变电站建筑设计技术（精选十篇）
变电站建筑设计技术 篇1
1 建筑钢结构的特点
钢结构材料轻质高强、承载力高且自重轻, 钢材的抗拉、抗压、抗剪强度相对较高, 钢结构断面可选择较小的断面尺寸。
钢结构具有良好的延性和抗震性能, 属理想的弹塑性结构。按抗震设计规定弹性计算阶段的结构层间位移限制, 对钢筋混凝土结构规定为h/550, 而对钢结构则可放宽至h/300, 二者相差1.8倍。不仅吸能而减弱地震作用, 还具有良好的适应强震变形能力。
2 功能及应用领域
2.1 功能
(1) 钢结构变电站在平面布置时除满足工艺要求外, 还应保证传力路线明确, 使结构具有必要的刚度, 特别对产生水平动力的设备, 应使水平动力荷载很好的传递到各框架上。根据变电站特点和使用需求, 建议主厂房采用纯框架钢结构。纯框架钢结构平面布置灵活, 结构各部分刚度均匀, 构件易于标准化和定型化, 构造简单, 易于施工。由于变电站大都层数不多, 因此框架结构是一种比较经济合理的结构体系。
(2) 标准化生产、质量高, 立体化施工、工期短。
钢结构构件都在专业工厂由机械化生产制造后, 运至现场安装, 工业化生产程度高, 质量得到有效控制和保证。
钢结构工程的柱一般取2~3层为一个施工段, 在现场一次吊装, 而且柱子的吊装、钢框架的安装、组合楼盖的施工等, 可以实施平行立体交叉作业, 缩短了大量工期。实例工程的楼盖采用的钢与混凝土的组合结构, 楼板采用压型钢板上现浇混凝土的非组合楼板。压型钢板代替了模板取缔了繁琐的支模、拆模工序, 压型钢板采用铆钉固定直接固定在钢梁上, 然后在压型钢板上进行板筋的绑扎浇筑混凝土, 加快工程建设速度。
(3) 布置灵活, 能合理利用空间。利用钢材强度高的特点, 可采用大开间布置, 使建筑平面能够合理分隔, 灵活方便。
(4) 钢结构变电站采用闭口型压型钢板悬吊系统, 此悬吊系统用于悬挂各类母线筒、通风管道、吊顶、水电及空调管路等设施, 取消混凝土结构的预埋件, 可随时增加悬挂点, 具有灵活方便的特点。单点吊装可达225kg, 可以满足通常情况下的吊挂要求。
(5) 环保节能。钢结构建筑采用工厂化加工、现场装配完成, 大部分干式施工, 因而施工占地少、节约用水、产生的噪声小、粉尘少, 大量减少混凝土和砖瓦的使用。使用寿命到期时, 拆除结构所产生的固体垃圾较少, 且废钢资源可回收再利用, 符合全寿命周期管理理念。
2.2 应用领域
(1) 钢结构变电站的钢构件在工厂加工制造后, 运至现场安装, 钢柱取2~3层为一个施工段, 在现场一次吊装, 而且柱子的吊装、钢框架的安装、组合楼盖的施工等, 可采用平行立体交叉作业, 缩短了大量工期, 特别适合于施工工期较短的工程。
(2) 钢结构建筑采用工厂化加工、现场装配完成, 大部分采用干式施工, 施工用水量少, 混凝土工程量少, 受季节影响小, 适合于施工期较短、场地缺水的工程。
(3) 钢结构建筑大部分工作在工厂完成, 现场只有拼接工作, 产生的噪声小、粉尘少, 适合于施工场地小、对环保要求高的地方, 特别适用于城市闹市区。
2.3 关键控制点
钢结构工程施工的难点是施工过程控制, 主要包括工期控制、施工质量控制。在施工组织合理的情况下, 钢结构比混凝土结构的施工工期短。如果招标、施工组织、钢构件加工等环节组织不好, 就可能影响项目的进度。钢结构对总包方及钢结构承包商的技术要求较高, 总包方主要的技术人员应对钢结构施工有一定的经验、有自己的深化设计人员, 且在开始施工时不宜更换技术人员。在施工中, 控制好施工质量是整个工程成败的关键。
钢结构的施工工艺相对复杂, 对施工人员要求较高, 需要钢结构施工企业具有相应的资质。施工现场的管理应具有相应的施工技术标准、质量管理体系、质量控制及检察制定, 整个施工工程需要在严格的质量管理下进行。
3 主要技术性能指标
(见表1)
4 应用实例
某110k V变电站新建工程, 该工程占地面积3042m2, 建筑面积2457m2, 高度11.5m。设有循环道路, 围墙为毛石基础, 铁艺护栏。室外消防管线及接地网, 事故油池、化粪池、提升井、阀门井。变电站终期安装110/10.5k V50MVA有载调压油浸式自冷变压器3台, 本期安装2台;110k V终期进线3回, 本期进线2回;10k V终期出线42回, 本期出线28回;10k V电容器组终期6组, 本期4组。
该变电站土建工程于2015年4月9日开工, 10月30日土建竣工。钢结构外观美观大方, 内部简洁实用, 满足变电站各项使用功能。
5 结束语
环保、节能、高效的建筑材料的应用, 是当前变电站建设设计和施工的重要要求。钢结构建筑因其在使用功能、材料性能、受力特点等方面存在居多优点, 可优先适用于施工工期较短、施工期要求较为严格、施工场地缺水较为严重、施工场地较小、施工场地对环保要求较高的变电站建设, 特别适用于城市中心区。
输变电工程设计中节能技术分析论文 篇2
近段时间，中国人们的生活质量由于国民经济步入了新纪元从而得到了大幅的增加，无论是对于进行绿色环保的信念还是观点，都不同程度得到了发展，而且对我国各行各业的发展有着不可或缺的推动作用。输变电项目中能源消耗相对较大的板块应该就是工程设计，在某些方面，其决定着中国能源是否能够健康稳定的发展。因此，在输变电工程设计中必须要尽可能使用节能技术或者节能措施，这样不仅可以降低资源的浪费率，同时也可以节约大量的资源。所以，输变电工程的管理人员逐渐将工作的重点放在工程设计中更好的引入节能技术以及措施上，这对电力企业的发展来说，就有不可替代的重要作用。
2.输变电工程设计中必须实行的节能技术的原则
一般来说，在输变电工程设计中引入节能技术以及措施的时候，必须遵守下面三项原则：
（1）先进原则；先进技术较传统技术来说，更容易被人们接受采纳是因为其在相同方面比传统技术拥有更为突出的优点，因为具备这样的特点，所以在输变电工程设计中引入先进技术的时候，不仅需要遵守先进原则，还需要遵守经济原则以及功能原则，只有这样才可以体现出先进技术真正的价值以及更好的做到节能减排。
（2）经济原则；在输变电工程设计过程中引入先进技术的时候，不仅需要考虑带来的节能效果，还需要考虑自身是否有能力承担，绝对不可以“打肿脸，充胖子”，片面的追求节能的效果从而忽视了自身企业的承受能力，同时还需要考虑投入的成本与收到的效果与回报是否成正比，这样才可以保证引入节能技术的工作正常开展。
（3）功能原则：先进技术的引入必须综合考虑企业自身的功能需求，绝对不可以因为技术先进，就随意引入，必须以整体的需求为主，选用最适合的技术，从而使得引入的进行与自身的需求以及现存的技术不会发生冲突，这样整个工程设计就会更加科学以及合理。
3.输变电工程设计过程中节能技术以及措施的分析
本文主要通过体系设定、高压输电线路节能以及发电站节能等不同角度对输变电工程设计中有效的节能技术以及方法实施讨论。
3.1体系设定节能技术的分析
输变电工程必须从体系设定开始的时候，就需要判断体系是否可以节约能源，设计过程如果出现浪费现象，就会导致整个输变电工程都存在严重的浪费现象，反之，同理可得，设计过程节能就是整个过程节能最有效的方法。在对整个体系实施预设的时候，预计加入的输变电工程必须处于核心地位，同时能在目标区域电网出现问题导致供电不足的时候，可以为其提供一定的电量。而且，还需要预测建设此项输变电工程体系的节能效果以及不建设此项输变电工程体系的节能效果，将两者进行比对，找到中间的差值，之后根据目标区域电力网络没用电力的实际用量以及浪费用量，就能够判断出建设此项输变工程之后是否可以真正做到节约能源。如果检测结果显示，在该地区建设输变电工程很大程度上可以大幅减少电力网络输电线的损耗，同时增强电力网络供电的可靠性以及供电的能力，能够确保该地供电正常的前提下资源浪费相对较小，就可以在该地建设输变电工程。
3.2高压输电线路节能措施的分析
3.2.1输电导线构造以及材料质量的挑选
当下，由纯铝合金绞线构成的输电导线相对一般钢芯铝绞线构成的输点导线的造价要贵大约一到两倍，纯铝合金绞线相同直径下比一般铜导线的导电率高一半左右，但是其电气性能与一般的钢芯铝绞线没有明显区别，虽然机械性能方面优势十分明显，但是原材料的消耗较其他材料构成的输电导线要大，约合同等规模钢芯铝绞线的1.5倍左右，并且配套的实施成本也更加昂贵，所以，根据当前电力企业发展的现状，应当尽量避免使用全铝合金绞线。综上所述，应当尽可能使用钢芯铝绞线，因为钢芯铝绞线较其余材料制成的绞线而言，不仅导电率更加优秀，而且能源利用率也十分可观。因此，无论是考虑投入的成本，还是节约能源的效果，在输变电工程输电线路的导线中应尽量使用钢芯铝绞线。
3.2.2尽量使用节能输电线路金具
为了避免由于电晕以及涡流限流造成不必要消耗，使用原材料是铝合金的防晕线夹来处理导线，并且使用的防震锤也必须满足输电线路的规定，各个导线之间的`隔离棒也必须由铝合金构成，这样不仅可以尽可能简化施工的工序，而且可以有效的保障工作人员的生命安全以及降低能源的损耗，延长输电线路使用的寿命。
3.2.3保护环境，减少林木资源的浪费
高压输电线路的铺设不仅是在地下，有时还需要穿过树林，因此，为了响应“节能减排，保护环境”的号召，铺设过程中，应尽量减少对树木的破坏。输电线路的载体高度应根据当地树木实际生长状况，进行科学合理的设计，不应影响树木的正常生长发育。除此之外，输电线的搭设也可以合理运用能够被当作载体的树木，这样就可以最大程度上降低林木资源的浪费。
3.3发电站节能措施分析
3.3.1选择合适的站用变压器
变压器是发电站的核心，变压器的选用必须根据该发电站实际用电的状况来确定。变压器存在的电能消耗的形式一般分为负载消耗以及空载消耗两种，即铜资源的消耗以及铁资源的消耗。为了最大程度上节约能源，在变压器的挑选方面，必须最大程度上减少上述两种资源的消耗，与此同时，还需要对变压器厂商提高的变压设备提出严格的要求，必须改善变压器的设计，从而使得变压器的阻抗相对较小，进一步降低能源的浪费。如果发电站资金充足，也可以使用非晶合金站用变压器。
3.3.2降低发电站自身能源的消耗
发电站中消耗电量相对较大的设备一般是各种继电器、站内空调、照明设备以及保持站内温度以及湿度的设备等。对于空调来说，应当尽量选用变频空调，这样就可以尽可能降低电能的消耗；控制温度以及湿度的有关设备，应当尽可能选用可以根据判断来确定是否进行工作，而不是一味的持续运行；对于照明设备来说，也应当与控制湿度以及温度的设备一样，具备对光的感应能力，外部光线强则灯光就弱，外部灯光弱则灯光就强，而且还应当尽量使用LED节能灯。与此同时，对于照明设备的布置，也需要进行详细的计划以及讨论，必须全方面计划周全，确保能够有效降低电能的消耗。
3.3.3合理挑选发电站的导线
发电站导线的选用对于输变电工程的设计过程来说也是有效的节能措施，如果导线的直径过小，就无法达到供电的最低要求；反之，如果导线的直径过大，就会使得购买的成本大幅提高，不仅如此还会输电过程能源的消耗。因此，选择合适的导线，对于节约能源来说，有着重大的意义。设计时必须根据电力网络运行的实际状况，综合考虑电力网络不同的工作形式，选择最佳直径的导线，从而有效降低一定体积内电流的流入量，达到降低电力能源过分消耗的现象。
4.结束语
综上所述，在输变电工程设计过程中，能过采取以上节能技术以及措施来降低实际工作中的能源损耗，进行科学合理的设计，利用好一切可以降低能源消耗的资源，减少资源的消耗量，从而响应保护环境的号召，从身边的点点滴滴做起，严格禁止能源浪费现象的出现，对于不符合规定的设备进行及时的取缔，从而推动电力企业的可持续发展。
参考文献:
[1]林国春.浅议如何控制输变电工程施工的质量[J].科技创新与应用.(13):56-57
[2]潘铁成,张伟.输变电工程的质量管理分析与对策研究[J].科技风.2013(19):24-25
变电站建筑设计技术 篇3
关键词：变电站 建筑结构 设计 技术问题 探究
1 前言
目前，我国的经济处于高速发展的阶段，在各方面的问题上都需要很高的要求，对于变电站的建筑结构设计也有很高的要求。变电站建筑结构设计应该具有创新意识，价格合理，在变电站的实用方面也应该增加其实用年限，在稳定性上使变电站能够更好的投入到生产中。外界条件变化万千，时常存在暴雨，地震等自然灾害，变电站建筑结构设计上应该更能适应这些自然灾害，能够更好的在自然灾害中存活。但保证这些需要变电站具有好的质量，无论怎样对变电站建筑结构设计都要考虑到质量问题，质量是变电站的一切能力的保证。因此，变电站建筑结构的设计一定要根据科学依据，借鉴国外的先进技术，在一定条件下，选择合适的材料，设计出符合要求的变电站结构。
2 变电站建筑结构设计对于其结构体系的要求
变电站的结构对于整体有很大的影响，结构影响变电站的抵抗自然灾害的能力，对于突如其来的暴雨，地震等有很强的适应生存能力，变电站就不会因为一点自然灾害的侵袭就坍塌，良好的变电站结构设计能够很好的保护国家的财产，延长其使用寿命。变电站的一部分结构需要留有孔隙，并且有的部位对于防治水的侵袭有极高的要求，因此在这些重要部位上使用的材料也有特别的要求，最好使用混凝土结构，采取现浇钢筋的办法，确保这些部位的牢固性，能有效的防治水对变电站结构造成的危害。在能够确保的经济范围之内，在变电站结构的一些细节上，也应该得到注意，在一些节点上，使用标准化的元件进行组合，尽量使节点等细小的细节达到完美，毕竟，细节决定成败。变电站的结构材料要因地制宜，尽量在较低的价钱上能够得到更好的效益，考虑外界环境对于变电站结构的影响，更好的使变电站的结构设计投入到生产和生活中，造福人类。
3 变电站建筑结构设计对于技巧问题的探究与讨论
变电站影响作用巨大，对于生产和生活都有很大的帮助，变电站的各种使用能力是依靠其的结构来完成的，如果变电站的结构因为一些自然灾害或者一些别的原因造成了坍塌，将会对人类和自然环境的和谐造成很大的危害，而且变电站的使用年限也要尽可能的延长，如果变电站的使用年限极端，是得总是不停的更换，将影响工作效率，更换浪费国家的金钱，影响国家经济发展，不利于变电站在生产和生活方面的使用。所以变电站的结构设计成为重中之重，设计要依托于外界环境的考虑，在经济合理的条件下，力求做到各方面完美，从整体考虑。
3.1 变电站的屋外结构
变电站的屋外结构有俩种构建方法，分别是局部联合的构建方法和全联合的构建方法。这两种构建方法在构建的时候，同样要考虑外界环境和温度，压强等因素的影响。对于在构建结构的过程中，也要考虑实际情况，根据需要也可以采取别的构建方法，不同情况采取的方法不同，有的适用单杠结构，有的适用空间结构，单杠结构要注意减少弯矩，弯矩对于单杠结构能否正常使用影响很大。无论什么样的屋外结构，它的作用都应该加强变电站的使用能力，质量上一定要符合要求，使变电站各部分的作用力能很好的平衡。
3.2 变电站屋外配备装置的设计
变电站的屋外配备装置长期处在与外界接触的环境，经受着自然环境的风吹日晒，这些自然条件的侵袭都会对屋外配备的装置造成极大的腐蚀危害，影响变电站的使用年限。因此，在选用变电站的屋外配备装置材料时候，在可能的条件下，尽量使用防腐的材料。并且，根据变电站所处在的自然条件分析，各种外界因素对于其腐蚀的程度，允许范围内，人工进行防腐，避免外界条件对于变电站的腐蚀，工作人员要定期对变电站屋外配备装置进行检查维修，把损失降到最低，有效的保证变电站的正常投入使用。
3.3 变电站墻壁出现裂缝的解决设计方案
变电站的外部裸露在外界，由于温度等的影响，墙壁屋顶等部分干缩形成裂痕。所以在变电站的结构上应该设置一些控制温度的装置，确保变电站温度的平和，温度平和则不会对变电站造成太大的裂痕问题，确保变电站的牢固。而且裂痕也在一定条件下是因为巨大的压力，所以减小屋外结构对于其产生的压力也很重要，尽量使其减小对墙体造成的压力，这样在一定程度下，也可以减少裂痕的存在。
3.4 变电站后浇带的设置
有时变电站在进行建造的时候，一部分建筑物的长度会超过一定的范围，这就需要设置后浇带。后浇带的存在不要影响变电站整体的使用效果，并且每隔一定距离就要设置一个。后浇带的设置要在变电站的横切面上，这样既可以保证变电站的使用，也可以防止一些建筑物长度过长引起的危害。
4 处在不良情况下的处理方案
在进行变电站的结构建造的时候，要对即将建造的地方进行勘测，在基础设计方面，围墙和变压器都是需要考虑的，要求方面严格。围墙的建造在土地不够使用的情况，可以建造在墙上，这样为土地的节约做出了巨大的贡献，而且根据地形来设计建造形状，即节约了人力物力，也不影响美观，使得变电站在实用的同时，能够保持美观。变压器方面对于沉降范围的控制也有很高的要求，在变压器设置方面，沉降要控制在要求的范围之内，任何一点的差异都将引起变电站整个的使用情况。
5 总结
对于变电站建筑结构设计技术是需要实践的，根据实践情况来确定最好的设计技术。实践是检验真理的唯一标准，好的实践能确定好的方法。在建造过程中也要因地制宜，根据外界条件的不同来改变设计方法，更好的确保变电站的使用情况。变电站建筑结构的设计方法也要与国际接轨，吸收国外的先进技术和经验，精益求精，对于国外的错误，也要当做教训，避免在变电站结构设计上出错。变电站的工作人员也要积极学习有关变电站的相关知识，对于变电站要经常检修，出现问题及时解决，只有学好相关知识，才能在变电站出现问题的第一时间发现并解决。整体团结一致，使变电站更好的为人民服务，推动我国经济发展。
参考文献
[1]王玲.主网变电站结构设计的探究《城市建设理论研究（电子版）》2012年20期
[2]张艳.对110kV户内变电站结构设计及抗震设计的分析《中华民居》2011年12期
建筑节能技术在变电站设计中的应用 篇4
1 选择科学的建筑体形以及合理的平面形式
建筑设计过程中总体平面布置图应充分考虑到冬季日照的需要, 尽量规避主导风向, 夏季的自然通风的效果要好, 建筑物的平面和立面不宜有太明显的凹凸。对于变电所的单体建筑物在设计时也应当按照该原则实施。
2 墙体保温节能技术
2.1 外墙外保温的施工工艺技术
保温材料的基本特点是重量轻、导热系数小, 比如泡沫塑料、矿物棉制品、胶粉EPS颗粒保温浆料等。我国北方的外保温所采取的措施主要是保温, 也就是减少室内热空气外流, 然而我国南方的外保温所采取的措施主要是防热, 也就是减少室外热空气内流。由于我国南方和北方建筑物室内室外冷量热量流向相反, 所以设计保温层的位置也应当不一样。我国北方地区的气候条件比南方地区更加恶劣, 我国南方常年的温差比较小, 所以其室内室外的温度相差相对我国北方而言要小很多。我国北方地区选择内保温可能造成的冷桥现象以及水蒸气的冷凝现象在南方地区并不严重, 北方地区最担心的现象在南方却不存在。假如不考虑我国南方与北方气候存在的明显差异, 将比较适宜用在北方地区的外保温措施用在南方地区。因为南方地区对墙体的传热系数降低要求不明显, 因此在外部贴薄薄的一层保温层就已经足够, 并且外保温的全部工序也和北方地区的一样。
2.2 内保温的试验效果及其经济性
某研究所对我国南方普遍采用的十一类墙体材料 (包含三种密度体积的新型建筑材料加气混凝土砌块) 砌成不一样的厚度, 对十四类墙体分别对其传热系数进行了测试, 实验结果发现了在夏热冬暖的南方地区能够采取非常简单的方法实现建筑节能的效果, 没有必要在外墙选用保温材料。同时, 变电站设计可以将保温层设置在内侧, 对于材料以及界面剂的要求比较低, 施工也十分方便, 无需使用外部的脚手架。
3 门窗保温节能技术
对于建筑物而言, 门窗的功能主要是采光与通风。变电所是工业建筑的一种, 尽管安装了可空调、排风扇以及除湿机, 外墙仍然需要安装窗户, 当然也不允许仅考虑美观而增加门窗的尺寸。变电站中普遍采用的门窗是铝合金材料的, 所选择的节能材料或节能方法主要有如下几种:节能玻璃;铝合金门窗断热型材;利用双层结构的节能方法。
3.1 节能玻璃
玻璃几乎占据了铝合金门窗全部的立面, 其参与热传递的面积非常大, 使得玻璃对于是门窗节能的重点。玻璃是不是有镀膜以及膜层材质的性能可以大致决定了其节能效果的好坏。玻璃主要分成如下几种类型:浮法玻璃、清玻璃、在线与离线镀膜玻璃、低辐射在线与离线镀膜玻璃等等。以上种类的玻璃尽管其传热系数区别不大, 然而其膜层对于光或者能量的控制能力存在较大差异, 使得它们的节能效果逐次增强。按照结构形式来分玻璃主要有如下几种类型:单层、双层、中空以及多层中空玻璃。这几种玻璃的传热系数依次下降, 其节能效果也就依次增加。
3.2 铝合金门窗断热型材
在门窗体系中铝合金型材不仅起到支撑龙骨的功能, 并且也会影响到节能的效果。一般情形下, 铝合金型材的断面与玻璃的面积相比较要小很多, 其导热性能会影响到节能的效果。因此, 研制出了断热型材。按照断热铝型材的加工工艺技术分类, 主要有插条式和灌注式的断热铝型材。它们的相同的特征是在内侧和外侧的铝材中间选用了有强度足够大的、导热系数比较低的隔离物质将其隔离。因而传热系数有所下降, 热阻值有所增加。
3.3 利用双 (多) 层结构的方法节能
在天气比较温暖的地方, 窗通常是单层结构, 但是在比较炎热或者寒冷的地方, 就应当利用多层 (双) 层窗的节能方法, 通过设计两层结构之间的空气层, 使得系统的总传热系数有所下降, 从而达到节能的效果。
4 屋面保温节能技术
炎热的夏季在太阳直接辐射作用下, 从屋面流进室内的热量远远比从墙体流进室内的热量更加多, 所以, 对建筑物得屋面采取隔热节能措施非常关键。当前民用建筑物屋面通常采取的保温措施有:倒置式保温屋面、绿色屋面系统、屋面上蓄水、浅色坡屋面技术, 由于变电站内的建筑具备一般工业建筑物的特点, 普遍采用的是倒置式保温屋面。
倒置式保温屋面是相对于传统的屋面而言的。倒置式保温屋面把传统的屋面结构中的防水层和保温层相互颠倒, 将保温层设置在防水层的上部。倒置式保温屋面的保温材料侧重于其具有的憎水性。工程中普遍使用的保温材料主要有:膨胀蛭石、岩棉板等, 这一类的保温材料都非憎水性。材料一旦吸湿之后, 它们的导热系数将急剧增加, 因此一般的保温屋面中应当在保温层上增加防水层, 并在保温层下增加隔气层, 使得造价提高, 构造也更加复杂。同时, 针对一些完全封闭的保温层, 在施工过程中由于受到工期以及天气状况等因素的影响, 其含水率也很难保持在自然风干情况下的含水率。如果由于找平层与保温层干燥难度大而不得不使用排汽屋面, 屋面上会有大量的排汽孔伸出, 影响到屋面的观赏和使用效果, 并且对防水层本身的整体性也造成了人为的伤害, 排汽孔上面得防雨盖极易脱落, 使得雨水容易灌入到孔内。
参考文献
[1]罗忆, 刘忠伟.建筑节能技术与应用[M].北京:化学工业出版社, 2007.
[2]李巍巍.建筑节能设计浅析[J].建筑设计管理, 2007, (4) .
变电站建筑设计技术 篇5
专业考试规程、规范及设计手册
一、规程、规范:
1、《绝缘配合 第1部分：定义、原则和规则》GB 311.1-2012；
2、《绝缘配合 第2部分：使用导则》GB/T 311.2-2013；
3、《油浸式电力变压器技术参数和要求》GB/T 6451-2015;
4、《电信线路遭受强电线路危险影响的容许值》GB 6830-1986；
5、《隐极同步发电机技术要求》GB/T 7064-2008；
6、《同步电机励磁系统 大、中型同步发电机励磁系统技术要求》GB/T 7409.3-2007；
7、《电能质量 供电电压偏差》GB/T 12325-2008；
8、《电能质量 电压波动和闪变》GB/T 12326-2008；
9、《继电保护和安全自动装置技术规程》GB/T 14285-2006；
10、《电能质量 公用电网谐波》GB/T 14549-1993；
11、《电能质量 三相电压不平衡》GB/T 15543-2008；
12、《高压交流架空送电线无线电干扰限值》GB 15707-1995；
13、《电力变压器选用导则》GB/T 17468-2008；
14、《风电场接入电力系统技术规定》GB/T 19963-2011；
15、《光伏发电站接入电力系统技术规定》GB/T 19964-2012；
16、《污秽条件下使用的高压绝缘子的选择和尺寸确定 第1部分：定义、信息和一般原则》GB/T 26218.1-2010；
17、《污秽条件下使用的高压绝缘子的选择和尺寸确定 第2部分：交流系统用瓷和玻璃绝缘子》GB/T 26218.2-2010；
18、《污秽条件下使用的高压绝缘子的选择和尺寸确定 第3部分：交流系统用复合绝缘子》GB/T 26218.3-2011；
19、《电力系统安全稳定控制技术导则》GB/T 26399-2011； 20、《光伏发电站无功补偿技术规范》GB/T 29321-2012；
21、《小型火力发电厂设计规范》GB 50049-2011；
22、《供配电系统设计规范》GB 50052-2009；
23、《低压配电设计规范》GB 50054-2011；
24、《爆炸危险环境电力装置设计规范》GB 50058-2014；
25、《35-110kV变电所设计规范》GB 50059-2011；
26、《3-110kV高压配电装置设计规范》GB 50060-2008；
27、《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》GB/T 50062-2008；
28、《电力装置的电测量仪表装置设计规范》GB/T 50063-2017；
29、《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范》GB/T 50064-2014； 30、《交流电气装置的接地设计规范》GB/T 50065-2011;
31、《火灾自动报警系统设计规范》GB 50116-2013；
32、《电力工程电缆设计规范》GB 50217-2007；
33、《并联电容器装置设计规范》GB 50227-2017；
34、《火力发电厂与变电站设计防火规范》GB 50229-2006；
35、《电力设施抗震设计规范》GB 50260-2013；
36、《110kV～750kV架空输电线路设计规范》GB 50545-2010；
37、《大中型火力发电厂设计规范》GB 50660-2011;
38、《光伏发电站设计规范》GB 50797-2012；
39、《风力发电场设计规范》GB 51096-2015；
40、《220kV～750kV电网继电保护装置运行整定规程》DL 559-2007
41、《大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置技术条件》DL/T 583-2006；
42、《3kV～110kV电网继电保护装置运行整定规程》DL 584-2007
43、《大型发电机变压器继电保护整定计算导则》DL 684-2012
44、《高压架空送电线路无线电干扰计算方法》DL/T 691-1999；
45、《电力系统安全稳定导则》DL/T 755-2001；
46、《大型汽轮发电机励磁系统技术条件》DL/T 843-2010;
47、《电流互感器和电压互感器选择及计算规程》DL/T 866-2015
48、《厂用电继电保护整定计算导则》DL 1502-2016
49、《地区电网调度自动化设计技术规程》DL/T 5002-2005； 50、《电力系统调度自动化设计技术规程》DL/T 5003-2005；
51、《330kV～750kV变电站无功补偿装置设计技术规定》DL/T 5014-2010；
52、《电力设备典型消防规程》DL 5027-2015；
53、《输电线路对电信线路危险和干扰影响防护设计规程》DL/T 5033-2006；
54、《火力发电厂厂内通信设计技术规定》DL/T 5041-2012；
55、《电力工程直流电源系统设计技术规程》DL/T 5044-2014；
56、《变电所总布置设计技术规程》DL/T 5056-2007；
57、《35kV-220kV无人值班变电站设计规程》DL/T 5103-2012；
58、《火力发电厂、变电站二次接线设计技术规程》DL/T 5136-2012；
59、《电力系统安全自动装置设计技术规定》DL/T 5147-2001；
60、《220-500kV变电所计算机监控系统设计技术规程》DL/T 5149-2001； 61、《火力发电厂厂用电设计技术规定》DL/T 5153-2014；
62、《220kV～1000kV变电站站用电设计技术规程》DL/T 5155-2016； 63、《水力发电厂机电设计规范》DL/T 5186-2004； 64、《35kV-220kV城市地下变电站设计规定》DL/T 5216-2005；
65、《220kV～500kV紧凑型架空输电线路设计技术规程》DL/T 5217-2013； 66、《220kV～750kV变电站设计技术规程》DL/T 5218-2012； 67、《导体和电器选择设计技术规定》DL/T 5222-2005；
68、《发电厂电力网络计算机监控系统设计技术规程》DL/T 5226-2013 69、《35kV～220kV变电站无功补偿装置设计技术规定》DL/T 5242-2010； 70、《高压配电装置设计技术规程》DL/T 5352-2006； 71、《发电厂和变电站照明设计技术规定》DL/T 5390-2014； 72、《电力系统设计技术规程》DL/T 5429-2009； 73、《水力发电厂照明设计规范》NB/T 35008-2013； 74、《水力发电厂厂用电设计规程》NB/T 35044-2014； 75、《电力系统电压和无功电力技术导则》SD 325-1989； 76、《大中型水轮发电机基本技术条件》SL 321-2005；
二、设计手册:
1、《电力工程电气设计手册》（电气一次部分）西北电力设计院编，中国电力出版社；
2、《电力工程电气设计手册》（电气二次部分）西北电力设计院编，水利电力出版社；
3、《电力系统设计手册》电力工业部电力规划设计总院编，中国电力出版社；
4、《水电站机电设计手册》(电气一次分册)水利电力部水利水电建设总局编，水利电力出版社；
5、《水电站机电设计手册》(电气二次分册)水利电力部水利水电建设总局编，水利电力出版社；
6、《电力工程高压送电线路设计手册》（第二版）东北电力设计院编，中国电力出版社。
瑞丽江一级水电站设计新技术 篇6
关键词：瑞丽江一级水电站 枢纽布置 取水防沙 水力机械过渡过程 双系统
中图分类号：TM62 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）12（b）-0044-02
1 工程简介
瑞丽江一级水电站，装机容量600MW，位于缅甸北部掸邦境内紧邻中缅边界的瑞丽江干流上。该工程的开发任务以发电为单一目标，电站供电范围为缅甸和中国南方电网。
电站为引水式开发，枢纽布置由首部枢纽、引水系统和厂区枢纽三部分组成。首部枢纽由混凝土重力坝（包括溢流坝段和非溢流坝段）、泄洪冲沙底孔、下游消力池、电站进水口、右岸泄洪冲沙兼导流洞等建筑物组成。引水系统布置在右岸，由引水隧洞、调压井、压力钢管道（地下埋管）组成。厂区枢纽由地面主、副厂房和室内GIS开关站组成。
2 工程特点及关键技术
2.1 工程特点
瑞丽江一级水电站为引水式电站，河流泥沙含量高，电站水头高，供电条件复杂均是该工程的项目特点。
2.2 关键技术
该工程的额定水头为299m，悬移质来沙的硬矿物占总沙样的比例高达64.3%。库容小，电站正常蓄水位725m，下库沙比仅为1.5，水库淤积较快，并能很快发展到坝前，泥沙问题严重。在狭小的河道空间里，如何妥善布置首部各建筑物，防止推移质及部分粗颗粒悬移质泥沙进入取水口，是设计、运行的关键问题。
瑞丽江一级水电站同时对应缅甸电网和中国电网的供电局面，电站供电范围复杂，且压力管道线路较长，上游单一调压井对应两条压力管道的复杂工况条件下，水力机械过渡过程的数值计算成为设计难点之一。
3 工程先进性和创新点
3.1 首部枢纽
首部枢纽布置是基于武汉大学首部枢纽水工、泥沙整体模型试验研究的基础，泄洪冲沙洞布置紧靠进水口，底板高程695m，低于进水口底板高程5m，并将泄洪冲沙洞前沿封闭形成拉沙洞引洞。引洞洞口顶部设置高拦沙坎，拦沙坎的布置结合水、沙运动特点，有效地减小了冲沙洞拉沙时引起的漩涡、激流等，确保电站进水口“门前清”和流态平稳。
同时因库容小，设计还进一步完善了冲沙保库措施。
（1）大坝3个溢流表孔堰顶高程降至709.0m，即淤沙高程大为降低，保库相对较为容易；坝体增设了底孔冲沙坝段，能有效解决清库冲沙问题。
（2）取水“门前清”主要考虑由导流洞改建的泄洪冲沙洞来保证。导流洞已完成钢筋砼衬砌，断面大（圆形，内径为10m），平板门，运行难度大。出口工作门考虑由8m×8.5m调整为2～3m×8.5m（宽×高），可灵活开启闸门。
（3）该工程库小沙量大，根据来水含沙量，小流量时开泄洪冲沙洞，其次为冲沙底孔，最后为溢流表孔，由于高程都很低，冲沙保库相对有保证。
3.2 引水隧洞
长5118m的引水隧洞，有2114m按喷锚隧洞设计，10m直径的隧洞仅通过喷混凝土、锚杆和挂网就达到支护目的。锚喷洞段的设置大大简化了施工，使工期提前成为可能，并最终得到实现。
3.3 调压井
调整后的调压井位置使整个压力管道系统布置更为合理，最大限度地减少断层F501的影响，调压井地质条件得到较大改观。通过对水力机械过渡过程的深入研究，将调压井的阻抗孔口与检修事故闸门井有效结合，检修事故闸门井门槽孔口成了阻抗孔，分流在阻抗孔板下部完成，避免高胸墙的形成，其设计独具匠心，且极大方便了滑模施工。
3.4 压力钢管
压力管道的设计内压值为420m水头，主管内径为5.2m，HD值达2184m2，为国内已建工程中较大的工程。埋管设计的最大管壁厚度为48mm，采用620MPa级高强钢。
主岔管如果按照和主管（直径为5.2m）直接对接设计，主岔管的最大公切球直经为5.98m，最大管壁厚达68mm，月牙肋采用高强钢，板厚将达到140mm。综合考虑电站的水头损失及电站出力的特点，通过多次试算，最终决定选择在不影响电站出力的情况下，采用主岔管前用两节锥管过渡渐变的方式，把主管直径渐变为4.6m的优化设计方案。主岔管最大管壁厚减为58mm，月牙肋板厚减为100mm。钢管道的设计结合了生产、制造的实际情况，方便了生产、制造，并最终付诸实施。
3.5 厂区枢纽
主、副厂房采用了钢吊车梁、对厂房的排架柱快速施工、对机组的提前安装调试提供了便利条件，同时也为机组的提前投产奠定了良好的基础。
3.6 水轮机
由于来水含沙量大，特别是石英砂含量较大，电站水头较高，转轮进口流速快。为减小水轮机转轮的磨蚀较程度，转轮采用抗磨性能较好的06Cr13Ni5Mo不锈钢材料制造，并在转轮表面采用高速火焰喷涂技术，喷涂碳化钨材料涂层加以保护。为了在转轮磨蚀严重时对转轮进行更换而不拆卸发电机部件，在水轮机层设置了转轮中拆运输通道，并设有二个备品转轮用于更换，以缩短周期水轮机检修周期。水轮机设有顶盖泄压取水作为机组冷却水用，以节约采用水泵供水时消耗的厂用电。
3.7 电气主接线
变电站建筑工程外观裂缝的技术措施 篇7
根据实践所得, 综合提出以下一些消除房屋外观裂缝的技术措施。
1避免房屋结构构造上产生的裂缝
1.1沿外墙根的混凝土散水坡。受建筑物本体沉降和温度变化的影响, 其纵向和横向产生不均匀应力, 导致散水坡产生变形、开裂。消除方法是回填土施工时, 应分层夯实, 回填土环刀法取样检验应合格, 建筑物和散水坡之间预留缝隙应符合施工规范。
1.2多单元组合结构房屋, 如控制楼 (一般二层) 和开关室 (单层) 联体布置。单元高低不一致, 两单元相接处, 由于地基受力状况不一致, 可能造成建筑物的窗角出现“八”字裂缝。在这种情况下, 多层应先期施工, 待沉降稳定再建低层部分, 所设置的沉降缝或伸缩缝内不得落入硬物, 并保证缝宽净空, 以防房屋下沉相碰而产生裂缝。
1.3建筑物门前的大雨棚, 如一端固接于主体建筑物, 另一端固接在独立柱上, 由于沉降不均匀, 有可能造成雨篷开裂。克服的办法是, 当柱与主体建筑物距离不大时, 只需将独立柱与主体建筑物的基础做成整体, 就可避免不均匀沉降产生的裂缝。如雨蓬尺寸过大, 建议设计采用单柱或双柱两端悬臂, 并与主体建筑物脱开, 且在缝口上安装白铁皮泛水作引流处理。
1.4悬臂板式挑阳台的混凝土栏板与外墙面交接处产生沿墙面的竖向裂缝。悬臂板式挑阳台宜改成横墙上外挑悬臂梁式阳台, 或做成与阳台底板相平的悬臂反梁 (挑梁应与圈梁连接或其搁置处设砼梁垫) 。混凝土栏板加6的构造拉筋, 钢筋弯900钩, 砌入横墙内的长度不小于1000mm。
1.5混凝土外栏扶手、混凝土挑檐和女儿墙压顶, 一般都有裂缝。为有效防止裂缝, 对于混凝土挑檐和女儿墙压顶, 除满足设计要求外, 还应配足抵抗温度应力的纵向通长钢筋。正常做法为通长8钢筋、横向间距120mm。混凝土外栏扶手, 最好在高低差和拐角处设置伸缩缝, 内嵌聚苯乙烯泡沫塑料板。
1.6室内底层混凝土地坪开裂, 是由于回填土不密实, 产生不均匀沉降所致。回填土较浅的可以分层夯实;回填过深难以夯实时, 可在地面基层混凝土内配一层双向钢筋网, 裂缝就可以消除。
1.7控制室等跨度较大的高梁侧面出现裂缝, 主要是混凝土收缩引起的。按《混凝土结构设计规范》 (GB50010-2002) 第10.2.16条规定:当梁的腹板高度hw≥450mm时, 在梁的两个侧面应沿高度方向配置纵向构造钢筋;其规格和根数亦应符合规范规定。
1.8梁、柱与砖墙结合部位开裂, 不应忽视在梁、柱靠砖墙面预埋拉接钢筋。倘若未埋拉接筋, 则应采取措施补救。
1.9预制楼板支座上的通胀裂缝, 往往是由于在使用荷载作用下, 板中产生挠曲而引起板端部的角变形, 楼面面层被拉开出现裂缝;也有板的支座不同沉降影响而产生裂缝, 如一端为钢筋混凝土梁 (框架梁) , 一端为砖墙承重, 二者的沉降差引起板端头裂缝。预制钢筋混凝土楼板干缩影响, 亦可使板端缝拉开。施工不良造成的缺陷, 更易造成板端缝的开裂, 如支座的梁面、墙面上不认真找平, 楼板安装不坐浆, 使单向板减弱铰支座作用。
为防止此类裂缝出现, 应从设计、施工、构件制作等方面采取一定技术措施。
(1) 设计措施:要考虑建筑结构的整体性, 不宜采用砖墙与框架梁间隔承重。因二者的沉缩性能不同, 容易造成板支座的沉降差。板面的找平层, 尽量采用细石混凝土中配b4或6的钢筋网片;也可在找平层中配置b4的钢筋通长网片, 宽度大于40㎝, 放在板端头缝的上面。
(2) 施工措施:安装楼板前, 先检查板的出厂证明书和每块的外观质量。用细石混凝土或1:3水泥砂浆找平隔板的支座, 浇水养护。安装板端底面、侧面、支座面用水冲洗洁净, 用1:3水泥砂浆座浆垫实板端头, 并保持各板端头整齐。如板面用不配筋的细石混凝土和水泥砂浆作找平时, 必须对直板端头留设分隔缝, 缝宽不小于10mm, 用密封膏嵌密实。楼板面层施工, 如设计为水泥砂浆、水磨石等整体面层, 也要对直板端缝处嵌通长的铜条或玻璃条。如铺设块体面层, 同样要对直板端缝留不嵌灰浆的通长直缝, 用密封膏嵌密实。如板端产生微小裂缝, 由于嵌缝密封膏具有拉伸应变能力, 表面不会看见明显裂缝。
(3) 构件制作方面:预制楼板的质量必须严格控制, 要有质量保证书。安装的楼板要有60d以上的保养期, 可减少板的干缩值, 尽量减少板的挠曲变形值, 缩小板转角位移值。
2避免房屋装修产生的裂缝
在房屋装修工程中由于局部处理不当, 在装饰表面出现各式各样的裂纹
2.1室外长条踏步, 如面层为斩假石、水磨石或薄地砖等, 中间每隔3-5m应该用电锯割缝或嵌双玻璃 (铜) 条, 并使表面平整光洁, 避免温差产生裂缝。
2.2踏步、踏步平台与外墙相接边缘, 其装饰面宜嵌双玻璃 (铜) 条, 使裂缝寓于嵌条中, 不紊不乱, 避免沉降不一产生裂缝。
2.3混凝土外栏扶手, 做面层装饰时, 应在高低差、拐角处和结构伸缩缝处嵌双玻璃 (铜) 条, 使之断开。
2.4避免门窗框边产生裂缝, 应在抹灰前需先将门窗框缝用石灰砂浆或沥青麻丝嵌塞, 再用1:1:6混合砂浆双面封缝后, 再进行抹灰, 最后钉贴脸。
2.5预制楼板顶棚板缝开裂, 可采用在预制楼板板缝处粘贴玻璃纤维布的办法防止。第一步, 把0.02mm玻璃纤维布裁成宽200mm的布条。第二步, 用清水将玻璃纤维布条洗净、晾干。第三步, 在楼板下面层抹107胶水泥砂浆, 其中107胶掺量为水泥重量的10%, 砂浆厚度为5mm, 待找平后沿板缝粘贴玻璃纤维布, 用木抹子抹压, 并轻轻拍打直至玻璃纤维布出浆为止。第四步, 待水泥砂浆有一定强度后, 便可继续进行顶棚抹灰。
2.6多孔板楼 (地) 面, 常见门槛两侧产生裂缝。可在混凝土垫层或水泥砂浆垫层施工前, 先检查门口处砖层是否过高, 如过高, 应预先剔除, 以防止面层较薄;门口处基层表面应冲洗干净;面层施工前1-2小时, 应对基层进行浇水湿润, 素水泥浆涂刷要均匀, 随刷随铺, 不能采用先撒水泥后浇水或先浇水后撒干水泥涂刷的方法。面层施工时, 宜跨门槛铺钉一层b4@150的钢筋网, 然后再做面层, 这样就可预防门口处地面开裂。
2.7混凝土压顶抹灰时, 每隔10-15m留缝断开, 缝内嵌填防水油膏, 可有效防止混凝土面层形成裂纹。
2.8岩棉夹心板抹灰裂缝。这种裂缝主要出现在: (1) 岩棉夹心板隔墙、顶棚及混凝土墙相接抹灰部位的通胀裂缝; (2) 岩棉夹心板隔墙表面抹灰和阴角抹灰部位的竖直通长裂缝; (3) 岩棉夹心板表面抹灰的长短不一的不规则裂缝; (4) 门窗洞口边角的辐射状裂缝。
这种裂缝产生的主要原因有: (1) 砂浆嵌填不密实。在岩棉夹心板隔墙、顶棚及混凝土墙相接的阴角部位砂浆薄弱疏松。这一方面是由于砂浆嵌填不密实造成的分离;另一方面与砂浆在重力作用下产生下坠有关。由于这两方面的共同作用, 使阴角部位抹灰产生通长裂缝。 (2) 砂浆干缩开裂。岩棉是一种干燥的材料, 不允许浇水, 抹灰后很快吸收砂浆中的水分, 砂浆吸水太快, 产生很大的收缩应力, 这是产生各种不规则裂缝的主要原因。 (3) 空鼓裂缝。是由于面层相对与基层空鼓而产生的开裂。 (4) 受荷载冲击造成裂缝。岩棉夹心板在施工过程中, 由于受到外界意外碰撞而产生裂缝。 (5) 岩棉板竖向拼缝的水平钢丝网及门窗角拼缝45°角的斜向钢丝网漏放或绑扎不牢而产生的裂缝。
这种裂缝的主要防治措施: (1) 严把岩棉板安装验收质量关。抹灰前对安装好的岩棉板应该进行认真的检查验收, 特别对板拼接处的阴角网、阳角网、平面网及45°角的斜向网, 必须加固到位, 绑扎牢固。 (2) 严格按照施工规范技术要求进行施工。施工前先用水泥砂浆对岩棉板与混凝土的接缝认真处理, 嵌填密实后刮单面槽, 待其强度达到50%以后时, 方可进行墙体另一面抹底灰, 保证墙体抹灰砂浆有一定的强度和刚度。待两面底灰抹完并有一定强度后, 再进行面层抹灰。 (3) 调整操作程序和方法。一般抹灰自上而下进行, 先抹顶棚, 后抹墙面。为减少和避免阴角不密实、砂浆下坠和收缩造成的裂缝, 采取先墙面、后顶棚抹灰的操作方法, 使墙面与顶棚抹灰相接阴角牢固可靠, 不易产生裂缝。 (4) 对已经出现的裂缝, 应用尖錾沿着裂缝轻轻凿槽, 槽深6-10㎜、宽4-9㎜, 用水冲洗干净, 涂刷掺有少量U E A膨胀剂的水泥素浆, 用铁抹子反复挤压, 使水泥素浆进入缝内, 然后浇水养护。
2.9抹灰层起壳开裂, 是基层与抹灰层、中间层、面砖面层结合不牢固或不分层而一次成活而造成的。因此, 抹灰前应剔除基层上的灰浆、尘土清理干净, 混凝土表面要仔细凿毛, 浮渣要用钢丝刷刷掉。提前浇水湿润, 而且在抹灰前基层没有明水。对于凹洼过大的部分, 应提前用1:3水泥砂浆找补, 不能一次找补成活, 以防止坠裂或找补层太厚造成收缩大而产生裂缝。而凸出基层的部位要先凿掉, 这样, 底灰厚薄均匀, 从而防止裂缝的产生。底子灰要用粗砂, 面层用中砂, 并且要控制砂的含泥量在2%以内, 用收缩性小的普通硅酸盐水泥来配制抹面砂浆。抹灰操作要得当:底子灰抹好后, 要在砂浆收水后反复压实, 以防坠裂或空鼓;罩面灰抹压要适时, 要在水泥砂浆初凝前压实、压平, 抹压过迟会造成赶压, 易形成空鼓、开裂;面砖应“泡水”浸透, 晾干后才能镶贴。平铺面层, 基层砂浆一定要干, 切忌有泌水现象, 防止水膜与面砖隔离, 影响粘接而产生空鼓。砂浆中可掺入胶粘剂或微膨胀剂。如果能采用干拌砂浆, 其粘结性能更为可靠, 可防止起壳开裂。
3、结语
环境优美、构造简洁、外表美观的变电站将为达标投产和星级创建提供良好的条件, 并有效地推动变电站“两型一化”建设发展。
摘要：随着变电站工业化建设和星级化管理进一步深入, 站内建筑工程不但要内部结构合理, 而且外观要求简洁、美观, 不能出现任何各式各样的裂缝, 但由于种种原因, 在站内很多建筑物、构筑物表面呈现龟裂、裂缝, 时间一长, 裂缝集灰, 破坏整体形象。本文从设计、施工等不同角度分析裂缝产生原因和处理方法。
浅析智能变电站设计配置一体化技术 篇8
1 设计配置一体化技术的工作原理
智能变电站设计的流程是蓝图设计→验收测试→具体实施。首先设计人员利用开发软件绘制蓝图, 然后利用工程实例下的智能装置模型配置特定环境下的测试指标, 最后将各智能装置通过输入、输出的对应法则映射到实际的设计图纸中, 完成各装置联系建立的具体工作。其中, 图模一体化是智能变电站设计配置一体化的根基。图模一体化, 顾名思义, 就是要将图纸设计和模型很好地衔接起来。图纸的构成元素是图模连接线、图模布局等, 模型依据布局图发展成为工程实例。根据相关原则, 定义输入、输出变量时不能脱离标准图模库。
1.1 图模一体化技术
与传统变电站的设计相异, 在智能变电站的设计中, 装置图元不但拥有模型文件的骨架支撑, 而且其与ICD文件一一对应。智能变电站的各类相关装置的输入、输出端口的定义和命名必须严格遵守国家公布的相关文件中的规定。设计人员在设计智能变电站的过程中, 除了受到明确定义部分的限制, 还要尽可能地杜绝装置碰撞问题的发生。在智能变电站的设计中, 建立图模的实质就是导入ICD文件。导入过程中, 可能会出现设计不合格的报警信息。一旦设计人员遇到这种问题, 就必须立即停止导入, 找出问题的症结所在。设计中, 还要注意图模会根据电压的差异对应显示不同的信息。避免这一设计问题就是要保证生产厂家提供的ICD文件信息不唯一, 但由于相关的设计标准还没有确立, 所以真正符合标准的设计几乎没有。
1.2 数据库
数据库中存放了大量的智能变电站的设计信息, 其中包含智能管理、设计模型、图纸规格和校验结果等高要求。这有利于工作人员从数据库调用相关信息维护变电站。正因为数据库的存在, 才保证了虚端子映射、通信网络、设备信息等重要功能的实现。SQLite设计软件是目前最受欢迎的数据库软件, 其具有容量大、易安装等优势。
1.3 拓扑邻接表
在智能变电站设计中, 虚端子配置的工作量很大, 拓扑邻接表就产生于两个实例化的虚端子之间的布线。拓扑表的拓扑线就是虚端子的输入、输出端的连线, 其绘制是根据工作人员提供的映射表由电脑鼠标完成。这不仅提高了智能变电站的设计效率, 还能检查绘制结果。
1.4 设计与配置的连接
设计与配置是两个不同的过程。为了保证这两个过程的一致性, 应使用同一种设计工具, 将配置与设计相互融合, 最后得到设计图纸, 并产生相关的XML文件。虚回路图纸与设计图纸不同, 它是工作人员后期维护变电站的重要参考资料。
2 设计配置一体化方案
2.1 软件架构
设计智能变电站应用的软件是AutoC AD, 并整合应用了相关的控件。这些控件依托于SQLite数据库, 由11个模块构成, 保证了设计和配置的一致性。
2.2 设计过程
完成智能变电站的设计需如下几个步骤:①创建图模库;②配置装置;③通信网络的设计;④拓扑图的设计;⑤生成虚端子映射表;⑥在前面步骤的基础上得到光缆清单;⑦检查图纸, 并重复④~⑦。至此就结束了一个流程, 完成了智能变电站的设计。设计智能变电站的各个步骤之间环环相扣, 设计人员必须拥有较高的设计水平。
2.3 辅助设计
2.3.1 绘制通信线
虚端子映射表是虚回路可视化的基础, 而虚回路可视化就是要原样多次复制拓扑图中两个装置之间的通信联系。反映该联系仅需要一根通信线。首先要完成布局管理, 将可视化的装置合理安排到图纸上, 然后科学地选择布线线路。在整个通信线路布线过程中, 布线线路种类越多, 所布的线就越混乱, 因此要避免使用过多的虚回路种类。此外, 通讯线会触发它连接的两端装置映射表的配置信息。
2.3.2 导出光缆清册
在通信图中, 因为相关规定要求只有网络和直连这两种传输模式, 因此同一个交换机上的装置之间不一定会有连接线。连接线只用来显示逻辑定义。在通信线已经定义好的基础上, 加上屏柜中的装置和交换机与装置之间的通信线后就很容易导出光缆清册。这种通过连线得到光缆清册的方法优于常规的人工计算和统计, 节省了大量的人力资源。
2.3.3 间隔等价映射
不同型号的装置有着不同的应用, 为了保证各类文件中虚端子中文表达的准确性, 设备生产厂商不能采用统一标准添加中文描述, 而必须具有针对性。但由于该方面的相关规定还不完善, 厂商也不能严格执行, 所以标准化设计依旧很难实现。在二次设计中, 应用典型的设计和配置, 通过间隔等价映射, 就可完整地输出虚端子映射表。该方法除了可以减轻设计人员的工作量外, 虚回路本身还可以自检测映射的正确性。
2.3.4 设计信息共享
设计信息的共享主要是为了后期的维护工作。有了智能变电站设计和配置的相关信息, 再利用DXF格式文件记载的拓扑信息和虚端子装置的命名, 就可以实现虚回路的可视化运行, 并及时发现问题、分析问题, 最终解决问题, 实现设计信息的共享。
3 结束语
智能变电站设计配置一体化技术已经初步形成, 它减轻了设计人员的工作量, 提高了工作效率, 但为了得到设计与配置更高的一致性, 我们还应不断研究, 优化该设计方案, 使之得到更广泛的应用。
参考文献
[1]孙一民, 裘愉涛, 杨庆伟, 等.智能变电站设计配置一体化技术及方案[J].电力系统自动化, 2013 (14) :70-74.
变电站建筑设计技术 篇9
在智能电网的正常运营中, 智能变电站是不可缺少的重要组成部分, 它是智能电网运行的基础, 对智能智能电网的运行起着支撑作用。在对智能变电站进行设计和建设的过程中, 例如变电站的二次网络结构和二次智能化配置等这些问题都是通过智能变电站进行处理的。对这些问题进行完善的处理是建设智能变电站的关键。本文研究的变电站是一座开发区的智能变电站。智能变电站作为电网的末端站点, 不仅要尽量的减少在智能变电站的建设费用, 而且还需要保证智能变电站的安全稳定的运行。下面我们就通过该智能变电站对终端负荷站的一些设计内容进行分析。
2 110k V的智能变电站方案阐述
在智能变电站的内桥接线方式中, 110k V的内桥接线是最主要的一种, 这种接线方式可以有效的提高智能变电站的稳定性。下面我们从几个方面对本文设计的智能变电站的方案进行简述。
2.1 站控层
站控层主要是为了将整个变电站的统一建模和构建统一的信息平台, 并更好的对信息进行收集、储存和加工再传到平台上, 以获得高效、稳定、可靠的高级应用数据。
2.2 间隔层
间隔层是通过测控仪表和保护设备等几个部分组成的。一般情况下, 110k V变电站的供电方式是一种辐射式的, 所以, 一般只是在分段的地方对内桥系统进行保护, 以随时测控电流, 而不在进线侧设置保护。
2.3 过程层
过程层是通过互感器、智能终端以及合并单元等几个部分组成的。过程层跟间隔层设备都是通过网络式的通信方式进行连接的, 并且通过光纤等作为媒介对信息进行传输。该智能变电站通过本体智能终端、变压器及智能组件来实现相关设备的智能化;开关智能化的实现归结于智能终端、GIS开关及智能组件共同协作。
3 智能变电站设计中存在的问题
3.1 数字式互感器存在按照私有规约输出数据的现象
如果数字互感器按照私有规定进行数据输出的时候, 就会使得电流、电压互感器匹配困难的问题。经过研究, 此种状况的解决方案为:首先将电压式数字互感器的输出信号与相应厂生产的合并单元相连, 然后再以标准格式接入电流式数字互感器。然而, 这样做可能导致合并单元数目的增加, 从而增加组柜体积;在电压输出过程中增加了一定的中间环节, 带来延时问题使得电流与电压不同步;另外, 也容易发生商家推诿责任的现象。
3.2 桥接线的扩大受保护装置、电压互感器的影响
当数字式电压互感器在进行信号输出的时候, 必须按照相关的要求进行输出。鉴于110k V的变压站只能采用扩大的内桥接线方式, 而2号主变电压互感器的信号从6路中输出, 2路信号输出至末端合并单元, 与1号母线的电压互感器并列, 2路的输出信号则与3号电压互感器并列, 这就给生产厂家提出了一定的设计要求。
4 各层设备配置设计
4.1 过程层设备配置
本文研究的智能变电站是采用智能终端合并的单元一体化设备, 并且是单套的配置, 分别对两台合并单元配置主变11k V侧和主变10k V侧、一台智能终端, 装置分散安装于就地GIS控制柜或10k V开关柜内;10k V其余间隔不配置智能终端及合并单元。
间隔层设备配置
(1) 保护测控装置配置
a.依据业主要求, 主变保护采用主后分开的保护装置;主保护不具备测控功能, 后备保护兼容测控功能, 组屏放于主控室。主变非电量保护下放到户外主变本智能组件箱, 实现就地采集就地跳闸。
b.110k V采用保护测控一体化装置, 组屏放于主控室。
(2) 计量装置
该智能变电站110k V线路侧、主变110k V侧、主变10k V侧均采用0.5S级数字式电度表, 安装于电量采集屏。10k V出现作为关口计量点, 电度表采用1+0配置原则, 采用0.2S级常规电度表;无功补偿及站变, 采用0.5S级常规电度表。站内设置一台电能量远方终端设备, 该设备以RS485串口方式采集全变电站的电量信息, 向电能计量管理部门传送信息, 并通过协议转换器接入站内MMS网络。
4.2 智能组件安装位置选择设计技术
本站点的合并单元和智能终端装置进行安装于就地位置的时候需要考虑以下这个方面:本站采用的是常规配置, 采用“合并单元+常规电流 (电压) 互感器”方式, 智能组件安装于就地智能控制柜内, 将有效的减少控制电缆的使用量, 而且智能组件连线较短, 不容易产生误差。
4.3 母线合并单元与其余间隔合并单元之间的协议
现阶段, 国内合并单元厂家常用的SV采样值相互传输协议有两种, 一种是IEC61850-9-2协议, 另一种是IEC60044-8协议[4]。由于国家电网公司的招标方式时常改变, 经常出现各间隔合并单元厂家不一致的情况, 有一些厂家的合并单元只能接收IEC61850-9-2协议的数据, 而有一些厂家的合并单元只能接收IEC60044-8协议的数据。智能变电站中, 各间隔合并单元之间通常会有很多联系光缆, 因此, 在设计联络会上, 必须对其通信协议予以明确, 有效避免现场调试时, 出现无法通信的情况。本站智能组件均采用单一厂家产品, 智能组件之间的SV采样值相互传输协议均采用IEC60044-8协议, 有效的避免了上述情况的发生。
5 总结
对于我国的智能变电站的发展情况来说, 虽然目前还处在一个起步阶段, 但是对于传统的变电站的系统保护和一次性设备的自动控制带来了很大的调整, 在未来, 智能变电站必定是一个发展的趋势。这就需要将110k V变电站的技术更加的成熟, 并且还需要不断的增加系统的兼容性和自动化综合能力, 使得系统的稳定性更加优良并更好地突破现有的技术。
摘要：本文对110kV的智能变电站方案进行了阐述, 分析了智能变电站设计中存在的问题, 根据数字式互感器存在按照私有规约输出数据的现象, 提出智能变电站各层设备配置设计技术要求及智能组件安装位置选择设计等关键技术。
关键词：110kV,智能变电站,设计,技术
参考文献
[1]吴罡, 李琳, 李翔等.110kV智能变电站设计方案初探[J].江苏电机工程, 2011, 30 (2) :31-35.
[2]程春晖.110kV智能变电站的设计方案研究[J].城市建设理论研究 (电子版) , 2013, (19) .
变电站建筑设计技术 篇10
关键词：智能变电站,配置一体化技术,设计
在信息化时代快速发展的背景下, 智能变电站的设计工作也逐渐发生了变革。在信息技术逐渐成熟的情况下, 智能变电站逐渐替代了常规的变电站, 进而成为变电站当中的主力军。基于此, 智能变电站设计和管理工作也成为了其中最为重要的环节。在实际设计的过程中, 因为网络分析装置与故障录波装置是互相独立的, 因此, 需要尽可能地降低两者碰撞次数, 因为一旦出现碰撞, 必然会对变电站的正常运行产生不利的影响。由此可见, 智能变电站设计配置一体化的实现具有重要的现实意义, 值得深入研究。
一、智能变电站设计配置一体化技术原理
(一) 图模一体化技术
同传统变电站设计相比, 不同的是, 智能变电站设计过程中, 装置图元不仅仅具备模型文件骨架支撑, 同时和ICD文件能够相互对应。在智能变电站当中, 各种装置输入与输出端口定义及命名需要始终根据国家公布文件进行规定。而在实际的设计过程当中, 工作人员不仅会受到明确定义的部分限制, 同时, 应该尽量避免装置碰撞情况的出现。同时, 在设计的过程中, 建立图模最主要的目的就是为了导入ICD文件。在导入的时候, 很容易出现报警信息不合理的现象。如果出现这种问题, 就应该立即停止导入工作, 并且准确地找出问题的主要原因。除此之外, 在设计的时候还应该对图模信息显示的问题予以重视, 因为它会根据电压不同来进行显示。而避免此设计问题出现的主要原因就是要确保生产厂家实际所提供的ICD文件信息不是唯一的, 然而, 因为并不具备设计标准, 所以, 很难保证设计与标准要求相吻合。
(二) 数据库
在数据库当中存放很多智能变电站设计信息内容, 而且还包括了智能管理、图纸规格、设计模型以及校验结果等多种要求内容。所以, 更加方便工作人员在数据库当中调用信息来对变电站进行有效地维护。而正是因为数据库, 所以能够更好地实现虚端子映射、设备信息和通信网络等多种功能。现阶段, 使用最广泛的数据库软件就是SQLite设计软件, 它的容量比较大, 而且容易进行安装。
(三) 拓扑邻接表
在设计智能变电站的过程中, 虚端子配置工作量比较大, 而拓扑邻接表就在两个比例化的虚端子间的布线中产生。其中, 拓扑表中的拓扑线代表的就是虚端子输入和输出端连线, 而具体绘制的过程则需要按照工作人员所提供的映射表, 并通过电脑鼠标来完成。这样一来, 不仅仅使智能变电站设计效率得到了提升, 同时还可以对绘制的结果进行检查。
(四) 设计和配置连接
因为设计和配置属于两个不同的过程, 所以, 要想实现这两个过程的一致, 就需要利用相同的设计工具, 实现配置和设计的有机融合, 最终获取所需的设计图纸, 而后形成XML文件。另外, 虚回路图纸和设计图纸之间也存在一定的差异, 这也是工作人员在变电站后期维护过程中十分重要的参考依据。
二、智能变电站设计配置一体化的具体方案
在设计智能变电站的过程中, 具体的流程就是设计蓝图、验收测试与实施。其中, 设计工作人员需要通过开发软件来绘制出蓝图, 并且借鉴工程实例的智能装置模型来配制出在特定环境之下的测试指标, 最终利用输入和输出把各个智能装置的对应法则映射至实际的图纸设计当中, 进而更好地完成构建装置联系的工作任务。
(一) 软件架构
在设计智能变电站的过程中, 所使用的应用软件通常是Auto CAD, 而且, 将相关控件进行了整合。而这些控件所依托的就是SQLite数据库, 其中主要包括11个模块, 这样一来, 就有效地确保了设计与配置的一致。
(二) 设计的过程分析
在对智能变电站进行设计的过程中, 需要经历7个步骤:第一, 图模库的创建;第二, 配置装置;第三, 设计通信网络;第四, 设计拓扑图;第五, 虚端子映射表的生成;第六, 获取光缆清单;第七, 严格检查图纸, 重复进行第四至第七步骤。在完成上述流程以后就相当于完成一个流程, 也就完成了设计智能变电站的工作。以上设计步骤之间环环相扣, 所以, 必须要保证设计工作人员自身的设计水平, 进而确保设计的质量。
(三) 辅助设计内容
第一, 通信线的绘制。要想实现虚回路可视化, 最基础的元素就是虚端子映射表。所谓的虚回路可视化就是要多次地复制拓扑图当中两装置的通信联系。而对这种联系的反映仅仅是一根通信线。其中, 最为关键的就是要完成布局的管理, 在图纸中合理地设置可视化装置的位置, 并且保证布线线路的科学合理性。在实际布线的过程中, 如果线路的种类比较多, 那么就很容易导致布线混乱, 所以, 应该谨记, 不应该过多地使用虚回路的种类。
第二, 光缆清册的导出。通信图当中, 在规定要求下, 仅仅包括网络与直连两种传输的模式, 所以, 在相同的交换机装置中, 连接线并不一定会始终存在。而连接线的作用只是显示逻辑定义。在定义通信线的背景下, 如果增加屏柜装置与交换机和装置间的通信线, 就能够更方便地导出光缆清册。利用连线方式取得了光缆清册, 要比常规人工计算与统计更加优越, 可以使得人力资源得到有效地节省。
第三, 间隔等价映射。装置的型号不同, 其应用也存在一定的差异, 所以, 为了确保不同种类文件当中的虚端子中文表达更加准确, 那么, 设备生产厂商就不应该使用统一的标准来增加中文描述, 而是要保证其针对性的特征。然而, 因为在此方面的规定并不成熟, 所以, 厂商难以严格地执行, 要想实现设计的标准化就具有较大的难度。另外, 在二次设计的过程中, 需要使用典型设计与配置, 并且利用间隔等价映射的方式, 使得虚端子映射表能够完整输出。这种方法不仅能够有效地缓解设计工作人员自身的工作量, 同时, 还可以保证虚回路自身对映射正确程度的自动检测。
第四, 共享设计信息。实现设计信息的共享, 其主要的目的就是更好地开展后期维护工作。在智能变电站设计与配置信息的帮助下, 充分利用DXF格式文件, 将拓扑信息与虚端子装置命名进行准确地记载, 这样一来, 就能够更好地推动虚回路可视化运行的正常, 而且可以及时地发现存在的问题并分析, 尽快解决问题, 保证设计信息可以实现共享。
结语
综上所述, 目前, 智能变电站设计配置一体化技术已经初步形成, 一定程度上减少了设计工作人员工作量, 而且使得实际的工作效率有所提升。然而, 要想保证设计和配置的一致性更高, 就应该进行深入地研究, 并对设计方案进行适当地优化, 保证其更好地应用在实际工作当中。本文对智能变电站设计配置一体化技术进行了详细地分析, 并且重点阐述了具体的设计方案内容, 主要的目的就是为了确保变电站运行的正常。
参考文献
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