑距已有建筑物距離短及施工時場地狹小的特點，可采用挖孔排樁+ 預應力錨拉的方式進行坑壁支護，以控制基坑變形；在施工過程中，還應根據現場基坑變形監測結果的實際情況決定是否增加水平鋼支撐。另外應特別注意，在施工前應聯合有關機構對周邊房屋的現狀進行調查取證，做好證據保全工作，以應對不必要的法律風險。
（二）抗滲、防潮及防澇
根據地下變電站規范，其防水應遵循“防、排、截、堵相結合，剛柔相濟，因地制宜，綜合治理”的原則。變電站防水等級均為一級。抗滲、防潮的重點是護墻，地下外墻宜采用自防水和外包防水相結合的方法，并在施工過程中采取特殊的方法和材料達到預期的效果。
全地下變電站與管線通道的連接處是防水防潮的重點部位，應特別注意變電站排水方式的處理，處理好變電站外管溝底部與變電站的孔洞高差，做好管溝穿越變電站處的封堵工作，將防火封堵和防水封堵相結合，防止水從此處進入變電站。
（三）接地裝置
全地下變電站基礎埋深較深，可充分利用埋設在主建筑底板下及四周的地網，形成呈籠形布置，同時建筑物各層樓板的鋼筋焊接成網，并和室內敷設的接地母線相連。為降低接地電阻，變電站地網與地下建筑結構部分鋼筋以及建筑地下樁基可靠連接。考慮接地網的抗腐蝕要求以及無法更換等因素，主地網優先采用銅質材料接地網，室內接地母線及設備接地線可采用熱鍍鋅扁鋼。
參考文獻
第6篇：變電站設計范文
關鍵詞：110kV；變電站；電氣設計
中圖分類號：TM411+.4文獻標識碼：A 文章編號：
引言：
變電站是用來匯集和分配電能的，處于電廠與用戶的中間環節。傳統變電站的弊端是安全性和可靠性不能滿足現代電力系統的要求，電能質量缺乏科學保證，占地面積大，不適應電力系統快速計算和實時控制的要求，維護工作量大，設備可靠性差。隨著科技的發展變電站正朝著智能化、微型化、自動化的方向發展。
1.變電站電氣主接線設計
變電站電氣主接線主要就是指由變電站中一些例如變壓器、開關、刀閘、互感器、母線以及避雷器等的電氣設備，按照一定的順序經過連接的一種電路，其目的用來匯集和分配電能。而影響電氣主接線的關鍵因素是電氣主接線方案，該方案要根據變電站的相關規劃以及電氣主接線在變電站系統中的具體作用來確定。主接線方案的確定標志著變電站總體規模的確定，在某種意義上來說主接線方案的運行正常與否直接關系著變電站系統整體運行的可靠性、 靈活性以及經濟性。 此外，方案對電氣設備、配電裝置布置、 擬定保護繼電以及控制繼電方式的選擇也有著較大的影響。 因此，為了確定電氣主接線方案的合理和正確性，必須要處理好各方面的關系，全面分析有關影響該方案實行的相關因素、 技術以及投入成本等。
目前，在用戶110kV的變電站工程電氣設計中，主要是終端變電站和中間變電站，以終端變電站為主。終端變電站接近110kV變電站負荷中心，一般為兩路進線，通過變配電設施，將電能分配給各個電壓等級的用戶，變電站的高壓側主接線形式主要有2種：高低壓側均采用單母線分段接線、高壓側內橋接線，低壓側采用單母線接線。 對于單母線分段接線方式其供電可靠性高，運行較為靈活不易誤操作，但存在一定的不足，即所涉及到的高壓設備較多，增大了占地面積以及投資資本。對于高壓側內橋接線方式，主要用在線路的進出較為方便,。適合于那些在高壓線路運行較為頻繁，且不受到電網穿越功率而經過城網變電站的情況，但也存在一定的缺點，即運行不靈活用電不可靠。
綜合以上接線方式的不同特點，在設計110kV變電站主接線方式時，應該根據實際情況來選擇不同方式的接線，以期達到最佳的接線效果。
2. 短電電流計算
短路就是指截流體相與相之間或相與地（或中性線）發生非正常接通的情況。短路是時電力系統中最經常發生的故障，危害極大。在選擇電氣設備和載流導體、繼電保護整定值等時，必需進行短路電流計算。因此，考慮限制短路電流值是設計中應重點考慮的問題。
短路電流計算時首先要考慮短路電路的電參數，如阻抗、電壓、電源容量等，然后通過網絡變換求得電源到短路點之間的等值總阻抗，最后按照公式或運行曲線求出短路電流。
對電力系統網絡而言，一般采用運算曲線來計算任意時刻的短路電流。所謂運算曲線，是按我國電力系統的統計得到發電機的參數，逐個計算在不同阻抗條件下，某時刻的短路電流，然后取所有短路電流的平均值，作為運行曲線在某時刻和計算電抗情況下的短路電流值。
3. 配置主要設備
3.1 主變壓器
主變壓器的選擇主要包括變壓器的容量、變壓器的形式、繞組連接方式、變壓器的調壓方式和變壓器阻抗的選擇。
變壓器的容量和臺數的選擇根據計算負荷、負荷性質、用戶要求以及相關電力行業設計規范、其他行業設計規范進行選擇。在運輸條件允許時選用三相變壓器，分接頭選擇時，應根據系統情況和發展的需要，采用有載調壓方式，一般采用110 kV±8×1.25% /10.5kV和110 kV±8×1.25% /11kV調壓方式，中壓側的均設調壓開關，有利于電壓質量的提高和滿足運行調度的靈活性要求。。用戶工程一般選用自然冷卻或風冷油浸式變壓器，但在變壓器的輸出容量受溫升、空間等限制時，可采用強油風冷循環方式。
3.2 斷路器
一般高壓斷路器選用原則 ：1）按正常工作條件包括電壓、電流、頻率、機械荷載等選擇；2）按短路條件包括短時耐受電流、峰值耐受電流、關合和開斷電流等選擇；3）按環境條件包括溫度、濕度、海拔、地震等選擇；4）按承受過電壓能力包括絕緣水平等選擇；5）按各類高壓電器的不同特點包括開關的操作性能、熔斷器的保護特性配合、互感器的負荷及準確等級等選擇。
4.直流系統設計
直流系統額定電壓采用DC220V或DC110V,單母線分段接線，設一組閥控式鉛酸蓄電池組和雙套冗余配置的高頻開關電源充電裝置，并設置一套微機型直流接地自動檢測裝置。規模較大的或半地下的110kV變電站，也可設置兩組閥控式鉛酸蓄電池組。蓄電池容量按2h事故放電時間考慮，蓄電池容量一般為100~200Ah（110V為200Ah）。每組蓄電池由103~104只（110V為52只）閥控式密封鉛酸蓄電池組成，不設端電池。
蓄電池與其他二次設備共同布置在控制室，不單獨設置蓄電池室。蓄電池組的容量、電池個數等參數，在具體工程實施中，可根據實際情況計算確定。
5.交流不停電電源（UPS）系統設計
變電站配置一套交流不停電電源（UPS）系統，可采用模塊化N+1冗余配置，一般每套容量5kVA左右。UPS為變電站內計算機監控系統、保護裝置及通信設備等重要二次設備提供不停電電源。工程設計時應根據變電站的規模和UPS負荷，對UPS容量進行計算確定。
6. 設計消弧及過電壓保護裝置
該裝置是能迅速消除中性點非直接接地系統弧光接地給電氣設備帶來危害的新技術產品，是確保 10kV、35kV 系統弧光接地過電壓和諧振過電壓不致造成危害的有效措施。中性點不接地系統加裝本裝置后，一旦系統發生單相弧光接地，裝置可在 30ms 之內動作，不僅使故障點的電弧立即熄滅，同時也有效地限制了弧光接地過電壓；裝置運作后，允許 200A 的電容電流連續通過 2h以上，以便用戶可以在完成轉移負荷的倒閘操作之后再處理故障線路；本裝置可將發生在相與相之間的各種過電壓限制在 3.5 倍以下。裝置為金屬鎧裝封閉開關柜，具有弧光接地過電壓保護功能、諧振過電壓保護功能、故障信息上傳功能和裝置本體故障保護等功能。
7.結語
110kV變電站電氣設計是一個綜合工程，它是電力系統項目設計中的一個重要組成部分。 要想做到110kV變電站電氣設計的完美實現，除了有一份成功的變電站電氣設計方案之外，還需要注意諸如配電器、電氣設備以及接線方式等方面的選擇問題，只有這樣才能使變電站在實際的運行中獲得最大的效益，才能使變電站電力系統實現用電的安全性。才能最終確保電力系統較高的經濟效益以及社會效益。
參考文獻：
[1] 呂欣.110kV變電站部分電氣一次設計[J].北京電力高等專科學校學報,2010(10) :18～20.
[2] 劉婭.110kV變電站部分電氣一次設計淺析[J].民營科技,2009(6):80～81.
第7篇：變電站設計范文
【關鍵詞】裝配式變電站；土建設計；電力
0 引言
裝配式變電站是在國家電網公司“標準化設計、工廠化加工、裝配式建設”的理念指導下，借鑒了民用、工業建筑裝配生產的經驗，針對標準配送式智能變電站設計需求，推動設計理念創新，突出工業化設施定位，實現變電站設計、施工過程的組織集約化的產物。它通過現場拼裝預制構件、電氣設備即插即用的形式，盡量減少現場澆筑和制作安裝的時間，從而大幅提高施工效率。
資源節約型和環境友好型社會建設理念的提出，伴隨著電力行業包括管理、設備廠家、設計、施工等單位的技術發展，推動了變電站建設模式的發展。近幾年，許多裝配式變電站試點工程相繼完工，裝配式變電站建設模式逐漸成熟，標志著國家電網智能變電站建設跨入了新階段。
1 裝配式變電站特點
裝配式變電站與傳統變電站相比，具有以下幾個特點：
1.1 工廠化生產、施工周期短
傳統變電站土建施工周期較長，占整個變電站施工周期的一半以上。其主要原因是各施工工序無法同時進行，必須是上一個施工工序完成后下一個工序方可開始，而且鋼筋混凝土的澆筑和養護時間都比較長，同時比如基礎開挖、土方平整、混凝土養護等工序又受到天氣等諸多因素影響，由于天氣原因的停工屢見不鮮。
裝配式變電站可通過各施工工序同時進行大幅提高施工進度，比如，現場土方平整的同時，建筑物構件的加工制作可同時在工廠中展開；另外，現場安裝過程中拼裝、焊接等工藝較簡單、快捷，從而達到減少施工時間的目的。同時，工廠化生產方式也最大程度地減少了工程的外部制約因素，間接的縮短了工期。
1.2 質量可靠、管理成本低
傳統變電站的土建施工過程中存在原材料多、采購渠道多樣；施工工序繁雜、施工隊伍多；受環境影響大、現場防護條件有限的特點。從而導致了土建施工現場，用于施工管理的人力、物力多，增加工程成本的同時，質量風險點多樣且難以控制。
裝配式變電站的主要建筑構件均采用預制構件，由特定的標準化生產廠家加工，其制作工藝成熟、制作環境優良、成品檢驗規范，從而大大提高了構件的成品質量，使工程質量可控、在控。例如，樓板采用彩鋼板，因為彩鋼板層層緊扣，其密封性和建筑結構得到了非常好的保障，內墻則采用了輕鋼龍骨石膏板取代原有砌筑式墻面，硬度和防火性均有大幅提高。同時，構件預制廠家流水化生產、成熟的技術研發、成品檢驗簡便等因素降低了主要構件的生產和檢驗成本。現場施工工序簡潔、原材料采購量少也降低了工程的現場管理成本。
1.3 節能環保、可持續
傳統變電站土建施工對于環境的破壞較大。其主要原因是施工現場投入的人工、材料和大型施工機械較多，導致施工臨建和材料加工用地較多，同時產生較多的生活及建筑垃圾、污水及廢水，不利于環保和節能減排。
裝配式變電站采用工廠化生產，現場施工工序減少，人工、材料、大型機械的需求量少，從而減少了占地和垃圾、污水的排放量，有利于環境保護。另外，建構筑物的主體結構體系構件使用壽命一般高于變電站使用壽命，可循環持續使用，加大了變電站的可持續性。
綜上所述，裝配式變電站是“資源節約型、環境友好型、工業化”（即“兩型一化”）理念的完美體現，有著傳統變電站無法比擬的優勢，是變電站建設領域的必然趨勢。
2 裝配式變電站土建設計原則
裝配式變電站土建設計要針對標準配送式智能變電站設計需求，推動設計理念創新，引領工程技術進步方向，突出工業化設施定位，優化集成。
貫徹節能環保、可持續發展的設計理念，以安全可靠為前提，信息數據為支撐，多方案比選為手段，以變電站全壽命周期成本最優為目標，統籌考慮，精心設計。以工業標準化生產檢驗代替現場澆筑制作；以各施工工序并聯進行代替施工串聯流程。
采用標準化設計，聯合設備廠家規范統一電氣設備安裝接口，即在設備未訂貨前，設備基礎、設備穿墻方式、埋管布線方式形成統一接口標準。方便設備招標、設計、運行維護的同時，避免土建施工等待設備招標采購而延長工期的現狀，實現土建施工先行的可操作性，縮短工程建設周期。
3 裝配式建筑設計
目前裝配式變電站內的建筑結構形式一般有鋼結構、勁性混凝土結構、預制混凝土結構等。建筑物構配件設計一般分三個層次，分別是主體結構、附屬結構和特殊構件。
主體結構起支撐作用，其使用壽命不能低于建筑物的使用壽命，主要包括主板、柱、斜撐等構件。
附屬結構的使用壽命可低于主體結構，到達使用壽命時可更換。附屬結構應具有裝配方便、模數化、標準通用的特點。裝配式建筑物附屬結構主要包括：圍護結構、電氣管線、上下水管線和其它部品系統等。圍護結構一般是指外墻、屋面、門窗等。內隔墻采用輕鋼龍骨石膏板或輕質條板制成，并將電線、插座、掛件或門窗等集中在幾個專用墻板內，其它設置成空白墻板，使裝修何布線在內隔墻在生產時已經完成。
針對變電站的使用功能，對設備房間的特殊構件進行專門設計，一般有以下幾種制作方式：
（1）視建筑物防火重要性，不同位置墻板選用拆卸方案。除主變房間外其他墻體選用可拆卸墻板，墻體拆卸方便，工程擴建和檢修，設備進出入不受墻體約束。墻體內預埋管線，管線走向在內墻面示意，解決了墻體預埋線的問題，同時墻面平整美觀。
（2）GIS基礎與樓板分離，形成基礎模塊，樓體建設進度不受設備訂貨限制。模塊尺寸、高度可以根據設備調整，解決了穿墻套管高度處墻體留孔受設備的制約問題。
GIS基礎模塊在構件廠預制，現場拼裝，形成獨特的錨拼節點。
（3）GIS室次梁二次安裝，采用錨拼節點，可以任意調整次梁位置，使GIS室可以適應不同設備廠家的設備，為變電站擴建提供便利。同時次梁間溝槽可以兼作電纜溝使用，同時解決了設備電纜放置問題。
4 裝配式構筑物設計
4.1 裝配式圍墻
圍墻采用無柱式基礎與墻板插接式方案。
圍墻基礎采用條形混凝土基礎，基礎頂部設置墻槽，墻槽頂部設一圈預埋件。墻板插入基礎墻槽，板底部預埋件與杯口預埋件焊接連接。
在板頂用金屬夾具實現板與板之間的連接。
無柱墻質量可靠，施工方便，不用現場為墻體綁扎鋼筋、支模板，加快施工速度，節省工期，節約了柱子工程量。
4.2 裝配式主變基礎
將主變基礎底板與支墩分開，底板現場澆注，支墩工廠預制，現場采用獨特的錨拼節點安裝。使基礎的施工不受設備影響，支墩標準化，并以設備部件的形式出現，施工快捷，工期可縮短近一半。
裝配式主變基礎是將底板和支墩分開處理，底板現場澆注，支墩在工廠預制，支墩在現場安裝在底板上。
主變基礎底板尺寸和重量均很大，且底板受設備安裝影響程度小，故底板在現場澆注并預埋埋件。
支墩采用預制，支墩設預留孔，方便與基礎底板連接。
待支墩到貨后，先在預留孔位置的筏板鋼板上焊接錨筋或預埋件，基礎就位后錨筋剛好在預留孔中，再在孔中澆注膨脹混凝土固定。
4.3 裝配式防火墻
目前，裝配式變電站防火墻主要采用以下幾種結構型式：
1）現澆鋼筋混凝土柱+預制墻板方案：
防火墻的基礎與墻柱同時澆筑，基礎采用獨立基礎。鋼筋混凝土現澆柱根據主變構架鋼管根開設置，柱頂預留地腳螺栓，用于固定主變構架。柱兩側設置溝槽，用于固定預制墻板。
該方案混凝土現場澆筑工程量較大，工期較長，“裝配式”優勢不明顯。
2）預制鋼筋混凝土柱+預制墻板方案：
防火墻由基礎、預制鋼筋混凝土柱、預制墻板和封口梁組成。立柱基礎采用現澆杯形基礎，立柱采用插入式。柱設有特殊凹槽，安裝完柱后卡入預制墻體，上部用預制鋼筋混凝土梁進行封口。
該方案主要受力構件在工廠預先加工完成，現場組裝拼接，能有效的縮短施工工期，節約人力資源。
3）鋼柱+預制墻板方案：
鋼柱采用熱軋H型鋼柱或鋼管柱，基礎采用現澆杯形基礎，立柱插入后采用細石混凝土二次灌漿填實，鋼柱兩側及頂部預制墻板包裹。
該方案能有效的加快施工進度及減少勞動強度，減少現場的濕作業，缺點是造價偏高，墻板節點安裝采用螺栓，破壞鍍鋅層，對防腐不利，且在風荷載作用下，變形大于鋼筋混凝土柱。
5 結束語
伴隨著國家電網公司一批試點工程的成功建成并投入運行，裝配式變電站設計技術已逐漸走出初級階段，但仍然存在一些問題亟待解決，如結構體系理論研究，配套構件的兼容性、國內技術規范的缺失、施工人才缺乏等。需要我們電力設計行業技術人員繼續開拓創新，為裝配式變電站設計技術成熟增磚添瓦。
【參考文獻】
[1]李勇.關于變電站土建設計要點的分析[J].廣東科技，2011（24）：132-134.
第8篇：變電站設計范文
關鍵詞：變電站 電氣主接線 設計選擇 配電裝置 分段斷路器 變壓器
現代電力系統是一個巨大的、嚴密的整體。各類發電廠、變電站分工完成整個電力系統的發電、變電和配電的任務。其主接線的好壞不僅影響到發電廠、變電站和電力系統本身，同時也影響到工農業生產和人民日常生活，作為煤礦變電站更是直接影響到礦區的安全生產。
一、變電站主接線方式的基本要求
1、運行的可靠。斷路器檢修時是否影響供電；設備和線路故障檢修時，停電數目的多少和停電時間的長短，以及能否保證對重要用戶的供電。
2、具有一定的靈活性。主接線正常運行時可以根據調度的要求靈活的改變運行方式，達到調度的目的，而且在各種事故或設備檢修時，能盡快地退出設備。切除故障停電時間最短、影響范圍最小，并且再檢修在檢修時可以保證檢修人員的安全。
3、操作應盡可能簡單、方便。主接線應簡單清晰、操作方便，盡可能使操作步驟簡單，便于運行人員掌握。復雜的接線不僅不便于操作，還往往會造成運行人員的誤操作而發生事故。但接線過于簡單，可能又不能滿足運行方式的需要，而且也會給運行造成不便或造成不必要的停電。
4、經濟上合理。主接線在保證安全可靠、操作靈活方便的基礎上，還應使投資和年運行費用小，占地面積最少，使其盡地發揮經濟效益。
5、應具有擴建的可能性。由于煤炭采掘業的高速發展，電力負荷增加很快。因此，在選擇主接線時還要考慮到具有擴建的可能性。
二、不同等級的電氣主接線方式
（一）110kV電氣主接線。
變電站110kV側和10kV側，均為單母線分段接線。110kV～220kV出線數目為5回及以上或者在系統中居重要地位，出線數目為4回及以上的配電裝置。在采用單母線、分段單母線或雙母線的35kV～110kV系統中，當不允許停電檢修斷路器時，可設置旁路母線。
根據以上分析、組合，保留下面兩種可能接線方案，如圖1.1及圖1.2所示。
對圖1.1及圖1.2所示方案Ⅰ、Ⅱ綜合比較，見表1-1。
在技術上（可靠性、靈活性）第Ⅱ種方案明顯合理，在經濟上則方案Ⅰ占優勢。鑒于此站為地區變電站應具有較高的可靠性和靈活性。經綜合分析，決定選第Ⅱ種方案為設計的最終方案。
（二）35kV電氣主接線。
電壓等級為35kV～60kV，出線為4～8回，可采用單母線分段接線，也可采用雙母線接線。為保證線路檢修時不中斷對用戶的供電，采用單母線分段接線和雙母線接線時，可增設旁路母線。但由于設置旁路母線的條件所限（35kV～60kV出線多為雙回路，有可能停電檢修斷路器，且檢修時間短，約為2～3天。）所以，35kV～60kV采用雙母線接線時，不宜設置旁路母線，有條件時可設置旁路隔離開關。
據上述分析、組合，篩選出以下兩種方案。如圖1.3及圖1.4所示。
第9篇：變電站設計范文
關鍵詞：10kV變電站；消防電源設計；消防系統；消防設備；消防負荷 文獻標識碼：A
中圖分類號：TM411 文章編號：1009-2374（2015）04-0011-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2015.0289
在10kV變電站的設計工作過程中，消防電源的設計是必不可少的重要一環。近年來，我國火災事故頻發，威脅著廣大人民群眾的生命安全并且造成了嚴重的財產損失。隨著科技的發展，消防系統的技術水平也在不斷進步，各種新型探測、報警、噴淋等設備層出不窮，因此消防電源設計的重要性不言而喻。關于消防電源的設計，主要有兩本規范進行了規定。其中《建筑設計防火規范GB50016-2006》中11.1.4條規定：消防用電設備應采用專用的供電回路，當生產生活用電被切斷時，應仍能保證消防用電，其配電設備應有明顯標志。《高層民用建筑防火設計規范GB50045-95（2005年版）》中9.1.3條中也有類似規定。其用意是：根據實戰需要，消防人員到達現場進行滅火時，要切斷電源以防止火勢蔓延以及避免觸電事故。如果消防電源和其他配電線路混合敷設且無明顯標志時，則消防人員不得不切斷全部電源，致使建筑物內的報警、廣播、噴淋滅火等消防設備無法工作。因此，在10kV變電站的設計中，往往將消防負荷設為單獨的一面或幾面配出柜，并有明顯的消防電源標識。此外，由于消防電源也分為一、二、三級負荷（具體劃分見《建筑設計防火規范GB50016-2006》中11.1.1條）。其中的一、二級負荷應有雙電源供電，以保證消防設施的正常使用。下面將兩種我院設計的消防電源供電方式列出，并加以探討。
1 常見的10kV變電站供電主接線
常見的10kV變電站供電主接線如圖1所示：
圖1 常見10kV變電站供電主接線
圖1中變電站低壓側采用單母線分段形式。消防電源一路由變壓器提供，一路由發電機提供。有雙套變壓器的變電站第二路電源則由2號變壓器提供，滿足一、二級負荷雙電源的要求。雙電源設置自動投切裝置，并有機械和電氣聯鎖，以防止并列運行。圖中消防負荷配出均為雙套開關，在消防配電線路最末一級的配電箱處設置自動裝置進行切換，以滿足《建筑設計防火規范GB50016-2006》中11.1.5條的要求。當發生火災時，值班人員應立即切斷除消防負荷外的三級負荷，以防止發生火災蔓延及觸電事故。如果事故發生后發現主變壓器已經失電，則應立即啟動發電機（如發電機設置自動啟動，則應滿足在30秒內供電），保證消防設備及一、二級負荷的供電需求。這樣的設計筆者認為是滿足規程要求且比較合理的。
2 根據消防部門意見修改的10kV變電站供電主接線
根據消防部門意見修改的10kV變電站供電主接線如圖2所示：
圖2 根據消防部門意見修改的10kV變電站供電主接線
圖2為按照消防部門意見修改的10kV變電站供電主接線。與圖1相比，變壓器的低壓側增加了一面主受開關柜，用以單獨控制消防負荷。經過咨詢消防部門，其依據為由《建筑設計防火規范GB50016-2006》及《高層民用建筑防火設計規范GB50045-95（2005年版）》合并而來的新版《建筑設計防火規范（報批意見稿）》中12.1.7條之規定：消防用電設備的電源應該在變壓器的低壓出線端設置單獨的主斷路器。此新版規范尚處于報批階段，并未作為新版標準頒布。且這樣設置筆者認為有以下兩個方面尚待商榷：
第一，如圖所示，變壓器所帶非消防負荷及消防負荷分別由兩面主受柜饋出。表面上看對于消防負荷的操作比圖1方式更加簡單明了。但消防人員并不一定了解火災現場的電氣運行方式，且火災情況緊急，到達現場后勢必只保留消防負荷的主受開關而斷開另一主受開關。致使變壓器所帶的非消防負荷中的一、二級負荷斷電，這顯然是不允許的。因為火災初期往往發生在有限的范圍內，停電的范圍應該以不影響火災的撲救以及危險區域人員及設備安全為界。而一、二級負荷的定義是：停電可能造成人員傷亡或重大政治、經濟損失。斷開一、二級負荷造成的后果很可能比小范圍的火災更加巨大。
第二，如圖所示，這樣設計消防電源需增加一套主受開關柜。而10kV變電站的變壓器隨著國民經濟的發展已經越來越大，2000kVA、2500kVA、3150kVA的容量并不少見，其低壓側出線電流往往達到3000～5000A。達到此級別的主受開關多為框架式智能斷路器（如正泰NA8系列、華通ZW1系列），價格昂貴。與之配套的柜體及隔離刀閘等配件均是一筆不小的投資，給用戶帶來額外的經濟負擔，況且消防負荷正常情況下并不工作或僅有少量負荷（如監視、遙感、報警等回路）工作。由此可見，單獨設置一面專供消防負荷的主受柜是十分不經濟的。對于變壓器低壓側雙主受開關的設計，國家電網公司《配電網工程典型設計（10kV配電分冊）》中并無涉及，短期內也沒有運行經驗。其運行穩定性、開關操作流程、維護難易度等還需要時間驗證。
綜上，圖2的消防電源供電方式增加了設備投資，操作維護復雜，降低了運行可靠性，增加了一、二級負荷的供電風險，并不值得落實推廣。但遺憾的是，根據近期客戶反映，如不按照圖2所示進行設計，往往得不到消防部門的認可，驗收難以合格。這也是設計部門所面臨的一大難題，新版《建筑設計防火規范》遲遲難以出爐，也應有此因素考慮。希望電力設計主管部門協調消防部門加以解決，找到一條滿足各方面需求，同時具有安全性、可行性、投資合理、運維可靠的方法。
最后，關于電氣設計中的消防安全環節，筆者認為應該是一個統一的整體。在10kV變電站設計的初期就應該結合現場實際做好消防負荷的統計，對可能出現的各種情況做好科學的預測。從設備的選用、現場施工安裝到最后的驗收投運等各個環節都應該嚴格執行國家的各項標準及強制性條文，把電氣火災的隱患消滅在萌芽
狀態。
隨著科技的發展以及政府主管單位對于消防安全的重視，新型的火災自動報警系統也越來越多地出現在各大廠礦企業以及高層建筑或人員密集場所中。此系統具有消防聯動設計，在火災發生的時候可以首先切斷火災區域及相關區域的非消防電源，而后進行自動噴淋、消火栓啟動、打開門禁、降下防火門等一系列后續動作。這樣基本省掉了值班人員或消防人員到達現場后人工斷電的步驟，也就沒有必要糾結于是否應該“在變壓器低壓側出線段單獨設置主斷路器”。由此可見，一個設計合理、自動化程度較高的消防系統，完全可以做到在火災出現的初期就迅速報警、廣播，并進行滅火。給消防安全提供了極大的保障。
消防電源的設計看似僅為10kV/0.4kV配電設計中一環，但是其合理性、重要性卻是電氣設計中必不可少的。如果設計不合理就可能帶來消防隱患，造成重大的人員及財產損失。為此，及時與消防部門協調溝通，不斷掌握更加先進的消防自動化系統知識，這是廣大電氣設計人員應該引起注意和不斷加強的。
參考文獻
[1] 建筑設計防火規范（GB50016-2006）[S].北京：中國計劃出版社，2006.
