变电站设计范文第1篇

关键词：变电站220kV；接线设计；电气计算

Abstract: This paper combining with the engineering example, according to the 220kV substation of the electricity load, discusses the process of a part of the electrical design of 220KV substation. Through to the transformer substation main wiring design, stations wiring design, main electrical equipment models and the parameters, operation modes are analyzed, discussed a design of substations in power system.

Key words: substation 220kV electrical wiring design; calculation;

中图分类号：TU2

0前言

随着城市建设的迅猛发展和人民生活的日益提高，城市用电负荷也在快速增长，对电力供应的需求以及对电力供应的可靠性和供电质量提出了更高的要求，近几年新建了许多电站，其中220kV变电站的建设发展迅速。供电可靠性是城网建设改造的一个重要目标，220kV变电站设计是城网建设中较为关键的技术环节，如何设计220kV变电站，是城网建设和改造中需要研究和解决的一个重要课题。

1、变电站设计

1.1设计原则

在城市电网建设中，首先应当解决的是城市变电站的建设问题，建设城市变电站应当遵循的基本原则是:足够的变电容量以满足供电区域内中长期规划预测的负荷要求；结构紧凑，设备体积小，占地面积小；自动化程度高，通信误码率低，可靠性高。可靠灵活的主接线方式；主设备技术性能优越，可靠性高，检修频率低，噪声低。根据以上原则，选择220kV作为城市电源点，可以充分发挥容量大、通道省、占地少、投资相对经济的优点。因此，220kV城市变电站是解决城市供电矛盾的一个有效措施，同时也将是今后城市电力系统发展的一个方向。

1.2电气主接线

电气主接线是变电站设计中的重要组成部分。在进行设计时应综合考虑供电可靠性、运行灵活、操作检修方便、节省投资、便于过渡和扩建等要求。电气主接线设计的优劣直接会对电气系统的运行产生一定的影响，此外，其还会对变电站控制方式、自动装置、设备选择、配电装置的合理布置以及继电保护等产生重要影响。因此，主接线设计应该力求做到充分保障整个系统的灵活性以及可靠性，并且经济合理，使得所设计出来的东西充分适应各种各样的运行状态，且可以实现各运行方式间的顺利转换。

1.3电气设备选择

根据《导体和电器选择技术规定》SDGJ14-86 第1.1.2 条规定:应力求技术先进,安全适用,经济合理；应满足正常运行、检修、短路和过电压情况下的要求,并考虑远景发展；应按当地环境条件校准；选择的导体品种不宜过多。

2、工程实例

某市原有220kV变电站容量为330MVA，无法满足2015年需要220kV变电站容量为470MVA。且已有220kV变电站110kV出线间隔较为紧张，难以再安排新的110kV出线间隔，所以建设1座220kV变电站。

2.1 变电站主接线方案

本期形成3回出线，即解口已有220kV线路接入新建站，并在新建1回220kV线路到已有220kV站。

方案分析：：

当#1变电站电源线故障时，将#1变电站负荷全部转到新建站～#2变电站线路上。新建和#1变电站远期最终主变容量可达到1080MVA，新建站～#2站线路截面为2×LGJ-400mm2，每回线路输送容量为543MVA，负荷转供比例为100%，失电比例为0%。

当220kV新建站～#2站一回线路故障时，将#1变电站负荷由另一侧电源供，新建变电站负荷由#2站另一回线路供，负荷转供比例为100%，失电比例为0%。

2.2电气主接线及计算分析

1）220kV出线

新建站首期220kV出线3回，即1回至220kV#1站，2至220kV#2站。

终期220kV出线6回。

2）220kV接线

220kV终期出线6回，采用双母线接线，设专用母联断路器；220kV本期出线3回，采用双母线接线，设专用母联断路器。

3）中性点接地方式

220kV中性点：采用隔离开关直接接地方式，可灵活选择不接地或直接接地，以满足系统不同的运行方式。

380/220V中性点：采用中性点直接接地方式。

2.3 电气计算

1）潮流计算

潮流计算水平年取项目投产年2015年，项目投产年按首期接入系统方案进行计算。主要考察新建站投产后正常方式及线路“N-1”方式下该区域220kV线路及主变的负载情况，对送电线路导线截面和变电设备进行校验。

①220kV新建站投产年（2015年），在丰大正常下该站所在区域系统潮流分布合理，线路、主变均未发现过载问题，各级母线电压水平也在合理范围。

②220kV新建站投产年（2015年），当#2站～新建一回220kV线路进行检修，该站所在区域系统潮流分布合理，线路、主变均未发现过载问题，各级母线电压水平也在合理范围。

③220kV新建站投产年（2015年），当#1站～新建站220kV线路进行检修，该站所在区域系统潮流分布合理，线路、主变均未发现过载问题，各级母线电压水平也在合理范围。

2）短路计算

短路计算水平年取2020年，运行方式按220kV系统环网运行，终期3台180MVA主变投入运行。远景年（2020年）新建站220kV母线三相、单相短路电流＜50kA，满足导则的规定。

2.4 电气设备的选择

1)主变参数选择

本站主变压器选型为SFSZ11-180000/220，180MVA，180/180/60，YN，yn0，d11接线。额定电压220±106×1.5%/121/11kV，各侧短路阻抗Ud1-2=14%，Ud2-3=35%，Ud1-3=50%。

短路电流

从节短路计算结果可见，2020 年新建站220kV母线短路电流＜50kA，满足导则的规定。根据南方电网公司标准设计推荐并结合系统短路电流计算，各电压等级设备的短路开断电流选择标准如下：220kV设备的开断电流按50kA选择。

2)低压无功补偿配置选择

根据无功平衡计算结果，建议本站为每台主变配置5×8Mvar电容器，终期装设3×5×8低压电容器。按上述配置，本站投切单组电容器引起的电压波动为0.19%，低于国家标准（GB-12326-2000）规定的电压波动限值。

3)导线截面选择及线路型式

该地区220kV导线截面不低于2×400mm2，在电力负荷密度较大地区，以及500kV 变电站出线段向大截面导线方向发展，采用2×630mm2 导线。

根据新建及已有变电站的最终主变容量，远期可达到1080MVA。在环境温度40℃条件下，2×LGJ-400mm2 截面导线每回线路输送容量为543MVA。在其中任意一回电源线路故障或检修停运情况下，其余两回线路可提供1086MVA 的输送容量，能够满足新建及已有的供电需求。

本工程新建的220kV 线路推荐采用2×400mm2 截面导线。

3 总结

本文概述了220kV变电站一次电气部分设计的全过程,其中包括变电所总体分析、电气主接线设计、短路电流计算、电气设备选择等，对实际变电所设计具有一定的指导借鉴意义。

变电站设计范文第2篇

关键词：变电站，土建 ， 设计 ， 要点

Abstract: this article from the substation preparation stage, the designing preliminary design stage and construction drawing design phase 3 aspects of the design emphasis of substation civil rationalization and method. Through the different stages gradual optimization, in order to achieve the purpose of the final to lower the project cost.

Keywords: substations, civil engineering, design, the main points

中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：

由于我国经济的快速发展，居民及工业用电大大增加，电网投资加大，变电站的设计也越来越多样化及复杂化，在新技术应用上，采用模块化设计，积极采用先进适用的新技术、新工艺。在建筑风格上，体现工业性产品或设施的特点，提倡工艺简洁、施工方便、线条流畅，与环境协调。在设计标准上，不突破现有的设计规程、规范，遵循公司通用设计总体原则。

一、变电站土建设计前期准备阶段

1、地点的选择

在进行变电站地址选择时，应当首先明确电站负荷中心的位置；这需要系统人员依据潮流分析以及电网的规划确定负荷中心位置，此外还需设计接入系统方案、无功补偿规模、出现、主变等。依据提供的资料，土建设计人员先初步确定几个电站选址方案，这些选址地点应当尽量与负荷中心较近，以便能够降低网损。之后就要对几个站址方案进行比选，需要考虑以下因素：

（1）所选定的变电站地址是否与当地的政府规划相一致。尤其应该注意选定的地址是否位于当地的基本农田保护区，除非当地国土部门对土地总体规划作出相应的调整，否则不能侵占基本农田修建变电站。此外，需要积极与当地规划部门沟通，以防止出现变电站选址与总体规划相冲突的情况发生。

（2）站址的水文地质、交通运输、土地征用等是否可行或便利以及是否易于执行；同时，为了能够实现环境友好型、资源节约型电网的建设，在进行变电站建设时要尽可能的使用劣地、荒地，不占用或者少占用耕地，尽量远离矿产较多、地质条件恶劣的地点等，变电站位置与地震断裂带之间的距离应不小于1km。由于变电站常修建在较为偏远的地点，这时就需要保证进入变电站道路的转弯半径、坡度以及宽度等能够满足大型设备运输的需求。

（3）变电站选址时，应明确周围是否存在陵园、风景旅游区、导航台、飞机场、通信设施、军事设施等，若确实存在应先与相关部门进行协商，得到允许后方可建站，否则另行选址。

2、线路的选择

变电站线路的选择应当与地址的选择相协调，在选址过程中要注重与线路人员之间的配合，明确变电站输电线路的具体方案。因线路的总体造价要远大于变电站的建设造价，因而科学、合理的线路方案有助于保证变电站建设的经济性，而且对于方案顺利通过前期的审查有着重要的作用。在进行线路选择时应当格外注重以下几点：

（1）线路需要避开重要通信设施、军事设施、自然保护区、城镇密集区等；若能够有效的进行避让，可以降低拆迁补偿的费用，避免对周边设施或景观的影响，降低对通信设施以及军事设施的干扰；若确实不能够有效的避让，则需要与相关部门进行协调后方可确定。

（2）重视对铁路、水库、河流等跨越点的选择；尤其是线路需要跨越高速公路、大河、大江时，应当尽量保证小跨度的跨越，以便能够降低项目资金的投入、减少跨越所带来的风险，降低对交通和航运的影响。

（3）变电站地址选择时要注意线路的输出条件，对已经建成的变电站的线路走向进行分析，以便能够合理的安排变电站的出线线路，尽量防止出现线路之间相互交叉的情况。

二、变电站土建初步设计阶段

1、变电站的规划设计

在对变电站所在区域进行规划设计时，应当先充分考虑变电站所在地的交通运输、水源电源、水文气象、地形地貌等条件，进而确定进行变电站规划的具体规则。通常情况下需要考虑生态环境保护、运行检修、施工以及工艺布置等要求。在保证变电站施工工艺要求的前提下，尽量使变电站的检修、运行、施工方便，达到节约资源、不污染环境、水土保持的目的。

2、变电站的平面布置设计

变电站的平面布置设计应当依据电气平面布置情况进行设计，在与总体规划相符的前提下，对变电站进行合理的工艺布置，以便实现节约用地、交通方便、分区明确。采用模块化的方式进行总平面布置，将总平面划分为配电装置场地、主变场地、110kV配电装置区等功能分区。站内的各个功能分区通过变电站内的道路实现连接，变电站内道路的转弯半径、宽度等要符合消防、检修、变电站运行、大物件运输等的要求。为了能够尽量降低土地的占用量，同一时期内修建的建筑物要尽量集中布置；在消防间距满足要求的基础之上，应使各建筑物做到紧密布置。

3、变电站的竖向布置设计

在确定变电站场地的设计标高时，首先应当考虑的就是变电站的电压等级，之后再考虑该地区在历史上的最高内涝水位以及标准洪水位。在确保场地标高满足涝水水位以及洪水水位的基础之上，进行场地土方工程量的计算，通过综合平衡设计以使场地土方工程量最小，进而确定变电站场地的设计标高值。变电站的竖向布置可以采用阶梯式或者平坡式，但二者都要在满足工艺布置合理的基础之上，尽量利用现有的场地地形，以便能够降低土方施工量。竖向布置中需要格外注意的问题就是边坡的处理，具体的坡度值应当依据前期勘察资料来确定，若边坡之间的高度差较小时，可以考虑使用挡土墙进行处理；若边坡之间的高度差较大时，应当使用护坡和挡土墙共同作用的方式进行处理。在边坡挡土墙的坡脚以及坡顶处，应当设置排水沟和截水沟。这些措施的采用，不仅能够保证边坡不受到雨水的冲刷作用，而且可以确保边坡的稳定性，避免出现水土流失现象，并且能够减少土地使用量。

4、变电站的建筑方案设计

变电站的建筑方案设计不只是包括竖向布置和平面布置设计，还包含水工方案设计、暖通通风方案设计、地基处理方案设计、基础方案设计、结构方案设计。为了能够降低土地的使用量，通常使用联合布置的方式进行变电站建筑方案设计。变电站的电气设备在符合工艺技术要求的基础之上，应当尽可能的使其位于同一座配电装置楼或者主控通信楼内。在变电站的平面布置设计上，应使变电站的每个屋都有满足设备维修和运行的空间；在变电站的立面设计上，应尽量使其与周围的环境相融合，做到二者的和谐统一。在进行变电站结构设计时，主要建筑物大多使用的都是钢筋混凝土框架，而建筑物的支架和构架普遍使用的是钢结构。此外，需要结合当地的设防烈度以及变电站的重要等级，来确定变电站的抗震等级。建筑物所采用的基础形式，不仅要考虑到建筑结构所传下来的荷载大小，而且要考虑变电站地址的地质情况，通常情况下可以使用桩基础和独立基础，但很少使用条形基础和筏式基础。依据变电站所在地的地质情况来确定具体的处理方案，若地区的地基情况较好，则可以使用天然地基；若该地的填土层较厚时，则可以对其使用强夯法进行处理；若该地有厚度较大的淤泥层时，则可以考虑使用预压法、灌注桩、管桩、水泥土搅拌桩等方法进行处理。在进行变电站的暖通和通风设计时，应当使其符合消防以及设备正常运行的要求。依据变电站各屋的防爆、换气次数以及温度的要求，运用机械通风、自然通风、空调换风等方式进行温度和空气的调节。

三、变电站土建的施工图设计阶段

变电站土建的施工图设计阶段是将已经通过审查的方案运用到现实中的阶段，它包括暖通、给排水、结构、建筑、总图等专业。为了能够有效避免各专业之间进行交接时出现问题，应当预先进行必要的沟通。为了能够有效的提升土建工程的施工效率以及施工图的质量，可以考虑使用以下措施：

1、由于变电站内建筑物很少出现变动，因而可对其实行标准化设计，使其具有独特的设计风格。

2、建立各专业之间资料互提制度，以便能够使参与设计的各专业之间实现有效的沟通，尽量避免各专业之间因缺少沟通而产生的矛盾。

3、建立变电站土建施工反馈制度，以便能够将变电站土建施工中所碰到的问题快速地反馈到设计部门，进而对土建设计进行完善。

变电站土建设计的实际情况是千变万化的, 但只要抓住重点, 就能达到设计的预期效果。由于各地情况不同, 要因地制宜, 不能生搬硬套有关指标, 必须熟悉所设计项目的工艺情况和所址地质情况, 才能设计出合理化的工程。

参考文献：

[1] 马伟华. 变电站土建设计与施工分析[J]. 科技风, 2009,(22) .

[2] 吴国军. 变电站土建设计方案优化的合理化思考[J]. 宿州学院学报, 2009,(05) .

变电站设计范文第3篇

【关键词】 绿色变电站 概念 建议

绿色变电站是通过技术、管理创新，在新建或改建变电站及输电线路选线、杆塔建设的过程中尽最大的可能减少对资源和环境的损害，实现效率最大化，资源节约化，环境友好化。但是，我国现阶段变电站的建设存在一些问题，本文将对针对绿色变电站的设计提出一些建议，让变电站拥有更加广阔的发展前景，得到更广泛的推广和应用。

1 绿色变电站的概念

1.1绿色变电站的概念

绿色变电站是指在变电站工作的全部过程中尽量节约土地、减少能源、水、材料的浪费，并且能够环保、安全，做到人与自然和谐相处的变电站。绿色变电站是我国新兴发展的事物，我国近几年先后颁布了《绿色建筑物评价标准》和《绿色工业建筑评价导则》等，这些指标的出台为绿色变电站的建设提供了标准。绿色变电站的建设需要将节能、环保、高效、和谐等理念全面落实到变电站建设的规划、设计、施工、运营等各个环节。采用环保节能材料，在保证安全可靠和技术先进的要求下，要将经济适用的原则，合理的控制造价，实现资源利用的最大化。在具体的实施过程中，绿色变电站要始终坚持“节地、节水、节能、节材、和环保”理念进行设计。

2 建设绿色变电站的建议

2.1 严格变电站选址的勘测和选择

变电站的选址要严格，要充分考虑到地质因素和周围的人文环境。在变电站的选址阶段，要尽量精简布置，减少土地资源的占用，并且要对站址的环境保护、水土保持、植被的恢复等方面采取有效的措施。在勘测地质过程中要注意避让地质结构复杂、不良地质灾难多发的地段。在设计过程中要采用先进技术尽量压缩变电站的建筑面积。减少土地的占用。同时要避免富含地下水的地层，避免品位较高的矿脉和瓦斯地层，减少对矿脉和地下水层的污染。最后要结合人文条件，尽量避免居住区，以减少大量的拆迁工程和意外事故。尽量降低线路建设投资和运行费用，将变电站建设在靠近负荷中心的位置。同时也要考虑员工进出的因素，留出线路走廊，避免或减少线路的相互交叉跨越。

2.2充分利用水资源

在变电站的设计中要通过开关在楼顶设置天面雨水收集利用系统，以节约水资源。变电站的选址最好处于雨季降雨频繁，雨水较充足。将雨水收集能够作为绿化浇洒或其他用处。另外，在变电站的设计中要严格根据国家的相关标准进行定额用水，合理使用水资源。减少生活用水的浪费和污染。同时要积极运用先进净水设备对水资源进行净化和循环利用，绿色变电站在工作运行过程中会产生较多的废水、污水，首先必须要根据国家的相关规定按标准进行排放，减少对自然环境的污染。

2.3 合理布局变电站，提高经济效益

在正常情况下，各线路潮流均在输送范围内，在保证供电可靠性高的同时，变电站的设计也要提高经济效益。要充分考虑电流密度，合理选择导线截面。在变电器中可以采用先进的继电保护装置，选用集成化、智能化产品，提高电网运行的可靠性。对高压电的系统保护都是采用双重化原则：保护和测控分开配置，加上智能化设备的不断发展，大大减少了屏上的二次接线，这样可以将线路、断路器测控装置分别安装于各线路、断路器第一套保护屏，减少了屏柜数量，减少了设备室的建筑面积。变电站的不仅要根据选址产所地的条件、出线规划、进所道路等进行合理规划布局，还需要考虑近期与远期的配合以及供电的效率，对停电次数方面进行特别的设计。

2.5 选择先进的变电器设备

在选择变电站的设备方面要采用使用寿命长、安全性高、性价比高的设备。减少维护的工作量和成本，使用低声噪、少污染的先进设备和工艺，要想达到最好的效果还可以采用消声、隔声、减震等措施。采用先进的光伏电池所发的绿色电力为变电站提供部分电能，可以提高土地资源利用率。同时，在于变电器的内部硬件可以设计上可以选用短路阻抗低的变压器，分解运输式三相变压器重量较轻，可以节约制造成本和绝缘油的使用，还能减少钢材和绝缘油在生产中的碳排放。还能采用先进的罗氏线圈型电子式电流互感器。这是机遇光效应的无源电子式感应装置。能够与高压电路完全隔离。另外，互感器处于高电位的部分可以不需要电源，不受到外界的电磁干扰，频带宽、体积小，便于数字传输。

2.6 引进智能化设备

采用智能化设备，将数字式节后、电子式互感器、只能变压器、智能组合器、避雷器相结合。这些智能化设备的检测信号回路和控制操作回路都是采用微处理器智能终端和光信号传输，大大简化了常规机电式继电器和控制回路的结构。加强能源的利用还可以通过在变电站的排风系统上设置具有自动控制功能的装置，该装置可以根据室内的温度自动打开和关闭排风机，避免能源的浪费。员工要加强对智能化设备的检测，根据变电站的负荷统计，设置胶质瘤电的一体化电源，对保护、测控装置进行适当的整合。员工还能够通过在线监测加强对变电站各种设备的了解，在线的智能监控能够做到智能巡检、顺序控制、状态维修、保护状态控制以及只能告警等功能。技术成熟还能够根据目前的情况进行信息分层优化、信息分析决策、优化处理等应用功能。

结束语

国家对环境保护的要求越来越高，绿色环保技术的应用也日益广泛，在社会日益进步的今天，要将绿色环保技术充分运用到生产运行中，发挥更大的作用，更好的走可持续发展道路。绿色变电站的建设能够对绿色经济的发展起到更大的作用，对社会做出更大的贡献，有更加广泛的前景，深入对绿色变电站的发展研究能顾促进科技的发展。坚持走资源节约型，环境友好型的发展道路，对绿色变电站的需要也就显得更明显，为此我们需要不对的进行探索和研究。

参考文献

[1]林绍然.基于绿色变电站设计中相关要点探讨[J].房地产导刊，2014

变电站设计范文第4篇

2014年3月，基于与业主方多轮技术谈判及现场踏勘成果，中水对外公司组织设计单位编制完成了《老挝500kV输变电项目川圹-纳塞通段可行性研究报告》，最终确定变电设计方案如下:

1.1变电站设备布置方案

目前老挝常见的变电站大多采用常规户外布置，即变电站内的主要设备(如主变压器、开关装置等)安装在露天场所。事实上，除了此类布置方案，最常见的另一种布置形式是气体绝缘开关设备(GIS)布置。由于采用了SF6气体作为绝缘介质，大大压缩了绝缘所需的空间距离，GIS系统的空气绝缘距离仅仅是户外开关设备(AIS)系统必要空间的15%，且由于设备全部封装于套管，其耐污性能较常规AIS设备要好。因此，GIS系统在场地较为狭窄、高污染地区具有较好的适用性，但该系统及其相关的土建、建筑成本大约是AIS系统的近2倍。因此，在进行系统选择时，必须结合涉及的站址实际情况，通过技术经济比较，合理予以选择。对于空间限制地区(如城市中心、工业区等)或高污染地区，GIS系统是必要且合理的选择。但对于空间条件较好、污染程度较低的地区，应该首选AIS系统。考虑到22kV开关柜比敞开式配电装置设备价格约增加80%～90%，针对该项目，22kV侧同样采用敞开式配电装置。

1.2主接线形式分析

500kV和230kV侧电气主接线，对双母线接线、3/2接线和4/3接线三种常用接线形式进行了比较，结果见下页表。从下表不难看出，针对该项目将作为老挝国家电网动脉这一定位，双母线接线存在全站停电的致命缺陷，因此500kV系统不采用。目前国内变电站500kV侧接线方式主要采用3/2或4/3断路器接线。但4/3断路器接线，只有当进出线回路较多时才能保证在一个元件检修时系统不会开环运行。综合线路的出线回路数和变电站的重要性，该项目500kV侧接线采用3/2断路器接线方式。对于230kV侧电气主接线的比较亦然。每台主变22kV侧均采用单母线接线，22kV进线侧装设总断路器，各无功补偿回路装分断路器。

1.3主变压器选择

该项目主变压器采用单相自耦无励磁调压变压器，每相额定容量250/250/80MVA，额定电压525/槡3/230/槡3±2×2.5%/22kV，高压-中压阻抗12%，中压-低压阻抗30%，高压-低压阻抗46%，冷却方式为自冷/风冷(ONAN/ONAF)，消防方式为排油充氮。

1.4其他主要电气设备设计方案

a.高压并联电抗器。根据系统一次分析结果，在500kV丰沙湾变电站中有必要同期安装并联电抗器，以限制过电压升高危及绝缘。因此，该项目将在500kV丰沙湾—端西线路的丰沙湾侧同期安装2台500kV高压电抗器。

b.低压并联电抗器。根据系统一次分析结果，在500kV丰沙湾及500kV端西变电站中低压侧有必要同期安装低压并联电抗器，以平衡系统中的无功功率。因此，低压并联电抗器将并联于主变低压侧。

c.低压并联电容器。根据系统一次分析结果，在500kV丰沙湾及500kV端西变电站中有必要同期安装并联电容器，以保持整个电网的无功平衡。电容器将并联于主变压器的低压端(22kV侧)。

d.接地系统。在新建的500kV丰沙湾站、端西站及扩建的230kV纳塞通站中，地下接地系统将采用网状形式妥善铺设，形成可靠的散流接地网，以保证当发生任何接地故障时，故障入地电流在地中引起的电位提升，不会危及运行人员及相关电子设备、仪表的安全。变电站安装的所有设备都将采用可靠的连接方式，有效地连接到接地系统。接地系统的接地电阻应符合IEC相关标准以及老挝国家标准。

e.相关灾害对策:灰尘/盐污染。变电站地区受灰尘污染影响的，应在设计时根据污染程度采取适当的对策。针对老挝实际情况，设计时不需特殊考虑盐污染。考虑到该项目站址周边无明显的污染源，站址周边环境良好，该工程考虑按照IEC标准中“轻度”的等级选择设备爬电距离。设备爬电距离将为25mm/kV。雷电。该项目将在输电线路进入变电站的一段线路上采取装设避雷线、调整保护角等措施来降低雷电侵入波对变电站的危害。同时，变电站内还将同步建设避雷针、避雷线、屋顶避雷带等设施，以有效防止直击雷危害。洪水。该项目将结合水文地质分析，适当提高站址高程，以保证该站址高度位于洪水位之上，使项目建成后，变电站不受洪水威胁。火灾。该项目在设计时充分考虑相关设备的防火间距要求，在室外设置主变事故排油系统、事故油池并配备主变压器充氮灭火系统。在相关建筑物内配备足够的灭火设施。同时，全站还将设置火灾报警系统，当站内主要建筑、变压器发生火灾时，可与变电站微机综合自动化及图像监控系统进行数据通信、远传，同时通过火警电话通报火情，以便采用正确灭火的措施。地震。该项目在相关土建设计时，考虑采用合理的措施，提高相关建筑物、构架、支架的抗震性能。

f.环境考虑:噪音。该项目针对导线设备的绝缘水平进行了合理考虑，使相关设备的电晕水平控制在合理水平，不发出干扰噪声。振动。该项目设计时通过合理选择设备及导体，保证设备及相关构架、支架的振动在合理范围内。环保。该项目在设计过程中，充分重视对所涉及自然环境的保护，通过合理选择设备及导体，保证无线电干扰、电磁辐射等相关指标符合IEC及老挝相关标准。通风。变电站主控室、通信机房、蓄电池室、通信电源室、主控室、休息室、值班室和其他辅助建筑等在设计过程中均采用自然通风的方式。其中蓄电池室、电源室设置事故通风系统。

2结语

变电站设计范文第5篇

关键词：变电站 智能 系统 控制

中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：

前言

变电站的智能化采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，一次设备和二次设备间信息传递实现数字化； 二次设备间信息交换实现网络化，基本取消控制电缆，选用DL/T860标准统一模型和通信协议，实现站内信息高度集中与共享。运行管理实现自动化，智能告警及事故信息综合分析决策、设备状态在线监测系统和程序化控制系统等自动化系统， 减少运行维护的难度和工作量。

一、智能变电站与传统变电站的对比

智能化的一次设备（如光纤传感器、智能化开关等）、网络化的二次设备、符合IEC 61850 标准的通信网络和自动化的运行管理系统， 是智能变电站最主要的技术特征。随着智能化技术日新月异的发展，与传统的变电站相比，智能变电站从以下几个方面发生了较大的变化。

1智能化的一次设备

智能化的一次设备主要包括数字互感器和智能断路器。

（1）电子式互感器

电子式互感器分为有源与无源2种，其中全光纤电流互感器为无源型，它基于磁光法拉第效应原理，采用光纤作为传感介质，不存在铁磁共振和磁滞后饱和，同时具有频带宽、动态范围大、体积小、重量轻等优点。

（2）智能断路器

智能断路器的发展趋势是用微电子、计算机技术和新型传感器建立新的断路器二次系统，开发具有智能化操作功能的断路器。

（3）智能组件

智能组件是灵活配置的物理设备，可包含测量单元、控制单元、保护单元、计量单元、状态监测单元中的一个或几个。测控装置、保护装置、状态监测单元等均可作为独立的智能组件。智能组件安装方式是外置或内嵌，也可以2 种形式共存。

2网络化的二次设备

智能变电站系统网络化的二次设备架构采用三层网络结构：过程层、间隔层、站控层。

（1）过程层（设备层）过程层（设备层）包含由一次设备和智能组件构成的智能设备、合并单元和智能终端，是一次设备和二次设备的结合面， 完成变电站电能分配、变换、传输及其测量、控制、保护、计量、状态监测等相关功能。智能设备操作宜支持顺序控制。

（2）间隔层设备一般指继电保护装置、测控装置等二次设备，实现使用一个间隔的数据并且作用于该间隔一次设备的功能，即与各种远方输入/ 输出、智能传感器和控制器通信。

（3）站控层包含自动化系统、站域控制、通信系统、对时系统等子系统，实现面向全站或一个以上一次设备的测量和控制的功能，完成数据采集和监视控制（SCADA）、操作闭锁以及同步相量采集、电能量采集、保护信息管理等相关功能。

3IEC 61850 标准是迄今为止最为完善的关于变电站自动化的通信标准，它吸收了面向对象建模、组件、软件总线、网络、分布式处理等领域的最新成果，形成了智能变电站应用技术的重要支撑。实施IEC 61850 标准可在规范、设计、制造、安装、运行维护等方面获得益处，大大降低作业成本。

二、110 kV 智能变电站设计要点

1 智能化一次设备的选择

（1）110 kV、主变各侧采用电子式互感器，以光通信信号输出， 其他一次设备仍选用传统设备，同时采用智能终端作为一次设备的智能化接口，实现智能设备的功能要求。

（2）10 kV 配电装置采用中置式真空开关柜，考虑到10 kV 各出线的保护测控装置均安装在各自的开关柜上， 因此除主变低压侧外配置一套智能终端，其余出线柜不配置智能终端。

2网络构架方案

（1）采用高速以太网组成， 传输速率不低于100 Mb/s。所有设备必须具有相应的通信接口，且支持IEC 61850 规约。

（2）全站网络在逻辑功能上由站控层、间隔层、过程层组成。

（3）站控层网络拓扑采用单星型结构。

（4）过程层网络分SV（采样数据网）网和GOOSE网，SV 网和GOOSE 网物理上相互独立，采用星型拓扑结构。

（5）对于站控层网络， 采用常规工业级工作组网络交换设备，构成站控层单以太网；对于10 kV 系统，采用常规工业级工作组网络交换设备，通过光纤接入站控层；对于110 kV 备自投网络，采用常规工业级工作组网络交换设备；对于GOOSE 控制网，采用符合IEC 61850 的工业级网络交换设备构成针对主变的控制网。

三、110 kV 智能变电站设计实施方案

110 kV 内桥接线是一种常见的变电站主接线方式， 其优点是很好的提高了变电站的供电可靠性。

1 站控层

将全站信息进行统一建模， 建立信息统一的存取平台，为全站全景信息建立统一的采集、存储、处理、展示和上送的平台，为各种高级应用提供高效、可靠、稳定的数据。

2 间隔层

间隔层设备有保护设备、测控设备、表计等。

（1）由于110 kV 电网常采用辐射式供电方式，110 kV 进线侧一般不设置保护，仅在内桥或分段处配置一套内桥保护测控装置。

（2）主变保护测控配置方案。

变压器配置双套主后备保护测控一体化装置，每套保护包含完整的主、后备保护功能。每套主后备保护测控一体化装置通过直接点对点采样变压器各侧合并单元电压、电流信息，以及本间隔智能终端断路器、刀闸位置等状态信息，实现变压器差动主保护和复压过流后备保护，通过GOOSE 点对点接口把跳闸命令快速发送到主变各侧智能终端，通过智能终端完成对主变各侧断路器的跳合闸操作。

（3）10 kV 馈线/ 电容/ 分段/ 所用变， 采用保护测控一体化装置，按间隔单套配置。

（4）由于目前光电式电能表未通过国家计量局的认证， 计量方面依然采用常规的计量系统配置

（5）自投装置采用集中式智能备投装置， 将控制网、线路测控保护装置、相关智能操作箱等相关设备及信息，组成备自投网络，实现备自投。

（6）设置集中式故障录波装置综合处理单元对主变的高压侧、110 kV 进线进行集中录波。

3过程层

过程层设备与间隔层设备相连应采用点对点和网络式总线通信方式。传输介质应采用光纤传输。变压器智能化由变压器+ 本体智能终端+ 变压器智能组件方式来实现变压器设备智能化。开关设备智能化由GIS 开关+ 智能终端+ 智能组件方式来实现开关设备智能化，电子式电流电压互感器（GIS 互感器）采用站内直流供电的光电电流电压互感器来实现互感器设备的数字化。

（1） 智能终端

a主变智能终端配置方案。主变高、低两侧，配置双套智能终端，并配置单套主变本体智能终端。

b其他装置智能终端配置方案。110 kV 侧的智能终端安装在GIS 户外智能柜中，10 kV 电压等级的智能终端安装在本间隔的开关柜中。

(2)互感器

互感器的配置原则主要兼顾技术先进性与经济性。

(3)合并单元

合并单元是联系电子式互感器和网络化的二次设备之间的设备， 用于对来自传感模块的各相电流电压进行时间相关性同步组合，并转发给二次设备。

四、110 kV 智能变电站设计创新点

（1）全站设计很好的满足了Q/GDW383―2009《智能变电站技术导则》要求。

（2）变电站自动化网络形成两层网络（站控层网络和过程层网络） ，三层设备结构（站控层、间隔层、过程层设备），以及GOOSE 网、SV 网、时钟同步网三网合一的组网方式。

（3）全站均采用保护测控一体化装置，110 kV保护测控装置集中组屏于主控制室内，10 kV 保护测控装置分散于10 kV 开关室内。

（4）自投装置采用集中式智能备投装置， 将控制网、线路测控保护装置、相关智能操作箱等相关设备及信息，组成备自投网络，实现备自投功能。

结束语

智能变电站设备集成度高、关联度大，理清各厂家之间的关系、明确各厂家在设备集成、供货时间、单独调试、集中调试、质量保证等方面的责任非常重要，建议加强设计联络会，协调解决设备之间配合和设备出厂联调等问题， 调试单位人员提前介入，将技术问题在出厂联调过程中解决，保证现场调试的顺利完成。

参考文献

[1] 葛长存. 浅谈110kV变电站设计注意事项[J]. 机电信息. 2011(09)

[2] 夏勇军,蔡勇,陈宏,陶骞,胡刚. 110kV智能变电站继电保护若干问题研究[J]. 湖北工业大学学报. 2011(01)