变电工程设计精选(九篇)

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第1篇：变电工程设计范文

关键词：110kV输变电；工程设计；分析

伴随着社会的不断发展和进步以及国民经济实力的不断增强，我国高压输变电工程显示出长距离以及大容量的特点。而与此同时，我国国家电网针对110kV到500kV输变电工程的设计建造正在进行由“随意裁剪”转向“成衣定制”的过程。故而，国家电网的输变电工程在设计中促进要遵循安全性高、可靠性高、环保性好、运行效率高、技术先进等基本原则，还要做到协调性好，统一性高，灵活性强，经济性佳的有机统一[1]。使110kV输变电工程进行设计的时候更加的规范也更加的标准，一方面能够资源的利用以及土地的占用向最优化发展，另一方面还能够优化输变电工程进行建造以及运行的总体成本。

1传统110kV输变电工程在设计过程中存在的一些问题

110kV输变电工程在设计中存在的问题主要包括:①在输变电工程的设计和建造过程中的标准及尺度没有统一的准则，而且设计以及评审过程需要的时间较长，导致了工程实施以及运行的成本增多。②输变电的网架结构比较单一，线路中的导线横截面较小，输送电力的能力减弱，电网的整体安全性不高，稳定性也较低。故而，110kV输变电工程构建满足不了当前对电网工程构建的工期紧张，任务艰巨，对质量要求高，建设范围广规模大的需求。

2110kV输变电工程设计过程中的基本原则

2.1土建设计原则

110kV输变电中的土建工程要严格遵循《火力发电厂土建结构设计技术规定》等规定的基本要求。输变电工程中的土建工程主要有户外高压场地以及控制楼并电缆沟。首先，针对控制楼进行土建设计时，设计建造建筑物必须要达到国家规定的抗震等级要求，同时110kV输电网的规模要按照能够抵抗住50年一遇的洪水的标准进行设计。屋面进行防水设计时要以建筑物的属性，占据的重要程度，使用过程中对其功能的要求为依据来确定对应的防水级别[2]。其次，针对户外高压场地进行设计中，支架或者架构类型的建筑物，最好利用混凝土做刚性基础。最后，针对电缆沟进行设计中，电缆沟的侧壁可以使用砌体结构，并对高压电缆进行合理的安排，调控好电缆的走向，避免发生高压电力的电缆和低压的控制电缆在同一个电缆沟中敷设的状况。

2.2接地系统的设计原则

对接地系统进行合理的设计，选择最优的接地材料并进行正确的连接是确保设备以及人员的安全以及保证设备能够稳定工作运行的根本保障。110kV输变电站设计接地系统的过程中要充分考虑到接地装置具体的泄流耗散能力以及网格结构等[3]。铜覆钢材料必须要能够达到《电气工程接地用铜覆钢材料技术条件》中要求的基本技术性能，而接地材料进行连接时需要利用放热焊接的方式，放热焊剂需要符合《接地装置放热焊接技术导则》中规定的技术指标要求。对铜覆钢材料进行选择时环保型材料是首选，但是同时还需要将当地土壤的酸碱度以及腐蚀情况考虑在内。

2.3消防设计原则

110kV变电站在消防设计中需要严格遵照国家有关火力发电厂和变电所防火方面的规定，同时在设计以及安装变电站户外消防栓的过程要符合有关规定的要求，而且设计时不能离路边太近。防火墙在设计和建造时要以电缆线的直径为依据，使用PVC管在墙上预先留下三至五个孔洞，以供以后进行改造的过程中使用，其两端需要使用防火泥进行封堵。此外，防火墙的底部位置需要利用PVC管预留不少于两个四十毫米直径的排水孔。

3输变电工程进行设计的基本要求

3.1对一次设备的基本要求

3.1.1变压器。选择110kV变压器的基本准则最主要就是需要自然风冷且自然油循环类型的损耗较低的能够进行有载调压的变压器，一般其损耗水平不得高于10型标准，容量在50MVA/62MVA，变比维持在110kV/10.5kV[4]，同时，有载调压开关的阻抗电压在15%。此外，如果变压器室的位置距离马路较近，需要设计并且安装防撞护栏。

3.1.2户外敞开式互感器。110kV的电流互感器最好选取干式互感器，而最好选择整体冷缩硅橡胶作为外护套。二次绕组要多于6个，包括两个保护，一个计量、一个测量、一个预留录波。此外，互感器需要是防水结构的，密封性能需要比较好，同时，设计套管时要保证机械强度，刚度以及绝缘强度要足够。而二次出线端子的螺杆必须是由铜或者是铜合金制造而成的，且直径不能够低于六毫米，还要具备可靠的防锈层。

3.1.3户外敞开式的高压断路器。首先断路器的绝缘水平要符合国家相关规定的要求。其次，110kV输变电站要尽可能的选择具有弹簧操动机构的断路器。最后，110kV断路器的电寿命要达到在主电路不用维修的条件下，开断额定短路电流的次数达到20次甚至以上。

3.1.4电容和电抗器。设计电容和电抗器需要首先满足国家与之有关的规定。110kV输变电容器最好选取框架式分散型的电容器，与电容器进行串联的电抗器不能使用油浸式的，最好使用干式空心或者是铁心的[5]，同时电抗器在其绝缘耐热等级方面不能低于F级。

3.1.5避雷器。110kV避雷器应该具有均压环以及一体化的绝缘底座，同时，绝缘套管应选择硅橡胶或者是瓷套管。避雷器的外壳必须能够防潮防腐，需使用不锈钢的材料。

3.2对二次设备的基本要求

（1）继电保护和安全自动设备。继电保护的装置促进需要具有可靠以及灵敏性还应具备速动性。而对于具有双重化配置类型的继电保护装置，任何一套装置都应该具有完全独立的电流、电压、跳闸、电源回路以及相关电缆的引接[6]。（2）站内交直流系统。110kV的输变电站的后台监控机的电源应该直接引自专用的电源屏，此外一定要有施工的设计图纸，而电源屏则需要顾及到UPS的通风散热情况。（3）通信网络。一般110kV变电站中设计的通信机房不能够低于二十平米，设备和墙体间的距离要超过一米。此外，110kV变电站的通信机房需要装备有一套单独的通信开关电源以及一路直接供自主控室直流屏的电源。

4对输变电线路的一些要求

110kV输变电线路中的直线串需选用合成绝缘子，而且干弧距离在1100毫米到1150毫米之间，高压端进行压环。电缆终端和避雷针之间水平方向的距离不得小于一米。

5结束语

伴随社会整体生活水平的提升，对电能输运能力以及对电网平稳安全运行的要求在不断地提高，导致对电网建设的要求也越来越高。所以对110kV输变电工程进行设计和建设的过程必须要更加规范化，达到电网运行的质量，进而促使输变电工程能够实现可持续性的发展。

作者:陆晓冬 单位:中国电力工程顾问集团东北电力设计院有限公司

参考文献:

[1]卢志豪.浅谈110kV变电站工程的设计技术[J].大科技，2013，14（03）：61-62.

[2]段胜.110kV输变电工程的土建设计[J].工程技术（引文版），2016（11）：297.

[3]徐松.浅谈110kV输变电工程设计[J].科技风，2013（23）：14.

[4]刘源.110kV及以上变电站一次设备安装安全与质量控制[J].科技资讯，2015，13（6）：115.

第2篇：变电工程设计范文

关键词：变电工程；工程设计；节能降耗

中图分类号：TE08 文献标识码：A

1变电站运行损耗的表现

变电站内运行损耗主要包括主变压器损耗和所用电损耗。主变压器的损耗主要表现在空载损耗和负载损耗。选择低损耗的主变压器是降低变电站运行损耗的关键措施。在满足将各电压侧短路电流水平限制在规定值的前提下,尽量不选用阻抗高的变压器,尽可能地降低主变压器的空载损耗(铁损)，适当降低主变压器的负载损耗(铜损)。

对于主变压器的节能降耗措施，一方面是最大限度地降低自身损耗，另一方面，可以提高变压器的效率以降低损耗，而改善功率因数是提高变压器效率一个关键措施。功率因数的提高，相应地可使线路电流减小，而变压器的铜损是它一二次线圈电阻损耗的和，与负荷电流的平方成正比，所以提高功率因数可降低变压器损耗，提高变压器效率。因此，在变电站工程设计中，合理地设置无功补偿装置对变电站节能降耗起着重要作用。

2降低变电站运行损耗的措施

(1)在所用变压器选择方面，广西电力工业勘察设计研究院严格按照变电站的实际用电负荷及所用变压器的负荷进行设计。根据《220～500kV变电所所用电设计技术规程》（DL/T5155-2002）的规定，220kV变电站设2台所用变压器，在所用变压器的选择上，通过准确计算所用电容量来选择合理的变压器容量，同时也尽可能地降低空载损耗(铁损)，适当降低主变压器的负载损耗(铜损)。目前的工程中多使用S11型的所用变压器，比过去的S9型变压器损耗更低，产生了较好的节能效果。该院也考虑在以后的工程中逐步使用技术更新、节能效果更好的变压器作为所用变压器。如，非晶合金铁芯变压器、立体三角形卷铁芯变压器等。所用变压器的负载损耗会随着三相负载不平衡度的增加而增大。在三相负载最大不平衡度时，变压器负载的损耗达到三相平衡负载时3倍之多，因此在变电站工程设计的过程中，该院注意将所用电的各个回路的负荷准确统计、合理分配，使所用电相间负荷的不平衡度降至最低，可以有效地降低所用变压器的损耗。在变配电系统的低压侧采用集中补偿的方式能提高建筑中的功率因数，且还能以变配电系统的无功功率作为计算补偿功率因数的依据。建筑中负荷性质产生变化，导致非线性负荷增多，从而造成一定量谐波出现。对于出现的谐波，应根据对配电系统的影响及对某些敏感电子设备的影响来判定是否对其采取抑制措施。谐波次数和谐波分量较难精确计算，因此为了有效对谐波进行抑制，在一些工程中会在运行初始阶段对线路进行测试，从而采取针对性的极为有效的抑制措施。若是有的回路出现过多的谐波，就应在其负载末端设置谐波抑制装置及功率因数补偿装置。还有一些工程中，单相负荷大且集中，这时设计人员应采用单相功率因数补偿及谐波抑制装置。

(2)在变电站照明设计中，沿道路设置庭院路灯，保证正常巡视需要;在屋外配电装置及主变压器场地装设独立低柱万向型投光灯;在需要检修时，采用投光灯照明以保证检修的照度。投光灯采用金属卤素灯，具有发光效率高、省电显著、照明范围大的优点。高压配电室照明装置拟采用壁装投光灯方式，此灯与以往采用的普通壁灯相比，也具有发光效率高、省电的优点。主控制室、通信机房等处照明灯具，采用节能效果好的嵌人式紧凑型荧光栅格灯。通过计算，在满足全站照明要求的条件下最大限度地节约照明负荷。照明灯具及照明光源均选择节能型的设备，

(3)变电站的建筑合理优化设计也能产生节能降耗的良好效果。通过严格控制体形系数，设计时对建筑造型、平面布局、采光通风等进行优化。在总平面布置和建筑设计中还考虑利用冬季日照、夏季自然通风，避开冬季主导风向，可以有效减少变电站的电热和空调负荷;建筑物的平、立面尽量不出现过多的凹凸，控制好建筑高度，并对建筑物进行优化设计，既节约“三材”又节省工程造价。在外坡及门窗设计时，围护结构均采用燕压粉煤灰砂砖取代传统猫土砖，节约土地资源;门窗设计要充分考虑门窗的朝向、面积和遮阳状况，控制窗墙面积比，对需要采光好的房间合理设计采光效果好的窗户以减少室内照明，避免东西向开大窗，保证南北空气对流。主控通信楼外墙窗采用遮阳性和气密性良好的铝合金窗，长时间使用空调的房间窗玻璃采用(6+9+6)厚中空玻璃，美观、保温.同时尽量采用能耗低的空调以降低所用电的能耗。在屋面设计时，采用倒置式屋面做法，屋面设置预制钢筋混凝土板、挤塑型聚苯乙烯保温隔热板，并使用两层三元乙丙防水卷材，既能减少屋面漏雨的几率，方便施工，又能有效降低屋面引起建筑内部温度的波动，降低了能耗，并减少了维护的成本。

(4) 供电电缆线路不断加长，导致电缆的阻抗也不断加大。在配电设计规范标准中对配电线路的电压降做出了明确要求，且其应将电力设备维持在±10%，照明系统维持在±5%。若是照明系统的压降为 5%那么就会造成光源效率下降，降低流明数的输出，从而导致照明效果下降。因而为了更好的确保照明效果，就非常有必要的进行对配电线路线缆的截面积方面的分析，从而确保截面积的选择合宜，最大限度减少线路的损耗。

(5)节能型镇流器选用

现阶段传统型电感镇流器仍被广泛使用，其具有使用寿命长、价格低廉和可靠性高等优点，同时也具有重量重、有噪声、功率因数低、体积大和自身功率耗能大等缺点，且其不属于节能型的镇流器。而新型的电子镇流器具有节能、功耗低、灯光效率高、灯光效率高、体积小、体积小、起动可靠、无噪声、允许出现较大电压偏差等优点，

，但是其也存在缺点那就是价格相对较高。但是相较于传统的电感镇流器，电子镇流器拥有广阔的前景，值得大力推广使用。

(6)采用建筑设备监控系统

在建筑中采用建筑设备监控系统，能更好的确保节能效果，其主要内容就是对建筑中照明设备和机电设备等通过利用直接数字控制技术进行合理有效的监控。为了保证建筑中机电设备的节能运行，应建立优秀的控制器及量身订做的软件系统，这有着举足轻重的作用。建筑设备监控系统是基于节能的基础上而进行设计的，因而在设计过程中，应紧绕节能进行相关工作，并注重该系统的节能功能。且系统通信协议问题在建筑设备监控系统的应用中具有至关重要的作用，因此，为了方便系统的集成和综合管理，其通信协议应是开放式的，这样能让建筑中各类子系统相互联通，还能共享所有的息资源。

3结语

在变电站工程设计中，只要通过精心设计，采用新的节能技术及合理的降耗措施，就可以有效地降低变电站的运行损耗，达到节能效果，同时能够降低电网运行的成本，产生良好经济效益和社会效益。.

参考文献：

[1]尹克宁.变压器设计原理[M].中国电力出版社,2003.

[2]胡景生.变压器能效与节电技术[M].机械工业出版社,2007.

[3]胡景生.配电变压器能效标准实施指南[M].中国标准出版社,2007.

[4]方大千.节约用电速查速算手开[M].水利水电出版社,2创汤.

[5]李宏毅,金磊.建筑工程电气节能[M].中国电力出版社,2004.

[6]DL/T5155-2002～500kV变电站所用电设计技术规程[s].

第3篇：变电工程设计范文

关键词：输变电工程、设计、施工、监理、预算

1.输变电工程设计施工监理招标环节的现状和问题

目前，国网公司提高了对企业经营利润、盈利能力的考核要求。同时，内外部审计内容逐步扩大、审计方式逐渐改进，公司日常运营成本管控面临的压力日渐增大，同时在管理中存在的问题也日渐显现。

输变电工程设计施工监理招标管理存在的主要问题是招标标段划分过细，给公司各专业管理工作均带来不利影响。

1.1招投标专业管理

标段划分过细，加大各批次设计、施工、监理招标工作量，潜在服务商投标工作量也随之增加，在增加人力、物力成本的同时，无法有效保证招标、投标工作质量，直接影响招投标管理水平。

1.2合同管理

标段划分过细，导致需签订、审核的设计施工监理合同大幅增加，在人力、物力成本增加的同时，也严重影响合同签订规范性、及时性等问题，对公司合同管理产生不利影响；

1.3工程建设管理

标段划分过细，存在肢解工程的嫌疑，加大了漏招、流标的概率，直接影响工程进度、公司规范开工综合指标水平；

1.4工程项目预算执行

标段划分过细，将会导致需求提报次数、招投标工作量、合同签订次数、合同入票付款次数等环节大幅增加，严重影响工程项目预算执行完成率指标。

1.5工程分包管理

总包招标标段划分过细，导致工程分包选择工作量增加，并可能导致个别单项工程分包比例过大，给公司依法治企带来经营隐患。

因此，亟需针对输变电工程设计施工监理招标开展精益化管理。输变电工程设计施工监理招标精益化管理目的是优化输变电工程设计施工监理流程，减少输变电工程设计施工监理招投标的人力、物力、财力成本，提高输变电工程设计施工监理招投标工作效率，缩短招投标工作时间。精益化管理是提升输变电工程设计施工监理招标过程中资源分配的有效方法，是减少工程项目预算执行完成率指标影响的重要途径。

2.工作思路与目标

2.1工作思路

通过深入梳理输变电工程设计施工监理招标的需求提报、招投标、经法系统等各环节，进一步改进了业务流程，确保实现输变电工程设计施工监理招标业务流程的优化，全面提高输变电工程资源的统筹调控能力。

2.2工作目标

输变电工程设计施工监理招标精益化管理旨在提高工作效率，杜绝资源浪费，有效优化招标精益化流程，减少日常招投标成本，从而提升指标执行效率，满足建设需求合理化、使用合规化，为优化输变电工程流程配置奠定坚实的基础。

经对输变电功能设计施工监理招标的详细分析及调研整理，确定以下工作目标：

（1）有效合并同类合同，减少ERP与经法系统间合同流转、合同审批次数，提高业务工作效率。在合同签订环节，对于一个输变电工程，签订施工或监理合同时，当供应商相同时，仅生成一个经法合同编号。

（2）上述方案对输变电工程施工监理招标相关的系统是否存在影响，或者业务规范上是否存在与此需求方案冲突的地方，应进行进一步的分析和评估，从而把控项目实施风险。

3.工作方案-采购订单“合并创建”

3.1总体说明

（1）提报招标申请：与原流程保持一致。

（2）合并创建采购订单：创建采购订单时，将同类的采购申请添加到采购订单的行项目中，从而实现了采购订单的合并。而后将该采购订单号传输至经法系统，进行合同的挂接和流转。经法系统流转完成后，根据各单体工程下服务的不同进度，分别进行服务确认及后续付款等流程。

3.2具体操作

3.2.1合同签订环节

创建采购订单时，将同类的采购申请添加到采购订单的行项目中，从而实现了采购订单的合并。

（1）系统采购订单创建现状如图3-1所示：

图3-1

如图所示，目前系统中，一个服务类的采购订单，仅包含一个行项目，没有进行同类型的合并统一管理。

（2）优化改善后，创建订单方案

对当前系统进行配置优化、增强功能的变更后，根据需求提报阶段产生的同类采购申请，在系统内合并创建采购订单。通过相应的系统操作，实现了订单及合同信息的统一管理，大大减少了采购订单数量，简化了采购订单的审批流程，从而进一步优化管理流程，提高采购订单及服务合同的管理效率。

3.2.2服务确认环节

在服务确认环节，系统针对合同签订环节产生的合并采购订单，对每一个行项目分别确认，实现按照行项目为单元的分别付款。如图3-2：

图3-2

险分析

4.1优点：

（1）实现了服务申请的统一招标。

（2）保持了经法系统合同号与采购订单号一对一的关系，对经法系统业务流转没有影响。

（3）该方案可顺利迁移至ERP集中部署系统。

4.2缺点：

第4篇：变电工程设计范文

关键词：输变电工程; 水土保持; 措施设计

1.主体工程设计中的水土保持理念

输变电工程主体在之前的设计中，将经济效益和社会效益作为重点，对于工程建设能够带给生态环境多大的损害并没有认真对待，这样一来，水土流失必定就会产生。在工程主体设计中，水土保持人员或者环境保护人员的专业性一定要很强，这就需要这类人群依照之前的输变电工程的建设经验以及相关的水土保持法律法规，选址、选线、杆塔塔型以及基础设计、施工工艺、施工组织等方面作为其中重点考虑的内容，水土保持理念要与这些内容结合在一起进行施工，控制、约束和优化主体设计要在刚刚开始的工程中进行，对于工程建设对地表产生的影响也可以在一定程度上减轻，从而最好是在工程刚开始的时候，将可能带来水土流失的因素进行减少或者避免。

1.1选址、选线的水土保持考虑

水土保持一定要贯穿于整个选址过程中，千万不要在泥石流易发区、崩塌滑坡危险区以及容易发生水土流失和生态恶化的地区作为选址的位置。

例如某示范工程新建的1000kv变电站、开关站在工程选址的时候，就将水土保持问题考虑进来，并且没有选择不好的地段，这样的话，工程的安全稳定性就会有一定的保证。这个工程有比较长的输电线路，有很多生态环境保护区在其周围，地形相对来说较为复杂。在这种情况下，优化设计需要不断地进行，这样一来，就不会被其他一些环境所影响，工程建设也就不会很严重地影响沿线走廊生态环境。

1.2低扰动塔基设计

在山丘区，大开挖的方式被广泛地应用到传统的塔基基础开挖，在开挖之前，塔基区的平整工作是很重要的，要将其工作作为转变为一个平台，基础修建就可以进行了，土石方在这样的施工中会其很大的作用，同时土石方的堆放需要很多占地面积。开挖土石方会对塔基周边区域有很大的影响，如果没有很好地进行防护，水土流失现象就会相当严重。传统的塔基基础施工，在土石方开挖和临时租地上，就会产生很多费用。

1.3不落地放线技术

在之前的架设牵引线的时候，人工才是最主要的传递工具，牵引线在地面进行牵引，线路沿线走廊内的地表以及植被，架线人员和牵引线都会是干扰的主要因素。特别是当线路需要跨越林区的时候，当牵引场的钢绳卷车牵卷牵引线时，牵引线由贴地至腾空拉紧，在这个时候，就会伤害到林木。地表在传统人工防线的时候会有很大的影响，破坏植被也是很严重的。

2.水土保持措施专项设计

2.1工程措施

输变电工程的水土保持工程措施专项设计主要包括拦渣工程、防洪排导工程、土地整治工程、消能防冲设施设计等。

2.1.1拦渣工程

线路在山丘区，塔位降基开挖基面土方破坏了原有土体的稳定平衡状态，或基础临空面边坡陡峻、易于崩坍，或长短腿间斜坡因基础面积小而无法放坡，或少数塔位因受线路走廊限制，不可避免地位于土体稳定性较差的地段等，由于坡度陡，如砌护坡，虽能起到防护坡面的作用，但不能挡土，需设计挡土墙以拦挡山体。

2.1.2防洪排导工程

当输电线路塔位有坡度时，为防止上坡侧汇水面的雨水、山洪及其他地表水对基面的冲刷影响，除塔位位于面包形山顶或山脊外，均需在塔位上坡侧( 如果基面有降基挖方，则在距挖方坡顶水平距离≥4 m 处) ，依山势设置环状排水沟，以拦截和排除周围山坡汇水面内的地表水。大多数情况下只需开设1道排水沟，当汇水面范围很大时，需开设2 道排水沟，且应加大排水沟的横断面尺寸。

2.2植物措施

2.2.1绿化工程

示范工程的变电站、开关站在设计时预留了一定的绿化区，由于受变电站内各种进出线路的限制，考虑到工程的安全性，变电站、开关站采用低矮灌木或草坪进行绿化。站区绿化

不但美化了景观，而且增加了地表的水量入渗，减少了水分的流失，在保土的同时亦保持了水分。变电站、开关站围墙外及进站道路修建护坡时，不再是单纯地采用浆砌石护坡，而是采用了浆砌石方格与植草相结合的综合性护坡措施，不但降低了工程造价，而且美化了环境。

2.2.2植被建设工程

输电线路在施工过程中的大量临时占地，不可避免地会破坏扰动原地貌，在工程完工后应尽量恢复。原为耕地的恢复为耕地，原为林地的恢复为林地，原为草地的恢复为草地。为防止地表，原为荒地的可撒播草籽或栽植乔灌木进行绿化。根据“适地适树”的原则，草种和树种应选用当地的乡土树种。

2.3后期管理措施

在施工完成以后，并不代表着所有的水土保持措施也随之完成，水土保持措施的效益就需要在这个时候充分地发挥出来，管理维护工作在试运行以及运行的时候都是要作为重点工作进行的。维护变电站、开关站等典型工程的各种水土保持措施都是比较方便的，管理的时候只需要站内值班人员进行负责就可以了。输电线路的长度一般都比较长，检查的时候可以直接由巡线人员完成，对于那些还没有成活的植被要在短时间内重新栽培，针对堵塞的排水沟也要及时进行疏通，对于坍塌的挡土墙也要及时进行修补等，这些管理维护的工作都是需要在巡线的过程中完成的。水土保持措施只有在工程刚开始的时候做好，之后再做好管理维护，两者相结合，水土保持措施的作用才能得到充分地发挥。

参考文献：

[1] 刘刚；申义贤；裴华；李继洪；胡邵娟.输变电工程水土保持措施设计探讨[J].中国水土保持2011，（11）.

第5篇：变电工程设计范文

关键词：输电工程；工程监理；工程变更

中图分类号：F284　文献标识码：A　文章编号：1009－2374(2011)25－0151－02

工程设计变更问题是输电线路工程建设中监理工作的主要内容，监理的效果将直接对输电线路工程建设质量和造价管理产生重要的影响。因此，研究输电线路工程建设中，监理单位要对工程设计变更进行分析研究并加以防范，力争将工程设计变更的金额控制在合同金额的10％以内，以保证输电线路工程建设的工期和质量。

一、工程简介

XXX市南区110kV输电线路改造工程是XXX市输电线路建设的重点工程，该工程全长23公里，是市南区旧城区改造的配套工程。线路从110千伏xx变电站至新建的110千伏xx变电站，线路三跨市南区，长度约5公里，最大跨距近1000米，根据公路交通，最大跨越塔高度需达到130米。该输电线路工程进入施工阶段以后，为了强化施工质量和造价管理，监理单位对工程设计变更的风险在现有条件进行了分析预测，提出了具体的防范措施和对策，将工程设计变更的风险降到最低，在实践当中取得了良好的效果。

二、工程设计变更及索赔产生的原因

输电线路工程建设中面临的复杂的建设环境和难以预料的技术难题，所以施工过程中的风险是多种多样的，在这些风险当中很多会直接导致工程设计变更出现。在XXX市110kV输电线路改造工程当中，监理单位对施工过程中可能导致变更的原因进行了综合分析，分析情况如下：

(一)设计工作精度不够

在110kV输电线路工程建设当中，设计工作是工程施工、造价管理的基础工作，如果设计工作精度不够，在施工过程中，必然会出现大量的修改与补充，这是输电线路工程设计变更产生的基本条件。而现在输电线路工程设计管理工作依然比较薄弱，一些建设单位根本不重视设计工作，而设计单位无论在设计水平还是在责任心方面与国外的设计单位相比还有不小的差距，缺少必要的设计经验，在设计工作当中常常出现任意提高标准和不合理的设计问题，一旦进入施工阶段就会产生大量的变更、返工等现象，不仅影响施工进度，还会提高工程造价。究其原因主要有两点：

1.设计周期不足。现阶段，在经济快速发展的推动下，输电线路建设的投资规模不断过大，建设速度、质量要求越来越高，在这种情况下输电线路工程设计周期不断的被压缩。由于设计时间无法得到足够的保证，设计工作中就很难做到万无一失，如果设计部门之间不能协调工作，在设计上就难免不会出现漏项和错误，其后果就会导致后面设计变更较多，客观上增加项目投资。

2.设计精度不够。在输电线路工程建设当中，沿线的地质情况、水文、道路及建筑分布情况会对线路建设产生重要的影响，如果在设计之前这些基础性的调查、勘探工作做不到位，会对设计工作产生重要的影响，造成工程缺项、漏项、工程量不准、技术要求不具体与施工详图出入大等问题，这也会导致施工过程中出现大量和变更。

(二)建设单位方面的问题

现在输电线路工程建设的投资者主要是各大电力公司，这些企业由国有企业改制而来，在工作当中还保留着一些国有企业的做法，在传统工作思维的影响下，在输电线路建设中会影响到工程施工监理工作，其中也包括工程设计变更。主要表现在以下几个方面：

1.片面追求所谓的高质量。当前，虽然在输电线路建设中已经实现了市场化，但是公益性项目建设的色彩依然浓厚，因为电力企业本身就是国有企业，加上国家垄断使得输电线路建设与政府行政行为紧密联系在一起。因此，在一些地方，输电线路工程建设甚至成了政府的形象工程，在工程建设当中一味的追求所谓的工程质量，在未充分听取施工单位、监理单位意见的时候，就擅自提高工程质量标准，对变更修改工程设计，造成了大量财政资金的浪费。

2.工程设计变更实施细则不完善。“现行的工程设计变更实施细则不完善，可操作性不强，或建设过程中没有严格执行设计变更管理办法。如对变更项目及变更费用的确定方法规定不详细、不具体，强制性欠缺，或对部分工程项目设计变更只批方案，未批增减投资多少和资金来源，或存在着重大设计变更不按程序上报，先实施后报批的现象。”由于施工单位和建设单位在技术上处于优势地位，而监理单位只能从以前的监理经验中判断工程设计变更的必要性，三方在沟通上如果出现问题，则监理单位就无法实现对工程设计变更的有效监理。

三、工程设计变更的预防及控制

在监理单位的工程设计变更预防和控制工作当中，应该尽量控制工程设计变更的数量，减少因变更所导致的提高工程造价的情况发生，力争将将工程设计变更控制在项目施工的前期。对此，监理单位要做到以下几点：

(一)尽量使监理工作向设计方面延伸

1.详细审核项目的可行性研究报告。虽然现在监理单位只能在施工阶段参与输电线路工程建设，但是监理单位一旦参与到施工监理工作以后，应该及时成立监理项目部，审查项目的可行性研究报告及投资估算，保证输电线路工程投资符合实际要求。对于审核过程中发现可行性研究报告、技术方案、投资估算有重大差错的情况，应该及时向项目投资者回报，并与项目投资者、建设者一同协商技术变更方案，在经过专业认定、监理单位审核之后，才能在施工中进行变更。这样就能将因设计方案缺陷导致的施工变更的几率控制在最低水平。监理项目部的具体结构如：如图1所示：

2.详细审定项目的勘测资料。在施工阶段，输电工程沿线的勘测资料也是监理单位重点工作的内容，在这一方面在XXX市南区输电线路改造工程当中，在进入施工现场履行监理职责之初，监理单位就通过与建设单位、施工单位的协商，详细审核了该工程的勘测资料，对工程的具体走向、架线、以及安全防护节点进行了认真的审查。同时对比现有的110kV设计和施工标准，对该项目设计范围、内容和投资估算重新计算。在审查过程中发现在一些具体的细节上存在计算不准的问题，在经过设计单位的校正之后，使该方案设计更加科学、合理，为预防和控制变更奠定了基础。

(二)预测变更、规范程序降低工程造价

由于在输电线路中会出现一些意想不到的问题，加上施工环境条件的复杂性，在110kV输电线路改造工程中变更几乎是不可避免的，但是变更应该控制在施工的前期，变更发生的越早对工程的影响也就越小，工程损失也就越小。

1.监督施工单位预测工程设计变更做好相应准备。在XXX市市南区110kV施工监理当中，监理单位在详细审核了工程建设资料之后，根据以往的监理经验确定了在架线、线路布置等方面是该工程施工中可能会发生变更环节。为此。监理单位与建设单位、施工单位经过沟通与协商，针对可能出现的变更环节拟定了《110kV输电线路改造工程设计变更应急方案》，根据方案要求准备相应的机械、材料以及应急施工方案和具体负责人，这样能够及时做好变更处理，尽量减少工程设计变更对工期和造价的影响。

2.进一步完善变更审批程序。监理单位在审批工程设计变更申请的时候，应该充分考虑到变更对工程整体利益的影响，如过变更或不变更对工程质量、整体利益不会产生较大的影响，应该能不变就不变的原则，减少施工单位设计变更几率，达到减少造价、保证建设工期的目的。对于施工过程中重大的变更意向，监理单位通过会同建设单位、设计和施工单位，共同审核施工或技术单位提出的变更方案，综合比较方案的经济性、技术性、可行性的基础上，从尽量减少对输电线路工程工期、质量的影响角度出发，确定工程设计变更的最佳方案。在审批施工单位报送的变更申请时，监理单位应该要求施工单位以书面的形式详细说明设计变更的依据、变更设计图纸、工程数量、所需费用，监理单位对此进行逐级的审核，确保变更设计的科学性、经济性、合理性。

第6篇：变电工程设计范文

关键词：变电站；锚索挡墙；电力设计

1边坡工程概况

某山地变电站站址为两个山包交界的空阔地，满足建站条件，但由于西南侧毗邻山包，需开挖山脚地带。由于上部有一处大宗祖坟无法拆迁，做坡度1∶0.5的放坡即最高坡顶达到19.1m，作常规的放坡无法满足。

边坡分为土质边坡与岩土边坡，根据《建筑边坡工程技术规范》（GB 50330-2002)规定要求，土质边坡超过15m以上时，应进行特殊设计。且边坡塌滑区内或边坡塌方影响区内有重要建筑物。安全等级为一级。在设计中采用了动态设计法。岩土土质如下：

⑴粉质粘土：灰色，湿，可塑。

⑵砾质粘性土：黄色～褐色，稍湿，可～硬塑，含较多的石英砂，为花岗岩风化残积土。厚度大，层厚15.51m～16.31m。标贯击数范围值10.4击～25.1击，平均值为18.6击。地基承载力特征值的经验值fak210 kPa。土工试验报告显示：含水率ω=24.8%，孔隙率=43.8，液限ωL=37.2%，塑限ωL=22.3%。凝聚力C=18.4kPa，内摩擦角φ=27.2°，压缩模量Es=3.84MPa。

⑶强风化花岗岩：黄色～褐色，岩心成碎块状，原岩结构可见，部分长石已显著风化，此层未揭穿。层顶埋深6.00m～23.90m，层厚大于4.00m～13.80m。标贯击数范围值46.2击～84.0击，平均值为66.0击。地基承载力特征值的经验值fak=500 kPa。

2技术方案比较

综合考虑各种因素，对以下两种形式进行对比分析。

2.1第一种形式：锚索+锚杆格构梁联合加固

设计思路：下段5m采用锚索+钢筋混凝土墙稳定坡脚，中段10m左右采用长8m的锚杆格构梁+种植草灌护坡形式，上段为自然斜坡(需未削到该处)，天然植被护坡。优点：施工速度快，有望在雨季到来前完成护坡，大大减少边坡事故风险；缺点：对锚索的施工质量要求高，必须保证质量。

下段：锚索竖向布置3排，竖向间距为2.1m，分别离地0.6m，2.7m，4.8m，锚孔钻孔直径为130mm，锚索水平间距为2.4m，锚索长21m，其中锚固长度15m，自由长度为6m，采用5根直径为15.2mm的高强度预应力钢绞线，锚索的端头必须牢固连接于钢筋混凝土墙或格

构上。

中段：采用长8m的锚杆+格构+种植草灌护坡，主要功能是防止雨水渗入软化坡体，抑制边坡岩土体内的裂缝形成与发展。若该级坡高(采用锚杆格构梁形式)大于9m时，自下而上第二、第三排锚杆改为锚索。防止滑移面出现。

上段：属于自然边坡，坡率约1∶2左右，可以自稳，注意保护天然植被，以满足护坡的需要。

同时，应根据土质情况与边坡高度适当调整设计，如锚索的长度等。采用理正基坑计算软件，粗略估算。计算简图见图1。

图1锚索+锚杆计算简图

⑴主要的控制参数：①采用圆弧稳定分析方法：瑞典条分法－刚体极限平衡理论。②不考虑水渗透力作用。③稳定计算目标：按安全系数计算并自动搜索最危险滑裂面。圆弧稳定分析法计算假设及结果如下：条分法的土条宽度：4.000(m)；搜索时的圆心步长：4.000(m)；搜索时的半径步长：1.000(m)。

最不利滑动面：滑动圆心=(-8.206,34.520)(m)；滑动半径=34.702(m)；滑动安全系数=1.291。

⑵锚索信息：锚索受力见表1。

表1

⑶锚索整体受力汇总

土体部分下滑力=1861.93(kN)，土体部分抗滑力=2087.88(kN)，锚索在滑弧切向产生的抗滑力=315.2(kN)。总的下滑力=1861.93(kN)，总的抗滑力=2403.08(kN)。抗滑力均大于下滑力。边坡安全稳定系数计算结果大于1.25。能够满足设计要求。

2.2第二种形式：抗滑桩+锚杆格构梁联合加固

设计思路：下段5m采用抗滑桩+钢筋混凝土板稳定坡脚，中段采用长6m～8m的锚杆+格构+种植草灌护坡，上段为自然斜坡(未削到该处)，天然植被护坡。优点：施工质量相对更易保证，安全度较高；缺点：施工速度很慢，在雨季到来前基本无法完成护坡，边坡事故风险很大。与第一种形式不同的是，下段的做法改为抗滑桩形式。

下段：采用断面1.2m×1.5m的抗滑桩，桩悬臂长5m，入土6m(考虑到桩前水沟的不良影响，入土深度适当加长了1m)，桩水平间距4m。或考虑增加端部1道锚索。

中段：采用长8m的锚杆+格构+种植草灌护坡，主要功能是防止雨水渗入软化坡体，抑制边坡岩土体内的裂缝形成与发展。

上段：属于自然边坡，坡率约1∶2左右，可以自稳，注意保护天然植被，以满足护坡的需要。

应根据土质情况与边坡高度适当调整设计，如抗滑桩的长度，或在桩顶增设一根锚杆或锚索等。

⑴计算简图，见图2。

⑵主要控制参数：同第一种形式要求。

⑶圆弧稳定分析法计算假定及结果如下：条分法的土条宽度：4.000(m)；搜索时的圆心步长：4.000(m)；搜索时的半径步长：1.000(m)。

最不利滑动面：滑动圆心=(-10.446,35.320)(m)；滑动半径=3 6.8 3 2(m)；滑动安全系数=1.291。

⑷抗滑桩整体受力汇总：

①总的下滑力=1987.5(kN)；总的抗滑力=2565.91(kN)。

②抗滑力均大于下滑力。边坡安全稳定系数计算结果大于1.25。能够满足设计要求。

2.3方案选择

经过对以上两种技术方案的细致选择，抗滑桩的施工质量相对更易保证，安全度更高，但由于雨季来临，采用人工挖孔桩开挖抗滑桩

对施工人员的安全十分不利，且时间不等人，从采用合适的施工方法方面考虑，在设计上还是采用了第一种形式：下部锚索，上部锚杆格构梁的做法。

3施工图细化

下部挡墙紧挨着围墙，中间只是隔了一道排水沟，对锚索边坡的稳定提出了很高的要求，一定要做好坡脚及坡顶的稳定措施。图3为

边坡支护横断面图。从图中可以看到边坡距离围墙极近。

3.1对锚索、锚杆的计算选择

⑴预应力锚索：采用5?15.2高强低松弛钢绞线(极限抗拉1860Mpa)，锚具成套配置。锚索孔径130mm，锚固段长度为15m，自由段长度不小于6m。锚索孔倾角12、15、18度，注浆强度不小于30Mpa，单孔锚索设计值Nt＝400kN(5束)。

⑵锚杆：本工程锚杆为全粘结型，锚杆与水平面的夹角20°，孔径130mm，锚杆长8m，1根Φ28螺纹钢筋，间距2.4m×2.4m；均为正方形布置、通长注浆，注浆强度等级M30，注浆体材料28天无侧限抗压强度不低于30Mpa。单孔锚杆的设计承载力不低于锚杆长度×15kN/m。

⑶格构梁网格护面：断面尺寸40cm×40cm，间距2.4m，成正方形布置，采用C25混凝土现浇。

⑷肋柱：断面尺寸40cm×40cm，间距2.4m，成正方形布置，采用C25混凝土现浇。

3.2锚索、锚杆的防锈处理

⑴锚索工程的防锈处理。

①自由段应除锈、刷沥青船底漆、沥青玻纤布缠裹二层以上，装入套管中，套管两端200mm长度范围内用黄油充填，外绕工程胶布固定；每隔3m设置一道架线环以保证钢绞线顺直，架线环采用塑料制成。张拉后封堵应采用C30混凝土。外锚头混凝土保护层的厚度不小于50mm。

②锚固段：架线环与紧箍环每隔1米间隔设置，紧箍环采用16号无锌铅丝绑扎，不少于两圈，应绑紧。注浆材料采用水灰比为0.40～0.45的水泥净桨，浆体强度不小于30MPa。

⑵锚杆的防锈处理。

自由段应除锈、刷沥青船底漆、沥青玻纤布缠裹二层以上。锚杆采用HRB335等级，直径28mm钢筋。注浆材料用水灰比为0.40～0.45的水泥净浆，浆体强度不小于30Mpa。注浆完毕，锚固体达设计强度75%后，立模浇筑钢筋混凝土格构，放置钢垫板，上紧螺母，再立模浇筑后浇带。锚杆全长范围内每间隔2m设一道船型支架，制造见详图。锚杆孔径采用130mm，倾角20°，锚杆孔底端留0.5m超长段。

3.3锚索、锚杆施工的注意事项

边坡开挖，应采取自上而下、分级、分段跳槽、及时支护的逆作法或部分逆作法施工，严禁无序大开挖作业，具体分级高度、分段长

度由施工单位根据岩土条件、天气情况及施工单位的人员设备确定，必须保证开挖的坡面不坍塌。

预应力锚索、锚杆均应采用半逆作法施工，即是从上至下竖向分台阶钻孔插入锚索(杆)，待锚索(杆)砂浆强度达到设计强度75%之后，再开挖竖梁及横梁沟槽、立模板、绑扎钢筋并设置锚索张拉用的套管，整体浇注C25梁、板、柱混凝土，待其达到设计强度的80%以上时，对锚索及时张拉完成后封填外锚头，上一级锚索格构梁未张拉锁定完成之前不得开挖下一级锚索格构梁。锚索应进行二次高压注浆，以保证注浆体与周边岩土体的抗拔力。注浆压力不小于1.0MPa，锚索(杆)应自上而下逐排施作，开挖一排实施一排。施工下部锚索挡墙(肋柱)、及上部格构梁均采用人工刻槽的方法：即靠土侧不支模板，利用土体刻槽做底模板；为防止锚索张拉时发生变形，在有锚索节点处，若肋柱、格构梁无法靠背土体，则需要采用低标号混凝土填充至土体。

下部锚索挡墙顶处应采取有效措施防止雨水渗入挡墙内。地面排水：边坡地面排水采用砌石排水沟，格构梁坡顶上部设置截水沟排水。坡顶截水沟：位于坡顶以外5m或开阔地，基本上沿等高线布置，0.6m×0.6m，沟壁厚30cm，M7.5浆砌片石砌筑。排往下部排水沟引至站外。下部锚索挡墙顶处应采取有效措施防止雨水渗入挡墙内。

第7篇：变电工程设计范文

关键词：送变电；电气工程；设计；研究

中图分类号：TM76 文献标识码：B 文章编号：1674-3954（2013）21-0289-02

1 送变电电气工程设计所遵循的原则

任何工程建设的过程都必须遵循一定的原则问题，送变电电气工程更是如此，在工程设计过程中，首先务必使得所设计的变电所能够长期可靠为其负荷供电，因为变电所的运转周期相对较长，同时设计过程中必须遵循国家的相关法律条文及其相关规定制度、以国家经济建设方针为指向，深入贯彻落实国家的经济政策和基本的建设程序，综合运用系统工程的方法从全局出发，正确处理生产与生活、安全与经济等方面的关系，加快实现资源的综合高效利用，节约能源和土地资源，对电力生产工艺、变电所主要变电器设备和主题工程都要务必保证其可靠性、适用性以及先进性。设计工作是工程建设的关键环节。做好设计工作，对工程建设的工期、质量、投资费用和建成投产后的运行安全可靠性和生产的综合经济效益，起着决定性的作用。

2 主变压器的选择

2.1 变压器容量的确定

在各个等级不同的变电所当中，变压器其最重要的电气设备之一，其担负着网络电压转换、远距离电力传输的重要工作，因此选择合适的变压器容量对送变电电气工程的整体进展以及长久平稳运行有着至关重要的作用和切实可靠的物质保障。一般情况下在进行送变电电气工程设计的时候药成分考虑建成投产之后的5～10年内的规划负荷变化情况，并且适当考虑长期10～20年内的负荷变化情况，当然，这要根据具体的变电所规模来具体考虑其运行周期及变电器的容量，规模越大的考虑的周期就要越长变电器容量也越大。

2.2 书变压器数量的确定

对远距离电力输送起着主要影响的主要有变电器的容量和主变压器的数量，在变压器容量选择确定之后就要对主变压器的数量进行分析设计，一般的发电厂或者变电所的主变压器的数量和电压的级别、接线方式、传送容量等有着密切的关联，一般情况下和系统具有强烈联系的规模较大的发电厂或者枢纽变电所主变电器数量不应该少于2台，相反，对于那些和系统联系不是很强的规模较小的发电厂或枢纽变电所的主变电器只安装1台即可；另外，对地区性孤立的一次变电所或者大型工业专用变电所可以设置3台主变电器。

2.3 主变压器型式的选择

我们通过主变压器的相数的选择原则可以得出：当不受输送条件限制的时候，330kV及以下变电所，均应该选择三相变压器，所以笔者最终确定选用三相双绕组电力变压器。我国规定，35kV以上的要采用Y连接其中的中性点可以通过消弧线圈的方式接地，35kV以下的则采用连接。

3 电气主接线的设计确定

在我国相关部门颁布的《变电所设计技术规程》SDJ2-79当中，有着这样明确的说明：“变电所的主接线要根据变电所在电力系统的地位、回路数、设计特点以及负荷性质等条件确定，并且应当满足运行可靠、简单灵活、操作方便以及节约投资等要求。

3.1 主接线的设计原则及其基本要求

电气主接线是由多种主要电气设备按照一定的顺序要求连接而成的，是分配和传送电能的总电路，把全套电路中的各个电器设备统一规定的图形符号和文字符号绘制成电气连接图，就被称作电气主接线图。变电所或者发电厂的电气主接线是电力系统接线的主要部分，主接线的设计会对变电所的安全稳定运行、灵活程度等产生一定的影响。现实中，发电、变电以及输配电和电能消耗是同步的，所以主接线方式的设计好坏不仅仅对电力系统和变电所本身产生影响，同时也会影响到工农业的生产以及人民的正常生活，更严重的将会威胁到社会稳定与国民经济的发展。所以主接线方式的设计要做到严谨科学，具体应当满足：①必要的供电可靠性；②一定程度的灵活性；③经济合理。

3.2 主接线的选择

110～220kV配电装置中出线一回时，采用不分段单母线或者变压器一线路单元接线，当出现为2回时，一般情况下采用桥形接线，当出线不超过4回时，一般采用单母线分段，当出线回数较多时，连接的电源较多，负荷较大或者环境污秽的时候，则采用双母线接线的方式。

4 变电所设备的选择与校验

4.1 电气设备选择的一般问题

在高压电器的选择问题上主要应该注意以下几点：高压电器要满足正常工作状态下的额定电压和额定电流的要求；高压电器要满足安地点和使用的环境条件要求；要满足在短路条件下的热稳定和动稳定标准；务必将操作的频繁程度和开断负荷考虑进去；校验电抗器在正常情况时的电压损失和短路时的母线残压值。

4.2 高压电器选择的一般要求

电气设备的选择是发电厂和枢纽变电所电气部分设计的重要组成部分之一，怎么样科学合理的选择电气设备，将会对电气主接线以及配电装置的安全及其经济运行产生直接的重大影响。因此，在进行设备的设计选择时，务必严格执行国家的相关技术经济政策，在保证设备安全可靠运行的前提下，相关研究设计人员要努力做到技术勇争一流、并且留点适当的发展余地，以满足电力系统安全、经济运行的需要。

5 高压配电装置的设计

5.1 高压配电装置设计的总原则

发电厂以及枢纽变电所的建设微观上影响着当地居民的日常生活，宏观上也会对国民经济的增长产生着巨大的影响，因此，高压配电、送变电电气设备的设计选择务必要深入贯彻落实国家相关部门制定颁布的技术经济政策，以上级机构颁发的相关章程、技术规定等为工作方针，并且根据具体的电力系统条件，自然地理环境以及高压配电装置的运转、维修等方面的要求设计制定科学合理的布置方案并且选定设备，积极慎重的对电气设备进行新布置，调整新结构，踊跃创新，努力做到技术先进、运行高效。

5.2 工程设计要求

屋外电气设备外绝缘体最低部位距地不应该小于2.5m，必须安装固定装置遮拦。屋外配电装置使用软导线的时候，带电部分至接地部分和不同的带电部分之间的最小电气距离应该采用其中最大数值。屋内电气设备外绝缘体最低部位距地不应小于2.3m，必须安装固定装置这蓝配电装置中的相邻带电部分。

5.3 施工设计要求

配电装置的结构在满足安全运行的前提下应尽量予以简化，并应充分考虑构建的标准化和工厂化，减少构架类型，以达到节省三材，缩短工期的目的。配电装置的设计要充分考虑安装检修时设备搬运及起吊的便利。屋内配电装置应该考虑设备的搬运的方便。工艺布置应该考虑土建施工的误差，切实保障电气安全距离的要求，一般要留有余度，这在屋内配电装置的设计中要引起足够的重视。配电装置的设计必须考虑到分期建设和扩建过渡的便利。

5.4 运行设计要求

各级电压配电装置之间，以及它们和各种建筑物之间的距离以及相对位置，应当按照最终规模统筹规划设计，充分考虑运行的安全和便利。配电装置的布置应该做到整齐清晰，各个间隔之间要有明显的界限，对同一用途的同类设备，尽可能不知在统一中心线上，或处于统一标高。

5.5 检修设计要求

在送变电电气工程设计过程中，要考虑到建成投产之后的维修问题，为了给检修工作人员提供过硬的人身安全保障，因此，断路器的两侧隔离开关以及电气设备线路隔离开关的线路旁侧，应当安装布置一台接地闸刀；同时每一段的母线之上也要安装两组接地闸刀或者接地器，这其中包括了母线电压互感器隔离开关上的接地闸刀。

6 防雷保护设计

雷电可以通过电线、天线、电话线传导，使与之相连的电器设备受到损害，所以在送变电电气设备的设计过程中也要充分考虑道雷电对电气设备的影响和损害，变电所的屋外配电装置包括组合导线和母线廊道，应该装设直击雷电保护装置，表1为变电所必须进行防雷保护对象和措施。

7 结束语

对送变电电气工程设计进行深入的研究分析，将会使得我国的远距离输电能力得到质的提升，同时促进我国变电所等大中型基础设施得以进一步的完善，满足居民以及工厂企业的生产生活需求，提高生活水平和生活质量，这对于我国国民经济的快速发展，社会主义现代化建设都将起着至关重要的作用。

参考文献

[1]范锡普，发电厂电气部分（第二版），中国电力出版社，1985

[2]何仰赞，温增银，《电力系统分析》，华中科技大学出版社，2002

第8篇：变电工程设计范文

关键词 变电站；增容；改造

中图分类号 TM752 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-（2013）012-0136-02

1 工程概况

国外某115kV变电站于2002年建成投运，通过2回115kV线路接入主网。现有主变容量为1×6.3MVA，115kV出线2回，22kV出线5回，22kV站用变1台；115KV、22kV均为单母线接线，115kV为户外中型配电装置，断路器双列布置，母线为户外软母线。22kV为户内成套开关柜单列式布置；强电一对一控制方式，为有人值班站。

新增115kV #2主变压器1台，容量为50MVA，新增 #2主变115kV进线间隔1个，22kV #2主变进线柜1面，22kV出线柜3面；#2主变保护装置1套，22kV线路保护装置3套，以及相应的计量、测量表计、控制信号等二次设备；相应的土建工程，包括#2主变基础、新增设备的支架等。

2 电气一次部分设计

2.1 电气主接线

本期扩建后该站的接线方式维持不变，即115kV和22kV仍采用单母线接线。22kV终期为单母线分段接线方式。

2.2 本工程设计方案

为避免施工期间变电站长期停电造成的不便，本期工程暂时保留现有的#1主变（6.3MVA）继续运行，直至#2主变压器安装完毕，具备投运条件，再将#1主变退出运行并拆除；在站内#2主变位置上安装#2主变（容量50MVA）及中性点设备。新建#2主变115kV进线间隔1个及22kV进线间隔1个；新增22kV出线柜3面。安装在现有的22kV配电装置室内；为节省投资，简化二次接线，本期工程建议将新增开关柜（#2主变进线柜1面、22kV出线柜3面）共4面，安装在22kV II段母线上，I、II段母线采用母线桥硬连接接成单母线。预留后期22kV分段隔离柜和分段柜的位置；#2主变22kV进线拟采用电缆进线。

3 电气二次元件保护设计

该目前该站为有人值班变电站，采用马赛克模拟屏进行一对一控制操作，站内无计算机监控系统、微机五防系统及调度自动化设备。

3.1 监控系统

本期将按无人值班综合自动化变电站设计，通过站内计算机监控系统实现远方控制。

3.1.1 监控系统结构

监控系统采用分层、分布、开放式网络结构，以间隔为单位，按对象进行设计。整个变电站计算机监控系统分为站控层和间隔层，网络按双网考虑。站控层采用双以太网，连接主机、操作员工作站、远动装置、打印机等；间隔层测控单元按间隔配置，实现就地监控功能，连接各间隔单元的智能I/O设备等，布置于主控室内。

3.1.2 控制和操作

控制范围：全站的断路器和电动隔离开关。

控制方式：采用三级控制方式，断路器在远方、监控系统和测控屏上控制，电动隔离开关在远方、监控系统和配电装置处控制。

3.1.3 监控系统功能

监控系统应具备：数据采集和处理、数据库的建立和维护、断路器同期、运行监视和报警、事故顺序记录和事故追忆、运行管理、在线自诊断、远方维护和远方诊断、在线统计和制表打印、电压/无功控制（VQC）、主变抽头联调、变电站五防、远动信息等功能。

3.1.4 防误操作闭锁

22kV配电装置采用带五防功能的开关柜，并考虑加装微机五防锁具，用于防止走错间隔。115kV设备由监控系统中的微机五防工作站与各间隔本身的电气闭锁配合完成。

3.2 主变保护

主变保护按单套设计，配置主保护、后备保护和本体非电量保护，主保护和后备保护按分箱配置。

主保护：配置1套二次谐波制动原理比率差动保护和一套本体非电量保护，保护主变压器内部故障和接地故障等。差动保护瞬时动作跳主变各侧断路器；本体非电量保护包括主变本体重瓦斯动作和有载开关重瓦斯动作跳闸并发信号；主变本体压力释放、速动油压继电器动作、风冷全停、主变本体轻瓦斯、有载开关轻瓦斯、主变油温高、主变绕组温度高和主变油位异常发信号等。

后备保护：高压侧后备保护：高压侧复合电压闭锁方向过流保护，高压侧复合电压闭锁过流保护，高压侧零序方向过流保护，高压侧中性点零序过流保护，高压侧中性点放电间隙保护，过负荷保护；

高压侧复合电压闭锁方向过流保护，设二段三时限，两段均可选择带方向或不带方向，第一时限跳开115kV分段断路器（下期），第二时限跳开主变本侧断路器，第三时限跳主变各侧断路器。方向元件电压取自本侧；高压侧复合电压闭锁过流保护，设一段一时限，延时跳变压器各侧断路器；高压侧零序方向过电流保护，保护为两段三时限，第一时限跳115kV分段断路器（下期），第二时限跳本侧断路器，第三时限跳变压器各侧断路器。零序方向过电流保护采用中压侧CT；高压侧中性点零序过流保护，保护为两段三时限，第一时限跳115kV分段断路器（下期），第二时限跳主变本侧断路器，第三时限跳主变各侧断路器；高压侧中性点放电间隙保护（包括零序电流和零序过压），保护设二时限，第一时限跳开本侧断路器，第二时限跳开变压器各侧断路器。零序过压保护要求取外接3U0，间隙零流、间隙零压保护需经不同的时间元件出口；过负荷保护，动作于发信号；过流闭锁有载调压保护，动作后闭锁有载调压。

低压侧后备保护：配置复合电压闭锁方向过流保护，保护为二段式，一段带方向，二段不带方向，每一段带三个时限，第一时限跳开本侧分段，第二时限跳开变压器本侧开关，第三时限跳开变压器各侧开关。复合电压取本侧电压；过负荷保护，动作于发信号。

3.3 二次设备布置

本期新增的#2主变保护柜、22kV线路保护柜分别布置于主控室备用屏位。

3.4 抗干扰措施及二次电缆的选择

新增的二次设备要求本身具有一定的抗干扰能力，且采取相关的抗干扰措施，选用屏蔽性能优越的阻燃屏蔽铠装控制电缆，其屏蔽层应可靠接地。二次屏柜的具体接地措施应严格按照DL/T 5136-2001《火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程》和电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施要点执行。

4 电气二次其他部分设计

4.1 直流系统

经过初步容量校验，原直流系统容量满足本期扩建要求。本期扩建各间隔的二次设备所需直流电源从已有直流屏上的备用回路引出。

4.2 交流电源系统

所用电系统运行正常，馈线回路基本满足本期要求，本期不作改动；站内户外交流电源箱内现有的备用空开数量不满足本期扩建的需要，因此需增加2个交流电源空开，安装在原交流电源箱内。

为了给变电站自动化系统、火灾自动报警装置等重要负荷提供不间断电源，全站设置一套交流不间断电源系统，采用交流和直流输入，直流电源采用站内直流系统供电。交流不间断电源系统选用两套3kVA逆变电源，冗余配置，互为备用，独立组屏。

4.3 调度自动化

115kV某变电站电站由某地调调度管理，远动信息“直采直送”某地调。

由微机综合自动化系统的系统总控机向上级调度端传送信息及接受调度指令，实现遥测、遥信、遥调、遥控功能。

4.4 火灾报警系统配置

全站设置一套火灾自动报警系统，设置一套火灾报警控制器，布置于门卫室，消防火灾报警信号接入变电站综合自动化系统。火灾报警器配备控制和显示主机，设有手动和自动选择器。火灾自动报警系统具有与变电站综合自动化系统的通讯接口，远方控制中心可以对消防及火灾自动报警系统进行监控。选用及布置火灾探测器，在主变压器处敷设感温电缆；在主控室、配电室等处根据安装位置的特点和电气设备的特性选用不同的智能火灾探测器，如感烟探测器、感温探测器以及红外光束感烟探测器等。火灾自动报警系统应由站内交流不间断电源系统提供专用回路供电。

4.5 图像监视及安全警卫系统

全站设一套图像监视及安全警卫系统，对全站主要电气设备、关键设备安装地点以及周围环境进行全天候的图像监控，满足电力系统安全生产的要求。图像监视主机可与站内的监控系统和火灾自动报警系统相连，确保远方操作的可靠性，实时监视站内的运行环境，实现变电站无人运行。本站图像监视及安全警卫系统要求具备远传功能。设备室装设智能门禁，在变电站围墙安装电子围栏设置的电子围栏防盗系统，应包括有报警主机、保安报警设备以及相应的辅助设备、材料等。具有与监控系统通信的数字接口。采用四线制电子围栏，主机具有LED显示功能，能在主机面板直接显示出电子围栏工作状态。需具备高低压自由切换功能。可通过外接键盘进行远程设置并调控主机工作状态。能对站大门等利用红外线光束对射及报警主机等进行防盗、防非法闯入监测。

4.6 二次系统防雷方案

本期新增的图像监控及安全警卫系统需在图像监控视频线进入监控屏每路各加装1个视频信号防雷器；同时要求本期所有增加的电气二次设备均应配置有二次防雷装置。

5 结束语

目前我国变电站存在设备老化，绝缘性能低等缺陷，迫切需要进行改造。变电站改造工程的实施对我国经济发展提供强大的电力保障，对我国社会主义现代化的建设具有重要意义。对于改造方案的选择，我们应该根据变电站的实际情况因地制宜，借鉴国内外变电站改造工程成功的经验，融合当代先进科技技术，确保变电站稳定可靠的运行。变电站运行中，要加强设备的监控、维护、检修等方面的工作，为用户提供安全、持续的电力能源

参考文献

[1]谢幸生.变压器增容加固改造概论[J].高电压技术.2004（S1）.

[2]于励民.110kV谢庄变电站一次系统技术改造的对比与分析[J].煤矿机电. 2011（05）.

第9篇：变电工程设计范文

【关键词】建筑物配电；变配电工程；智能配电

1 引言

随着电力系统自动化程度的不断提高，建筑物供配电的自动化程度也逐渐得到加强。建筑物供配电作为电力系统的一部分，是负责终端用户的最近部分，因而建筑物供配电服务质量的高低直接影响着电网服务质量的高低。建筑物配电网的监控系统能够将建筑物线路参数远传到监控中心，有效监视供配电情况与电能使用情况。在出现故障后，监控中心能够及时做出决策，远动某些现场设备，减少事故影响的面积。可见，线路参数的准确获取，开关控制量的准确交互是监控系统正常、有效运行的基础与关键。

本论文主要针对建筑物变配电特点对其智能化变配电工程进行设计与应用方面的探讨，以期从中能够找到合理有效可靠的变配电设计方法与模式，并以此和广大同行分享。

2 智能变配电系统概述

提高供电可靠性、检测和改善电能质量、提高配电系统的运行经济性、减少和缩短设备检修和停电时间和范围、优化网络结构和无功分配、提高整个配网的管理水平和计算机应用水平，提高工作效率，用技术手段改善用户服务水平，提高服务质量，提高企业的现代化管理水平，为领导的科学决策服务。

根据高低压供配电系统的特点，提供多种风格系统操作界面及符合行业规范的软件功能模块；具有实时数据采集、一次接线图显示与操作、参数设置、事件报警/记录遥控闭锁操作、曲线/棒图、统计分析、报表打印等。针对低压配电系统回路多、柜型复杂的特点，提供模块化的多级树装图形菜单及形象化的各种抽屉柜/固定柜一次系统图界面；同时提供电能分类管理、故障智能分析设备维护计划、负荷分析、设备档案等功能模块。

现场总线是近年来自动化领域中发展很快的互连通信网络，具有协议简单开放、容错能力强、实时性高、安全性好、成本低、适于频繁交换等特点。目前，国际上各种各样的现场总线有几百种之多，统一的国际标准尚未建立。较著名的有基金会现场总线(FF)、HART现场总线、CAN现场总线、LONWORKS现场总线、PROFIBUS现场总线、MODBUS、PHENOIX公司的INTERBUS、AS-INTERFACE总线等。

智能化配电系统就是通信网络把众多的带有通信接口的中、低压开关和控制设备与主计算机连接起来，由计算机进行智能化管理，实现集中数据处理、集中监控、集中分析和集中调度的新型配电系统。智能化配电系统一般由主计算机、通信网络、智能化开关和控制设备三部分组成。

3 建筑物智能变配电工程智能设计

3.1 智能变配电系统总体架构

系统的设计思想：整个系统采用分布式控制，分为上、下两层：上位控制机(上位机)和下位控制单元(下位机)。下位控制单元，即以MSP430为核心的电表单元，它对各种信息进行实时采集。上位机可以主动地向下位控制单元请求数据和发送命令，并完成对系统参数的记录、各仪表信息的记录、报警信息的记录、报表的生成打印等数据库的管理。上位机和下位控制单元之间是通过PROFIBUS总线相连。

由于智能从站节点是PROFIBUS-DP网络的一部分，因此，总线系统软件分为主站软件、智能从站软件和监控软件三个部分。PROFIBUS-DP网络是引进Siemens公司的成套设备，一类主站S7-300和S7-400使用Siemens公司提供的创建可编程逻辑控制程序的标准软件STEP7，使用梯形逻辑图进行软件编制。监控软件使用Siemens公司的支持分布式系统结构的监控软件SIMATIC WinCC。智能从站节点的中央处理器是INTEL系统的单片机MSP430，采用单片机C++高级语言。

3.2 智能变配电系统电气硬件的选择

3.2.1 变压器的选择

（1）变压器台数的确定

变配电工程中，变压器台数的选择与供电范围内用电负荷大小、性质及重要程度有关。

①有大量的一、二级负荷，负荷达到200kw以上，选择两台变压器；

②三级负荷一般选择一台变压器，负荷较大达到100kw以上时，选择两台；

③季节性负荷或昼夜负荷变动较大，依据最大负荷，按以上方式确定变压器台数；

④有较大的冲击负荷，可单独设变压器为其供电。

（2）变压器容量的确定

①单台变压器时，其额定容量SN应能满足全部用电设备的计算容量SC，并考虑负菏发展保留一定的冗余，应满足SN≥(l.15-1.4) SC；

②两台变压器且任一台变压器单独运行时，其容量应满足SN=(0.6-0.7) SC；同时应满足全部一、二级负荷SC(I+II)的需要SN≥SC(I+II)；

③单台变压器容量一般不大于1250kVA-2000kVA。

3.2.2 开关电器的选择

开关电器主要包括断路器、熔断器、隔离开关和负荷开关，其选择即要保证开关电器正常时的可靠工作，还应保证系统故障时能承受短时的故障电流，同时应满足不同的开关电器对电路分段能力的要求。具体选择原则如下：

（1）正常条件下，开关电器额定电压UN及其装设处额定电压UWN应满足UN≥UWN；

（2）正常条件下，开关电器的额定电流IN及其装设处的计算电流IC应满足： IN≥IC；

（3）动稳定校验，开关电器极限通过电流峰值Imax及安装处三相短路冲击电流Ish满足：

Imax≥Ish；

3.2.3 导线的截面选择

导线截面选择过大不仅会增加有色金属的消耗量，还会增加投资；截面选择过小，则导线中的电压和电能损耗加大，使电能传输质量和运行经济性变差。其选择应符合如下条件：线缆应满足正常负荷下的长期运行条件；应能承受故障时故障电流，尤其是短路电流；应满足线路电压损失的要求；应满足机械强度的要求；应考虑线路的经济运行。

通常导线截面可以按导线载流量、电压损失、短路热稳定校验及经济电流密度进行选择。对于中压线缆，由于距系统较近，其主要问题是热稳定问题，因此一般用热稳定条件来确定导线的截面；对于低压线缆，其负荷电流相对较大，线路的主要问题是能否长期承受工电流，故一般按导线载流量条件选择截面；对于负荷电流小，但传输距离长的线缆，通常按电压损失作为选择导线截面的条件。

4 结语

建筑物变配电系统目前已经成为了建筑电气工程系统设计与施工的主要内容，随着电力电子技术的发展，智能变配电系统已经成为了建筑物变配电工程设计的主流，本论文针对当前智能变配电工程的发展趋势，详细分析探讨了智能变配电工程的体系架构及其硬件系统的选型设计，对于进一步提高建筑物变配电系统的智能设计与应用水平具有一定借鉴意义。

参考文献：

[1]丰海涛.电力网监测系统设计[D].山东:山东科技大学,2007.

[2]王咏.城市配电网自动化的应用与推广[J].电气时代,2002,(6):40-41.