科技创新与应用ｌ ２０１３年第３５期 科技创新 浅析全户内变电站的设计及其创新应用 王岩 栾丽明 （国网蓬莱市供电公司，山东蓬莱２６５６００） 摘要：随着城市建设的发展与居民生活水平的提高，对于电力的应用更加广泛，用电负荷的增长对电能的质量与可靠性都提出了 更高的要求。城市户内变电站为城市电网的发展起着重要的作用。文章对某城区全户内变电站的设计方案进行阐述，通过设计创新 与技术创新，解决目前在变电站应用中存在的环保节能问题，更好地实现社会效益与经济效益，为社会的发展提供更多思路。 关键词：变电站；全户内；设计；应用；环保 １引言 城市电网中用户相对集中，使用电能也会相对较大。目前在城市 中，电网存在着一些问题，供电可靠性难以保证。户内变电站的设计是 （竣工）验收流程图、全户内变电站运行设计流程图、全户内变电站主变 压器散热、降噪设计流程图等。 ３＿３节能设计方案 根据国家需要进行的电网建设改造的—个重要环节。一般来讲，变电站 位于城市的核心区，通过户内变电站的应用，可以大大提高电力企业的 形象，提高竞争力。但由于城区的土地宝贵，变电站的选址相对困难，甚 至有可能会在报批的过程中受到经济因素影响。未来城市的变电站设 计将会以提高土地利用率、提高变电站的综合利用率为目标。 ２全户内变电站的设计思路 某城市的１ １０ＫＶ变电站采用１ １０ＫＶ配电装置与主变压器放在户 外，其他的配电装置布置于户内，这种半户内型的模式运行的时间已经 很长，会产生非常强的噪音，而且从形象上讲与现代城区的建设不符， 造成景观不协调。需要对半户内的变电站进行改造，改造前要与全户内 的变电站模式进行对比分析，进行充分论证。ｍ 一般来讲，半户内变电站的占地面积大一些，需要的绿化面积也会 随之增大，室外的变电装置在维护上需要耗费的成本与时间要多一些。 而全户内变电站的绿化面积小一些，技术相对先进，避免了维护带来的 成本增加，对于周围环境的影响降低，与城市其他的景观更力Ｉ１和谐。国 家电网公司在对１ １０ＫＶ变电站设计中均有一定的模板，全户内变电站 设计需要进行参考与改造。通过对三个模板进行对比，这三个模板均有 自己的优势所在，要根据变电站所在地区的特点进行适当选择。 ３变电站设计方案 ３．１建设方案 在对全户内变电站进行设计时，首先要明确变电站建设需要遵循 的原则。首先要执行国家相关的经济，保障人身安全，电能质量合 格；变电站的建设要与城市的建设协调发展，并为未来的负荷增长留有 余地；建议采用双回路、双电源供应。在设计时要遵守国家相关的设计 规范。 在本次全户内变电站设计中，Ｉ１０ＫＶ电气主接线采用内桥接线， ３５ＫＶ出线６回，ＩＯＫＶ出线１４回，采用音母分段接线。经过计算，对于 短路电流的设ｉ— 值如下： 短路点位置 短路容量（ＭｖＡ） 短路电流（ＫＡ） 冲击电流（ＫＡ） １１ＯＫｖ侧 １３４Ｂ ７．Ｏ８ １８ ３５ＫＶ侧 ４３９ ７．２５ ｌ８．５ １０ＫＶ侧 ２７７ ｌ６ ４ｌ 此全户内变电站的主体是综合建筑楼宇，采用双层设计，第一层为 １０ＫＶ、３５ＫＶ配电装置，二层为１ １０ＫＶ配电室、电容器室。变压器设计在 室内，散热器在室外。在此设计方案中，围墙占地面积约为１３５８平米， 站区建筑面积１２００平米，建筑覆盖率８８％。另外需要对绝缘、防雷与接 地进行设计，对继电保护以及控制方式进行选定。日 ３－２流程设计方案 全户内变电站初步设计流程有多个节点需要在设计时进行注意。 节点Ｉ是发展策划部编制全户内变电站可行Ｉ生研究报告；节点２是可 行胜报告提高技术创新小组进行审批；节点３是提交主管部门批复，通 过对设计方案的调研、技术经济比较，在节点９中，由生产部对变电站 进行一次系统图与电气平面图进行设计；节点１Ｏ，生产部根据电网运行 参数、负荷晴况编制设备明细；随后经过审核后归档处理。日 全户内变电站施工图设计流程中，首先是由生产技术部门提交初 步设计说明书，设计单位进行土建部分的设计，生产部门对施工图进行 审核，监理在审核过程中同样也会提出一定的问题，施工方、运行方对 图纸提出一定的建议与意见，设计单位进行修改，电气一次部分图纸在 经过多个部门审核后，进行修订成为电气二次部分图纸设计。 完成初步谢十之后，要对其他的环节进行提前设计，这会涉及到多 个流程图，如全户内变电站施工图的设计流程图、全户内变电站开工 一６６一 随着我国对于节能降耗的不断关注，节能理念深入 。在经济结 构调整与产业改革中更是如此，对于全户内变电站的设计同样需要关 注节能设计。首先可以从建筑节能方面进行规划设计，建筑节能是一种 最有成效的节能措施，目前已经采用的绿色建筑与节能建筑标准，实现 城镇的节能目标５０％。在变电站的规划设计中，要简化总体布局，尽量 减少挖土方，减少设备布置层数，方便运输与安装，消防与通风。减少安 全隐患风险。节约土地，改善景观，优化环境；对于单体的建筑设计，要 采用合理的平面形式，使用节能材料，屋面采用节能技术措施。目 由于在全户内变电站的设计中，变压器的数量最为多，容量也大， 在设计时，要尽可能地选一些低损耗变压器，减少在变电过程中产生的 电量损耗。通过选择最好的运行方式与负载调整，变压器在传输同样的 电量条件下，电能损失最少。变压器的经济运行只需要进行供、用电合 理即可，不需要进行额外的经济投资。变压器的容量、电压等级与铁芯 材质都会对额定负载消耗与无功率的空载消耗产生影响，因为需要采 用参数好的变压器，采用最有效的组合参数进行合理运行。通过不断进 行采样、数据分析，结果论证，可以发现，在系统运行以来，运行状态平 稳，反应灵敏，能够及时辨别出机械运行状态，形成故障诊断的专家系 统。为提高电力系统的安全稳定运行，起到强大的推动作用。 ４创新应用 由于城市对于所建的全户内变电站的供电质量与可靠性的要求非 常高，所以需要对其进行必要的在线监测。在本项目中，采用变压器有 载高压开关在线监测技术能够有效避免问题更为严重地发生。有载分 接开关准确及时的运作，可以强制分配负荷潮流，保证电力系统可靠运 行，提高电网的灵活性。电力变压器有载分接开关的主要故障为机械故 障，有可能会损坏到电力变压器，影响正常运行。系统采用信号传感、数 据采集、网络监控以及图形化编程技术，对监测数据进行有效分析，确 定运行状态，及时判断故障类型，有针对陛进行提前维护保养，避免造 成更大的损失。 ５结束语 通过对某城市的具体变电站的提前预算分析与设计，对全户内变 电站的优势与存在的问题进行阐述。总体来讲，此模式对于传统的变电 站运行提出了较彻底的改革，更能适应现代城市的发展与城市建设的 需求。通过对新式的全户内变电站的设计分析与验证，变电站能够取得 不错的社会效益与经济效益，得到了广泛的认可，与周围的环境更加调 协。未来这种模式将会应用更加广泛，它的设计也会根据当地实际出现 更为切实的方案，促进着电网事业的不断前进。 参考文献 【１】郑杰．全户内变电站的设计与创新应用【Ｄ］．山东大学，２０１２（０５０． ［２］王红，贾丽敏．１１０ｋＶ全户内城市变电站通风设计的改进ｆＪ１．供用 电．２００９（０６）． ［３］金淋芳．城市全户内变电站主变压器室通风降噪研究 供用电， ２０１０（０２）． 【４］刘耀锋，吴宁，印吉景．２２０ｋＶ全户内变电站设计相关问题探讨『Ｊ］． 电力自动化设备。２０１０（１２）． 【５】陈娟．广州绿色变电站工程设计特点及造价分析ｆＪ１．甘肃水利水电 技术，２０１１（１０）． ［６］张龙骧，邱新刚．谈２２０ｋＶ全户内变电站土建设计相关问题『Ｊ］．山 西建筑．２０１２（１８）．
