關(guān)于220kV變電站的設(shè)計(jì)與研究

段劉洋

摘要：隨著時(shí)代的不斷進(jìn)步，人們對(duì)電力的需求日漸增加。為滿足人們的需求，電力企業(yè)不斷擴(kuò)大自身的規(guī)模，在一定程度上促進(jìn)了電力行業(yè)的進(jìn)步。在電力工程的施工中，最為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)便是設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)圖紙可以為后續(xù)工程的開展提供有力的指導(dǎo)和參考。

關(guān)鍵詞：220kV;變電站;設(shè)計(jì)

變電站設(shè)計(jì)的靈魂就是電氣主接線的設(shè)計(jì)。電力系統(tǒng)的主接線設(shè)計(jì)決定了電力系統(tǒng)安全、靈活、穩(wěn)定的運(yùn)行。所以說，電氣主接線設(shè)計(jì)必須經(jīng)過設(shè)計(jì)人員的充分的分析和比較各個(gè)方面的影響，最終得到電氣主接線設(shè)計(jì)的方案。

一、變電站進(jìn)行土建設(shè)計(jì)策略

（一）選址

變電站的選址工作是變電站的土建設(shè)計(jì)順利開展的基礎(chǔ)工作，因此要對(duì)比多種選址方案，不斷探討和優(yōu)化方案，聘請(qǐng)國(guó)內(nèi)外相關(guān)專家和學(xué)者對(duì)選址方案的可行性與可靠性進(jìn)行分析，最終確定最優(yōu)質(zhì)、綜合效益最高的選址方案，并準(zhǔn)備幾種備用方案。

（二）構(gòu)建方案的策略

變電站建設(shè)的構(gòu)建方案一般都需要從整體布局出發(fā)，不斷細(xì)化設(shè)計(jì)方案，并針對(duì)變電站的實(shí)際需求提出合理化的優(yōu)化方案。首先要優(yōu)化變電站的空間布局，既要符合大眾的審美需求，又要保證各個(gè)功能區(qū)域的最優(yōu)配置。此外，要優(yōu)化建筑物的地基處理方案，可以使用預(yù)壓法和灌注樁的管柱等施工方法提高地基穩(wěn)固程度，在地基情況相對(duì)較好的區(qū)域則可以使用傳統(tǒng)建筑的地基處理方法，減少地基處理的成本。

（三）消防與給排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

變電站區(qū)域內(nèi)的生活用水與消防補(bǔ)水相對(duì)較少，在優(yōu)化供水和消防方案時(shí)，需要首先考慮市政供給的可能性。通常而言，變電站的給水系統(tǒng)包括生活給水與消防給水，需要分別設(shè)置不同的獨(dú)立系統(tǒng)保證生活與消防給水的穩(wěn)定性，還要采用分流排放的排水系統(tǒng)，保證給排水系統(tǒng)的最優(yōu)組合。

（四）戶外構(gòu)、支架的設(shè)計(jì)

變電站在確定戶外構(gòu)、支架結(jié)構(gòu)以及布置形式時(shí)需要依據(jù)電氣的主要接線方式合理進(jìn)行選配。為了最大程度上減少縱向的尺寸并節(jié)約用地面積，可以使用聯(lián)合的構(gòu)架，通過兩個(gè)間隔設(shè)置一跨，在構(gòu)架的縱向中部設(shè)置有效的單端支撐的方式，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的最大化，比較各種構(gòu)架材料的效益，選擇與變電站運(yùn)行和使用周期最為相符的鋼材料，從而在保證變電站建設(shè)質(zhì)量的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)降低建設(shè)成本的目的。

（五）降噪設(shè)計(jì)

變電站在運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生很多的噪音污染，可能會(huì)影響周邊居民的日常生活。因此，在進(jìn)行土建設(shè)計(jì)時(shí)需要優(yōu)化變電站的降噪設(shè)計(jì)。設(shè)置綠化隔音帶或者專門的隔音板將變電站與周邊區(qū)域分隔開，并盡量選擇噪音緩沖效果比較突出的地區(qū)進(jìn)行變電站建設(shè)。此外，還要優(yōu)化變電站的通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，對(duì)產(chǎn)生噪音較多的主變室進(jìn)行自然通風(fēng)的設(shè)計(jì)，提高基礎(chǔ)框架并在進(jìn)出風(fēng)口設(shè)置可以減少噪音的消音設(shè)備，提高整個(gè)室內(nèi)的通風(fēng)與隔音效果。

（六）電纜溝和暖通系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

電纜溝應(yīng)該盡量在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行裝配，使用電纜埋管等施工方式，取消或是盡量減少埋在地下的電纜溝的數(shù)量。在優(yōu)化暖通系統(tǒng)時(shí)，可以使用節(jié)能的變頻空調(diào)或節(jié)能排風(fēng)機(jī)設(shè)備，以起到降低能耗和運(yùn)營(yíng)成本，提高綜合效益的目的。

二、220kV變電站的設(shè)計(jì)

（一）主變壓器的選擇

主變壓器容量的選擇：在進(jìn)行220kV變電站的設(shè)計(jì)時(shí)，一個(gè)尤為主要的問題便是選擇主變壓器，該環(huán)節(jié)會(huì)對(duì)后續(xù)的設(shè)計(jì)和整體電力系統(tǒng)的運(yùn)行具有直接的影響，所以應(yīng)保障選擇的合理性和實(shí)用性。在選擇主變壓器的容量時(shí)，可參考變電站施工完成并投入運(yùn)行后的五年至十年的規(guī)劃負(fù)荷。并對(duì)未來十年至二十年間負(fù)荷的發(fā)展進(jìn)行考慮。若變電站位于城郊等位置，則該主變壓器的容量應(yīng)充分結(jié)合城市的整體規(guī)劃。在進(jìn)行主變壓器容量的確定時(shí)，還應(yīng)對(duì)變電站的電負(fù)荷性質(zhì)、電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)等進(jìn)行充分考慮。

變壓器臺(tái)數(shù)的選擇：除了確定主變壓器的容量外，還應(yīng)明確變壓器的臺(tái)數(shù)。對(duì)于部分較大城市位于郊區(qū)的變電站，并且該變電站中中壓側(cè)與低壓側(cè)構(gòu)成了環(huán)網(wǎng)，則可進(jìn)行兩臺(tái)的主變壓器的裝設(shè)。對(duì)于部分供大型工業(yè)用的變電站、地區(qū)性的變電站，具有相對(duì)的孤立性，則在設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)對(duì)三臺(tái)主變壓器裝設(shè)的可行性進(jìn)行充分考慮。

（二）接線方式

還應(yīng)選擇相應(yīng)的接線方式，主要有八種接線方式：?jiǎn)文阜侄谓泳€、雙母分段接線、雙母線接線、雙母線旁路接線、和多角形接線等方式。在進(jìn)行220kV變電站的設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行選擇。如單母分段接線主要適用范圍為：6至10kV時(shí)則出現(xiàn)回路大于六回，35至63kV時(shí)則出線的回路4回至8回，而110kV至220kV則出線的回路為3回至4回。而雙母線的接線方式，配電裝置在6kV至10kV時(shí)，會(huì)有較大的短路電流，此時(shí)需要相應(yīng)的帶電抗器。而在35kV至63kV時(shí)，或具有較多的電源較大的負(fù)荷時(shí)，則出現(xiàn)回路應(yīng)大于8回。而配電裝置為110kV至220kV時(shí)，通常出現(xiàn)回路為5回以上，若該配電裝置位于系統(tǒng)中的重要地位時(shí)，則出現(xiàn)回路應(yīng)大于4回。在小容量和中容量的變電站中，配電裝置為35kV至220kV則可選擇橋形接線方式。若變電站中僅有一個(gè)回路、一臺(tái)變壓器，未設(shè)置相應(yīng)的具有較高壓的配電裝置，便將電能直接送到系統(tǒng)的樞紐變壓所時(shí)，則應(yīng)選擇變壓器線路單元接線的方式。

（三）電氣設(shè)備的選擇

斷路器的選擇：在選擇斷路器時(shí)，其參數(shù)應(yīng)符合以下幾點(diǎn)要求：其一便是其額定的電壓應(yīng)大于所裝設(shè)的電路所處的電網(wǎng)額定的電壓。其二便是其額定電流應(yīng)比斷路器通過的持續(xù)電流中最大的要大。其三便是其額定的關(guān)河電流應(yīng)大于短路的沖擊電流。其四便是其分合閘的時(shí)間，若電力系統(tǒng)處于穩(wěn)定運(yùn)行的狀態(tài)時(shí)，應(yīng)對(duì)故障快速有效的切除，此時(shí)分合閘的時(shí)間應(yīng)小于0.04s。

隔離開關(guān)的選擇：在選擇隔離開關(guān)時(shí)，其參數(shù)應(yīng)符合以下幾方面：其一便是其額定的電壓應(yīng)比裝設(shè)的電路所處的電網(wǎng)中的額定的電壓大。其二便是其額定的電流應(yīng)不小于電路中所通過的持續(xù)性最大的電流。其三便是在進(jìn)行配用操動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇時(shí)，應(yīng)符合相應(yīng)的隔離開關(guān)的控制要求。其四便是選擇型式時(shí)，對(duì)配電裝置的布置特點(diǎn)、作用要求等有效考慮，還應(yīng)進(jìn)行技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性等方面的比較。

三、結(jié)束語

變電站的設(shè)計(jì)要針對(duì)變電站的實(shí)際使用需求和電力事業(yè)發(fā)展要求不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，保證變電站運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性，不斷提高變電站的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)：

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