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变电工程设计范文1
关键词：输变电工程；抗灾设计；技术支持
中图分类号：E271文献标识码： A
绪论 在越来越频繁的自然灾害面前，电力设施保护的标准以前已经无法适应自然条件的变化。在这种情况下，有必要改变气候条件和自然灾害，普遍提高电网规划设计标准，增强电网抵御严重自然灾害的能力，保障社会的稳定和人民生活的基本需求。然而，如果只用一个统一的高标准建设所有项目，会导致投资大，经济性差。事实上，由于不同的因素，如地理位置，气候条件，能力需要来抵抗自然灾害不用严重性是不一样的。同时，输电线路工程中的区域是不一样的，在不同自然灾害面前，所要求的程度也不同。本文在坚持电网规划的前提下，设计标准化的概念基础上，依据常规的设计标准，对需要不同的功率传输的线路以及同回路中的不同位置的差异化的设计。
1 输变电工程设计中抗冰灾技术
目前我国覆冰发生频率越来越高[1]，覆冰灾害影响省份越来越多，覆冰灾害影响范围越来越大，线路覆冰已成为电网灾害第一位，不断造成越来越重的危害。发生线路覆冰会导致线路过载、导线舞动和冰闪等伤害。目前国内外电网主要实施的抗冰灾新材料与新技术有：使用ACCC碳纤维复合芯导线、高强度钢、AERO－Z导线、钢管塔、低居里点铁磁材料和融冰除冰先进技术及策略这几种。
在电网抗灾方面，应从节能、环保、降低成本、增加输送容量、提高电网安全运行等方面综合效益看，在输电线路改造以及电网抗冰灾设计中推广应用新型材料和新技术具有非常大的经济和社会效益。
本人建议抗冰设计时应综合考虑差异化抗冰设计、对冰区分类划分、选择避冰区域设计、输电线路及杆塔抗冰设计、绝缘子抗冰设计和作为融冰电源点的变电站设计这几类设计指导理念。
2 输变电工程设计中抗雷击技术
我国位于温带(部分属于亚热带气候)，所以有强烈的雷闪活动[2]。国内外统计表明，由于雷击输电线路引起的跳闸次数占故障跳闸次数的50%~70%，这给社会带来巨大的经济损失。
虽然雷电是不可避免的自然灾害，但是如果不断探索雷活动规律，分析线路雷害的发生的特点，在高压输电线路的防雷设计中，对各种因素进行综合分析，选择因地制宜的设计，降低事故发生率，提高供电可靠性是完全可能的。输变电工程设计中应考虑防雷差异化设计、避开雷区、合理选择避雷措施和慎用复合绝缘子这些科学合理的设计方法，优化设计理念，提高电力可靠性和电网经济运行。
3 输变电工程设计中抗风灾技术
近年来，随着电网的建设、各种灾害性天气条件的影响，发生的频率和强度导致架空输电线路舞动事故大大增加[3]，尤其是2000年后，我国几乎每年都有严重的舞动事故造成损失。在输电线路设计时应综合考虑对设计区域气象、地形资料的调查、划分完善的导线舞动区域、合理选择线路走向和路径、考虑差异化抗风灾设计以及对新技术、新材料的采用等各种设计指导思想。
4 输变电工程设计中抗地震技术
我国位于环太平洋和欧亚地震带之间，有广阔而分散的地震区域，地震频繁并且激烈，在世界上是在受影响最严重的国家之一。基本烈度6度以上的地震地区面积已经占60%以上的国土面积。
全国450个中型和大型城市中，位于地震区的占74.5%，位于基本烈度为7度及以上地区的有50%左右。5・12四川大地震，国家电网接受到超过120亿元人民币的经济损失，而其中超过106亿元人民币是属于四川省电力公司的。目前国际上输变电工程设计中主要使用消能减震装置、基础抗震和智能型抗震技术。
本人建议严格遵守抗震标准及差异化抗震设计、吸取国外先进抗震技术理念，积极实施变电站和输电塔的抗震设计，采用新型电力设施设备，提高电力传输的抗震可靠性。
5 输变电工程设计中抗污闪技术
随着输电线路以及变电站污染的加重，污闪事故发生频繁且波及面大，绝缘污闪事故仅次于雷击，是目前电网事故总数的次位，造成数倍于雷击事故的损失。
我国电网在向高电压电网发展，与此同时，系统的污闪问题变得越来越突出。污闪事故会造成大面积、长时间停电，往往给人民生活带来诸多不便，给国民经济造成严重经济损失[4]。因此，加强研究电网污闪和防污技术的推广对电网的安全生产和维护工作有着非常重要的意义。本人建议防污闪设计时考虑采用避污设备、调爬设备、在有条件的场合及新建线路，建议选择V型绝缘子串、合理采用防污绝缘子、可以在变电设备绝缘子表面加装硅橡胶伞裙和采用新型复合绝缘子等措施。
6 输变电工程设计中鸟害的防治
输电线路和变电站设备的鸟害对电网安全运行是一个严重的问题。近年来，随着输电线路和变电站数量的增加和生态环境的不断改善，鸟害所造成的事故也在不断上升，由此造成的损失也越来越大。
鸟害是影响架空线路稳定运行的主要威胁，其危害以处于雷闪活动与外力破坏之后。在输变电工程设计中可采用安装隔离、驱逐和引导设备设施的方式方法进行抗鸟害预防和防治，减少鸟害对电网的危害。
7输变电工程在线监测技术
污秽积累、缺陷发展、自然灾害等对输电线路的破坏大多具有各种前期征兆和一定的发展过程，设备的电气、物理和化学特性有少量的增量变化表现，收集相应的信息进行处理和综合分析，根据数值大小和其趋势的变化，可以预测设备可靠性和剩余寿命，以发现潜在的故障[5]，必要时可提供预警或报警信息，这就是所谓的在线监测技术。
动态方面，输电线路动态监测系统的建立可以有效地、安全地增加线路短期输电能力，增容能力用来满足紧急情况下的电力需要，符合供电部门提供优质供电、优质服务的要求。国外对此研究已经多年，有多个技术储备可以选择，有一些已经实用化，在未来输变电工程设计中应给予考虑。
结论 本文自始至终都贯穿了差异化这一设计理念。全文对于给电力系统带来巨大影响的诸如暴风雪、地震、台风、雷电、鸟害等自然灾害分章节进行了讨论。对输变电工程设计中可以采用的新材料及先进技术进行了深入细致的分析和可行性论证，根据新材料及先进技术的工程应用成果，在吸收国内外电网抗灾的成功经验和有效措施的基础之上，对输变电工程的抗灾设计提出了建议和意见。
最后，希望我国输变电工程设计人员在设计时积极采用有成功工程应用经验的抗灾新材料及成熟有效的新技术，通过有区别、有针对性的设计，从输变电工程的源头有效且经济地提高整个电网的抗灾能力。希望本文能对设计人员的抗灾设计工作给予启迪与指导。
参考文献
[1] 刘春城.高压输电线路抗冰灾的研究现状与发展趋势【J】.自然灾害学报，2012（01）
[2] 谭湘海.输电线路的防雷设计【M】.湖南大学，2004
[3] 朱宽军.架空输电线路的舞动及其防治【J】电力设备，2008（06）
变电工程设计范文2
关键词：输变电工程；工程设计；造价控制
中图分类号： TB21 文献标识码： A 文章编号：
在我国社会主义市场经济体制不断完善，特别是在我国持续投资拉动内需的发展模式下，物资供应也不再是包办而是进行市场化改革，在这种情况下，设备、材料价格都大幅波动，基础建设相关材料价格总体持续增长；同时随着电网建设环境日益复杂，建设场地征用及清理费用等不可控费用正在快速上升。在这种情形之下，输变电工程造价控制便成为电力工程建设和电网企业管理工作的重中之重。
一、当前输变电工程项目的现状分析
目前，拟建和在建的输变电建设项目很多，包括水电站、火电厂的配套工程，另外还有电力系统的网络建设项目。然而，无论是在电力系统的网络建设项目上还是在水电站、火电厂的配套工程上，工程造价控制和管理都时常被忽视。尤其是对于投资效益影响较大的项目，在工程造价控制环节上还存在着不少的问题和不完善之处，甚至有些项目由于设计上的原因还出现了投资失控的现象。
二、设计阶段造价控制中存在的问题
1、人员配备不足、勘测与设计脱节，使工程造价得不到有效控制。
随着社会生产力的高速发展，整个社会的用电量呈现骤增的趋势，因此，各种电力工程的建设正在加快进行，与此同时，各级电力勘测设计单位承担的设计任务也日益增多。目前很多勘测设计单位资质上虽然等级不低，但人员配备方面还存在不足，比如说专业技术人员缺乏、造价专业人员不够，在遇到比较棘手的任务时，容易造成项目设计成果粗糙、设计深度不够、概预算缺项和漏项的现象，使工程造价得不到有效控制。
另外，勘测与设计脱节现象的存在也造成了一些项目的投资浪费或投资增加，其中最主要的原因还是工程勘测人员与设计人员配合不紧密。如果建设单位委托不同的两个设计单位分别进行项目的勘测和设计，由于两单位双方的权责不明确，双方在工作的时候就会以自己的利益为出发点，在实际工作中很可能会导致线路选线方案的不合理和设计图纸资料的不完善，致使设计和概预算工作产生较大的偏差，那么在后来的施工过程中就不得不重新对方案进行了调整和设计图纸资料的完善，其结果必然会造成勘测设计费用的浪费和工程投资费用的突破。
2、奖罚机制不完善、设计与造价人员配合不紧密，也使工程造价得不到有效控制。
在输变电工程设计系统中，工程设计人员要对技术方案不断优化和创新，他们要耗费很多的时间和精力外，但是却很少得到表彰和奖励，甚至还要承担更多的风险。而有关部门对设计中造成的浪费现象又缺少监管力度和控制措施，设计应负的经济责任也没有明确的划分界限，这必然使很多设计人员宁愿按部就班而不愿在工程造价方面多下工夫，这就成为有效控制设计阶段工程造价的一大障碍。
大家一般都会想当然的认为任务设计是设计人员的责任，而造价控制应该是造价人员的职责。事实上，因为输变电工程专业技术性很强，一般都是勘测设计人员根据设计委托进行现场调查、勘测和方案比较，不同阶段向造价人员提供条件、进行估算或概算。造价人员由于与设计人员结合不够和对工程勘测过程、现场情况了解不透彻，无法将各种因素考虑全面，使工程估算和概算产生了较大偏差，这也是工程设计阶段造价控制的一大难点。
3、信息反馈不及时、缺少项目后评价程序，使造价控制工作的质量得不到进一步提高。
在输变电工程设计项目完成后由于缺乏造价成本信息反馈、缺少项目的后评价程序，设计单位便缺少机会了解实际发生的工程成本，无法进行事后分析，只能将问题带入下一个项目中，不能进一步提高造价控制工作的质量。
三、解决设计阶段造价控制中存在问题的措施
既然目前输变电工程设计阶段的造价控制过程中仍然存在很多问题，那么探究如何解决这些问题，使设计阶段的造价得到有效控制便显得十分有必要。本文将试图从技术、管理、体制这三个角度分别做一下阐述。
1、技术方面
在技术上首先要加强地质勘测报告的审查。因为提高地质勘测报告质量，保证地质勘测资料的准确性，是加强基础设计优化、科学控制造价的重要前提。
其次，要加强技术指标的合理性分析。在此要注意，技术指标的合理性分析不是一个简单的数字指标对比，而是要对设计方案进行充分论证，从而排除设计中的不合理因素。
第三，合理确定建设项目标准。建设标准过高，则会超出社会经济的客观需求以及电网公司财力、物力的承受能力；定得过低，将会妨碍技术进步，影响经济的发展。如城市周边的电缆工程，全部采用隧道建筑形式，造价过高，与地方经济发展不相适应。在环站中使用隧道形式，主通道采用管沟、排管、沟槽等形式，可以达到美观又同时降低工程造价的目的。
2、管理方面
在管理方面，首先要加强专业设计人员的技经知识培训，使其了解本专业有关定额、主要设备材料价格等相关知识，为加强造价控制奠定坚实基础。
其次，要加强对专业设计人员的“三通一标”培训，特别是使其充分掌握通用造价工程量指标，以有效指导设计实践活动。通过这两点积极树立设计单位和设计人员的设计全过程造价控制理念，克服重技术、轻经济的倾向，把技术与经济、设计与概算有机地结合起来。
另外，还应加强勘测设计成品质量的奖惩。在这个过程中，要注意细分工程复杂程度和工程专业调整系数，对设计难度小、前期资料基础好、占用设计资源少的设计工作适当下调难度系数，对于设计优化和创新性工程实践，适当上调难度系数以给予肯定和鼓励。并且定期组织勘测设计成品抽样检查，积极开展评比工作，并将评比结果纳入设计单位资信管理体系。加大对设计单位概算编制偏差的考核力度。将概算与结算、决算间的偏差作为对设计质量的重要考核指标，将对概算编制偏差的考核结果作为设计奖惩的重要依据，特别是竣工工程量与初设工程量的偏差，将有效促进设计成品质量提高。
3、体制方面
体制方面来看，主要是做到两点：首先，投资控制限额不仅要有原则性还要保持灵活性。
投资控制限额应用要有原则性，如果没有原则性而是任其发展的话，很有可能超出太多投资估算，这样工程设计阶段的造价就很难得到控制。投资控制限额应用也要有一定的灵活性，因为不可控因素有很多，最初的投资估算并不能很精确的反映需要，这就需要投资控制限额有一定的灵活性，允许超出估算的合理范围。其次，设计院要向总承包或工程咨询机构转型。
因为如果设计院是总承包机构，集设计、建设管理、施工于一体，这就会促使其从自身利益出发积极开展优化设计，以最大限度的节省投资。而且，如果设计院是工程咨询机构，不用做施工图设计，这样它就可以集中时间和其他资源来做好科研和初步设计，精心比选各种方案，使得各专业精心优化，这样也可以节省投资。所以说，这样的转型一定能有效地解决一些造价管理和控制方面的问题。
四、结束语
输变电工程项目的造价控制不是单个环节的控制，它是包括整个建设前期、工程实施、工程竣工的全过程控制，虽然每个阶段的造价控制都很重要，但最重要的应该是设计阶段的造价控制和管理，所以，各级主管部门、建设和勘测设计单位要及时转变观念，要针对输变电工程在设计阶段造价控制的现状和存在的主要问题，及时采取相应的措施对其进行改善，以使输变电工程设计阶段的造价得到有效的控制。
参考文献：
[1] 张生永.输变电工程造价控制研究[J].华北电力技术, 2005(5).
变电工程设计范文3
【关键词】雷电；过电压；500kV；输变电
前言
经过大量的研究工作，在500kV输变电工程设计上我们国家有了不错的成绩，但和国外相比，我们仍存在很多问题和不足。本文就对我国的输变电设计着重提出几点建议和看法。
1 500kV雷电侵入波
1.1 雷击点
我国规定：不考虑近区雷击（距离变电所2km）而只计算2km以外的远区雷击。而近区雷击在实际生活里才是威胁变电所设备的罪魁祸首。在规定里，若以2km以外的雷击作为考察对象是不科学的，这是因为在长距离传送过程中，雷电波会有一定的衰减和变缓的波头，它形成电压过低的侵入波对站内设备影响不大。之所以这样规定，是参考中、高压线路分析方法，进线段在有避雷针和绝缘的情况下，因反击或绕击不会进波。而在近线段和非近线段遭受雷击时实际完全可以形成入侵波。
在美国、日本和欧洲的西部，他们变电所的考察对象主要是近区雷击产生的侵入波。
我国的500kV变电所进行的研究，虽然考虑远区雷击，但主要的研究对象仍然是近区的雷击。经过研究，侵入波过电压在远区雷击中明显低于在近区雷击中产生的侵入波。
有人猜测，最严重的侵入波过电压是在雷击#1塔中形成，所以就把雷击#1塔作为近区雷击。
这种想法在大多数情况下不适合和我国。研究发现，#0塔（即终端门型构架）距离#1塔很近，负反射波在#0塔返回时，若雷击#1塔塔顶，会经地线返回，使#1塔顶的电位降低，从而减小了侵入波过电压。所以距离#0塔较远的#2塔和#3塔，则会形成较高的的过电压。因此仅仅计算侵入波过电压在#1塔中不全面。
1.2 雷电侵入波计算方法
过去确定侵入波过电压依靠防雷分析仪是条件所限，在2km处施加一个直角波，使它的幅值与放电电压U50%在绝缘子串雷电中相等进而可以测得过电压的值。理论基础就是绝缘子串放电电压U50% 要小于侵入波过电压幅值。绝缘子串的放电电压U50%在考虑近区雷击时，它的临界值都可能远远低于在导线上雷电流的侵入波过电压。原因在于要么电压在耐张塔放电要么是波头在此过电压高。总之这个方法是错误的。
而国际通用的方法是雷电流的波形和幅值取雷击时进入进入导线时的值，再考虑工频电压等其他的因素就可以知道导线的侵入波过电压。
1.3 雷电流的最大计算值
按国际惯例，应该知道雷电流的最大计算值。欧洲的西部最大雷电流计算值在500kV系统里取250kV，而日本等国家则选取比较低的150kV.在中国，一招雷电流幅值分布的概率，应等于或者大于它的概率，最大雷电流计算值一般采用210～220kV。
1.4 变电所的雷电平均无故障时间
用统计法计算计算雷电侵入波过电压的最大值，可以避免因不同变电所运用不同的运行方式出现的概率，或各种雷电流幅值、变电所内不同的过电压以及进线段杆塔绝缘子串出现概率。我国由于没有很强的500kV电网结构，没有很高的运行水平，所以平均无故障时间建议取800～1000年。我国的电力部门也希望如此。
2 500kV输电线路计算雷击跳闸率
2.1 反击
2.1.1 导线上在雷击塔顶时感应过电压
感应过电压在我国规定的计算公式为：Ui=ahc（1-（hg/hc）k0）
其中的hc即导线对地平均高度；hg则是避雷线对地平均高度；k0是避雷线和导线间的耦合系数；雷电限度为a。
这是前半个世纪研究出来的公式，可是现在却不适用，尤其在山区和高杆塔线路。
日本、美国和西欧根据自己的感应过电压公式计算出来的值总是比我们国家的小得多，所以他们和我们在防雷计算中相差很多。
由于估计迎面先导的长度在雷击铁塔时不同，对计算感应过电压影响很大。我国采用的是l=r/3.其中的r为击距。而武高所采用的是l=r/2。所以计算的感应过电压值和我国规程的计算值远远小。因此我们分析得到：首先感应过电压在我国的规程中不适合，应研究找出一个适合我国并且比较合理的感应过电压的计算公式。其次，对于杆塔低于30m平均导线高度，我们应该沿用现有的国家规程，直到新的计算公式或者新的方法确定。而武高所研究的计算公式仍适合导线平均高度大于30米的杆塔。
2.1.2 工作电压的影响
在反击时，由于占比例大的绝缘子串电压的工作电压在500kV线路高，影响到耐雷水平，误差会很大。
我国由于没有像美国、欧洲、日本考虑工作电压，所以建议修改以减小误差。
2.1.3 铁塔的波阻抗
150 的铁塔波阻抗是我国规程里推荐使用的，相应的杆塔电感即0.5μH/m，波速相应的为300m/μs。铁塔的形状不同，其对应的波阻抗和波速也相应的会不同。强烈建议我国学习一下日本，波阻抗因铁塔的部位不同而不同。我们要加强这方面的研究和试验，以求能赶上或超过日本，准确的测定波阻抗。
2.1.4 绝缘子串在500kV时雷电冲击伏秒特性
最基本的伏秒特性在我国却是空白一片，武高所做过比较粗糙的伏秒特性试验，但结果不是很理想。所以提出一点建议就是重视伏秒特性试验。
2.2 绕击
2.2.1 高杆塔绕击
绕击率计算公式：
lgP=（a ）-3.9 —平原线路
lgP=（a ）-3.35 —山区线路
其中的a是边导线和避雷线的保护角。由于我国没有限制条件，所以绕击率计算不是很准确。根据较低电压和较低塔高的经验，绕击率在高杆塔的线路中会增加明显。但是对于小保护角和较高电压等级的线路却没有经验可以借鉴。
2.2.2 导线绕击时的电压
导线上的电压在雷绕击地线时在我国的规程中为100I.U=I/2×Zc/2，Zc=400欧姆。可是这是之前的观念，在现在已不再适用，如果根据这个计算方法得出的电压和规程中规定的电压会高很多。
变电工程设计范文4
关键词：变电站；工程设计；要点
中图分类号：TM63文献标识码：A文章编号：1673-0038（2015）49-0243-02
1变电站工程设计原则和总体布局
我国的土地资源紧张，可以用作变电站的土地面积较小，增加了变电站设计的难度。我国的土地征收费用较高，繁华地带的途多多用于商业用地，土地资源非常有限。因此，在设计变电站工程时需要充分利用土地资源，与周围的环境高度协调一致，加强建筑防火通风设计，衡量建筑的各方利弊，降低工程建设的投资，充分利用现有的土地资源，改善我国的电力事业的状况。
1.1变电站工程设计的原则
变电站的设计应该本着安全第一的原则，降低工程的造价，做到与周围环境融为一体，减少对周围居民的正常生活的影响。
（1）简化接线设置。变电站的线路应该采取线路和变压器进行组单元界限的方式，设置分段开关设备，保证分线路发生故障时不完全断电。这种接线方式可以降低工程建设的投资，减少对土地面积的浪费。
（2）合理安装电力设备。建设变电站时应该尽量选取小型设备，降低对土地面积的浪费，合理地安排电力设备的布局，增加对土地面积的利用率。为了保证变电站的安全，全站内应该使用无油电器，简化消防系统，减少变电站内的易燃、易爆物体出现，加强对设备的维护检修[1]。
（3）充分利用现代化的技术设备。变电站内应该设置无人值班室，降低工作人员的工作量和工作难度，增加变电设备的运行维护的可行性。
1.2变电站的整体规模和布局设置
为了提升变电站的使用价值，设计人员在进行工程设计时应该提高变压器的容量。同时，考虑到变电站高密度的负荷量，设计过程中应该充分调查变电站的实际建设环境，合理地安排变电站的整体规模和布局。合理建设变电站的大型运输通道。建设低下变电站时应该充分考虑变电站大型设备的运输通道，包括低下和地上的运输和消防通道。做好地上公路的规划设计，在人行通道或者绿化带上设置盖板，必要时作为运输通道和通风通道。协调变电站与周围建筑的结构关系。为了充分利用土地面积，满足变电站的建设和建筑建设等的各方面要求，对变电站进行设计时要协调好变电站和周围建筑的关系。设计人员在设计变电站时应该考虑经济和安全问题，保障周围建筑的采光和消防安全等问题，同时注意变电站的整体安全和适用性[2]。变电站的核心部分是主变压器，为了方便对主变压器的运行维护，设计时应为其流出最大的空间，放在清晰的位置中，能够及时地进行查看操作。设计变压器室和高压室时要根据实际情况决定，放在明亮的房间，满足变电运行的要求，同时与周围居民楼的设计协调好，最好整体布局。获取最大的经济效益。设计变电站时要本着安全、经济的原则来进行，将变电设备尽量放置在一层，利于对设备的操作检修。其次，根据实际情况来选择变电站的地址，与周围的建筑和环境协调好，增加城市的设计美感，提升对土地的利用率，同时，设计变电站时要考虑技术可行性，降低建设的成本，提升变电站的经济效益。
2变电站通风消防处理
2.1变电站通风降噪处理
地下变电站的通风系统与地面变电站通风系统有着一定的区别，需要依靠机械通风的方式。水冷的冷却方式加大了变压器运行的难度，因此，变压器通常通过风冷的冷却方式来进行。通常，风冷主要通过地面的绿化带来引进自然风，流经各个机房，流过排风机将热空气排到室外[3]。地下变电站的设备主要放在地下，具有较强的隔音效果，因此，地下变电站的降噪处理较为简单，主要是在进出风口进行降噪处理。地下变压器的主要降噪措施是流风机和进出风井要设置消声器，降低风管的风速。另外，变电站可以使用环保节能的吸音材料来进行降噪处理。同时，变电站应该考虑周围的电磁干扰，使用抗电磁干扰性强的设备，设置良好的屏蔽层，从而保证变电站能够正常稳定运行。
2.2变电站消防系统
变电站应该设置完善的消防系统，安装固定、移动或手提式气体灭火系统和水喷雾式灭火系统。变电站的消防系统应该保证随时可以稳定工作，变电站的电器设备应该使用无油化的设备，减小安全事故的发生。为了保证变电站无易燃物，变电器多为干式变压器，并使用气体进行绝缘处理，这种处理方式能够从根本上解决消防问题，降低了消防系统的难度，保证了变电站的安全。变电站的设备之间可以放置移动灭火器，减少固定灭火系统的使用量。变电站的楼道之间需要安装安全指示灯，发生火灾时利于人员疏散。地下变电站内比较潮湿，变电站的各个设备要具备防潮防湿功能，并且安装监控系统，及时地检查变电站的设备运行情况，保证发生安全事故时第一时间内排除安全隐患[4]。
3农网改造工程的设计
随着国家对电力需求量的增加，农网改造工程成为电力事业发展的重点内容，对农网改造工程的可靠性有了更高的要求。农网改造工程中逐渐使用真空开关、微机技术等。改造过程中，监控保护断电器和仪表等的操作系统中有着较大的问题，需要对其进行深入改造，提升操作系统的技术优势。
（1）将监控操作系统改为微机控制系统。传统的操作系统是用电磁表组成的监控系统，微机控制系统与传统控制系统相比较有着速度快、灵敏度强、自动化程度高和投资较少的优点。但是，集成电路技术和微机控制系统对工作人员的综合水平要求较高。工作人员需要具备专业的知识和丰富的操作经验之后才能够掌控微机控制系统的操作方式。微机控制系统的操作步骤、故障处理和维修的步骤较为复杂，一般的工作人员没有办法彻底处理，因此产品的可行性较差，发生故障之后对整体电力系统的运行影响较大，不适合广泛推广。
（2）采用弱电集控的操作系统。弱电集控的操作系统通过弱电设备监控变电站的设备的运行，占地面积小，便于工作人员进行操作控制，能够保护工作人员的人身安全。但是，弱电保护系统需要能够将强电转换为弱电的装置，投资额较大，并且这些体积较小的软件容易损坏，不利于检修维护[5]。
（3）使用强电集控系统。强电集控系统的控制台面积较大，危险性较高，容易发生触电事故，因此该系统不利于大范围推广。这种强电分立的系统能够保证农村供电的稳定性和可靠性，但是自动化较低，不利于工作人员开展监控工作，因此，农网改造过程中需要按照实际情况来选择合适的控制系统，通过单独使用一种或者综合应用多种控制方式来取代传统的控制系统。
4变电站工程设计与建筑工程的配合
变电站的建筑工程设计是变电站建设的重要部分。在保证变电站安全稳定运行的前提下，工程设计应该美观、新颖，做到与当地建筑同为一体，为变电站工作人员提供一个舒适的工作环境。
5结语
变电站工程的设计需要结合当地环境，根据环境选择合适的改造方式，合理地规划变电站的整体布局和规模。变电站建设过程中要做好站内消防、通风和防潮降噪等工作，保证变电站能够正常地工作。变电站工程设计是一项综合性较强的工作涉及到各个方面，因此，设计人员在进行设计时要综合考虑各方面因素，方便以后的运行维护等工作。
参考文献
[1]高延鸿，罗丹，唐玄，万英红，宋太现，刘玲灵.变电站工程设计中几点问题的探讨和思考[J].科技，2009，02：8~10.
[2]丁习富.地铁快线设计中几个技术问题的探讨和思考[J].价值工程，2015，17：128~130.
[3]丁习富.地铁快线设计中几个技术问题的探讨和思考[J].隧道建设，2015，06：554~558.
[4]刘爱军.关于水利工程节能设计中几个问题的探讨[J].中国农村水利水电，2010，01：88~89+92.
变电工程设计范文5
关键词：建筑； 变配电工程； 智能化工程
中图分类号：K826.16 文献标识码：A 文章编号：
前言
近些年来，随着建筑市场的良好发展，很多地区的住宅小区和高档别墅，配套的商业网点的建设项目也都如雨后春笋般大量的出现在建筑市场上；作为神经系统和循环系统出现在建筑物内的智能化系统也在高速发展，对于业主对建筑智能化工程的需求和要求也发生了巨大变化。这就为建筑电气设计者提出了一个新的难题和挑战，即如何实现建筑物变配电工程的高度智能化。
1、目前我国建筑物变配电工程智能化的现状
随着建筑电气科学技术的发展与进步，城市居民对生活、工作、娱乐的环境品质以及建筑管理效率、效益要求都大大提高了，这在客观上极大促进了建筑智能化的发展。目前在我国很多大城市及一些经济比较发达的中等城市，对于楼宇自动化、通信自动化、办公自动化等基本的建筑弱电系统有着较高的要求，上述系统已成为高等级建筑的基本配置和普通功能要求。
与上述智能系统相比，建筑的变配电系统几乎没有太大的变化，相关的智能化的脚步一直十分缓慢，从很多现场实际情况来看已经到了不能适应当前阶段建筑的要求了。随着很多建筑现场的配电容量的扩大和配电规模的增大趋势、对其提出一个新的要求那就是较高的可靠度，应该从使用先进的设备、设备的实用性、兼容性、高度智能性等方面给与控制。
2、建筑变配电系统有待改进的部分
目前国内高层建筑的变配电系统设备一般由如下几个部分组成，①不同组数的高低压配电柜，②变压器系统③发电机系统④不同控制任务的动力照明控制设备。长期以来，楼宇自动化系统只是将上述设备作为普通的监测内容，这就造成安全技术的缺失，而缺少控制，即系统对变配电设备有监管任务，但并不对其控制。典型的楼宇自动化系统的构成一般分为电量变送器和DI板卡两部分组成，对于变配电设备的监测由如下几组设备组和功能实现：①高低压进线系统、联络断路器状态检测系统和故障探查、显示、报警系统；电路系统必要参数如电压、电流、用电功率的检测、显示及用电负荷过载报警；全部高低压回路的启动状态的探查、屏显系统。②变压系统温控设备及检测系统、系统温度显示及温度预警报警设备。③发电机开闭系统及供电装置断路器工作状态的监视、显示及故障显示报警系统，电流参数、功率载荷参数、供电系统频率的检测、系统显示及过载报警。④交流电源区域开关情况检测及预警和报警系统；直流输出参数的动态变化情况、显示及报警系统。
从笔者经验来看往往如下几个方面需要在今后的设计和施工给与重视和改进：（1）高压开关柜一般都配备有计算机保护设备，其具有对交流量、开关量的采集和通讯功能，往往都是处于功能重叠和或是多几组反复采集状态。（2）一般的机组中的低压大电流回路断路器都标配了智能模块，该模块具有测量和联络功能，此模块功能往往都处于消极状态、且经常重复信号采集。（3）继电保护行为及保护设备的误操作信息得不到及时反馈，无法完成事故的调查工作。（4）整个配电系统的整体安全性能没有可靠度。（5）对于系统待机状态或是无载荷状态，没有模块干预形成优化调节，及节能功能。（6）系统内的变配电设备仍然由人工手动调节。（7）系统内存在大量的电量变送器、不同型号规格电缆和电线，大大增加了施工阶段的工作量。无序化，无整体性的配置大大降低了系统的安全保障能力、降低可靠度和抗屏蔽能力降低。（8）一、二次设备间存在较为严重的电磁互相干扰及不兼容的情况。（9）部分工程使用的设备与目前电力主管部门的要求相去甚远。（10）信息的收集及处理工作不系统，无法加以利用。（11）与相关的控制系统的集成难度很大（12）系统价高质量无法保证，难以占领市场。
对于一些具有通讯功能的整合控制模块越来越被业内人士所关注，很多模块内采用了变配电设备的配备，这样就大大减少了数量巨大的变送器、电缆等，既节约了成本也减少了安装量。由于设计者没有能从一个相对高的层面来考虑，很多变配电监控系统的设计没有从配电系统的安全可靠性出发来进行设计。
3、变配电系统设计存在的问题
一个好的变配电设计，最基本的做法就是严格按照国家的现行规范和规程要求，保证设计成果的“合法性”。另外要尊重当地电业主管部门针对工程的实际情况而提出的意见和建议，否则在后续的施工和使用中会对工程的质量和进度产生不同程度的影响。依笔者经验目前有一些设计单位在建筑变配电系统设计中普遍存在如下问题：
1、过于随意的使用工程设计专用词语，应该明确区分变电所或是配电所。在有针对性的设计文件、设计图纸中不可以一概使用“变配电所”这个专用名词。
2、要明确区分带电导体系统的型式与系统接地的型式的区别，严格按照国际电工委员会IEC－TC64第312条所规定，即以具体特征区分配电系统的型式，包括带电导体系统的型式和系统接地的型式。在设计文件中不得将三相四线制的TN－S系统一概混称为“三相五线制”
3、避免在设备布置时，在变配电所的具体设备布置图上，保证系统图与平面图要一致容易出现问题的是：在系统图里设备的位置是平面图的反，或是平面图上存在母线桥的位置上在系统图上却找不到。另外在配电屏的周围空间没有满足规范要求或是通道宽度不够或是出口数量少于最小值。
4、在工程实际中往往使用YJV型交联聚乙烯电缆和VV型聚氯乙烯电缆。在对电缆的选择上要按照GB50054－95第2.2.2条的要求来选择截面，从实际上来看很多设计者在选用的电缆截面时，经常会不满足该条规范中第一、第二条的规定。
3、常用建筑变配电系统智能化实施方法
变配电系统作为楼宇自动化系统中较小的组成部分，但是此系统是否有效地运行则直接影响到全部系统的正常工作。一旦变配电系统失灵，直接会造成整个建筑的失控或是瘫痪。
所以在弱电系统的设计中，就要考虑上述情况，确保整个系统的顺利运行，对于一个完备的变配电智能监控系统必须满足如下要求：（1）具备微机继电保护装置的检测功能，具备低压断路器智能模块的控制功能，上诉功能的实现可以在分析后自动上传上报。（2）对于上述系统的监控可以通过发电机、变压器等自备监控装置来对其控制，并在有通讯口的前提下实现交互式监控。（3）减少单一功能的智能装置，大量使用多功能于一体的智能单元设备，保证其满足常用的网络协议，这样可大大降低系统的布线施工困难，系统抗干扰能力弱、系统可靠度差等缺点。
4、结语
本文所述的智能系统的集成、电力自动化控制系统的集成、以及对于上述功能实现的研发等是需要多方面、多部门的认同与支持的。对于设计者而言，应该重视上述问题，设计前围绕市场需求开展市场摸底调研，这样才能为服务对象提供该性价比的智能配电系统，确保智能建筑更加完美。
参考文献：
[1] 彭宜才；建筑变配电系统的智能化，大众用电； 2002年 第10期。
[2] 刘珊；建筑物变配电工程智能化设计的研究；山东建筑大学；2010年6月。
变电工程设计范文6
关键词：水利水电工程；水电站；选址；总体布置；主要建筑物
Abstract: water conservancy and hydropower engineering design of the project location, engineering overall arrangement and the main buildings in the writing process should be seriously in investigation, exploration, test, study, obtain reliable basic material. Design should be safe, reliable, and advanced technology, combined with the actual, saving investment, pay attention to the economic benefit; Also should have the analysis, argumentation, have the necessary project, and have a clear conclusion and suggestion. Through the GuXing hydropower station, the feasibility study report of the construction of the location, the engineering TiZong arrangement and the writing of the main building, the more objective and comprehensive to each and every one of the main content and the depth requirements expression comes out.
Keywords: water conservancy and hydropower projects; Hydropower station; Location; The overall layout; The main building
中图分类号：TV文献标识码：A 文章编号：
前 言
在水利水电工程项目的设计过程，尤其在可行性研究报告及初步设计报告的编写中，将根据江河流域（河段）规划，区域综合规划或水利水电专业规划的要求，对工程项目的建设条件进行调查和必要的勘测，在可靠资料的基础上，在可行性研究报告和初步设计报告的主要内容和深度要求中进行工程选址、工程总布置及主要建筑物的确立及编写尤其重要，以下谈谈古兴水电站应如何工程选址、工程总体布置及主要建筑物。
1 工程等别和标准
1.1 工程等别及建筑级别
古兴水电站以发电为主，总装机容量为5000kW，校核洪水位时的总库容为588.12万m3。按照《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-2000的规定，工程属Ⅳ等工程，小（Ⅰ）型规模。电站的永久建筑物（拦河坝、泄水建筑物、厂房）均按4级建筑物设计，导流围堰等临时工程按5级建筑物设计。
1.2 洪水标准
根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》规定，电站建筑物的洪水标准如表1所示。
表1 洪水标准
建筑物 设计洪水重现期（年） 校核洪水重现期（年）
拦河坝、泄水建筑物、厂房 30 200
1.3 设计基本资料
水文气象
古水河流域自上游至下游主要气象参数为：多年平均气温20.8℃~20.7℃,最高气温39.1℃~39.4℃,最低气温-3.9℃-4.2℃.多年平均相对温度81%，多年平均风速0.9～1.1m/s，最大风速13～5.3m/s。
2 工程选址
古兴水电站坝址的选择受下游蒙坑电站正常水位的制约，没有较多坝址作比较，考虑到上游已建成的大良水电站坝址、梯级电站的水位衔接等,选择上坝址和下坝址两个方案比较。上坝址位于下距旧电站100m上游，下坝址位于上坝址下游50m。
2.1 上坝址方案
2.2.1 地形、地质条件
坝址河床呈不对称的“U”型。河流呈“S”形急转弯后再折向SW，河道弯曲。坝轴线走向取205°。河床砂砾石层厚约4m，左岸为土质岸坡，右岸为浅部发育强风化岩。
2.1.2 工程型式、布置
上坝址方案拟于竹黎村正对面河段修筑拦河坝，并在河床上处布置厂房及附属建筑物，属河床式开发方案。厂房布置在河流左岸，拦河坝布置在右岸。
2.2 下坝址方案
2.2.1 地形、地质条件
下坝址位于上坝址下游约50m处。下坝址河床呈不对称的“U”型，左岸坡角45°~55°，右岸坡角约5°~25°。坝轴线方向为285°，河床宽约75m。枯水位67m时，水面宽约40m，水深1~3.5m。
2.2.2 工程型式、布置
工程在河左岸筑坝挡水，河床的右岸布置厂房和附属建筑物，属河床式开发方案。
2.3 坝址比较和方案选择
上坝址河床相对宽阔，有利于布置厂房等建筑物，上部松散覆盖层厚度不大，河床基岩埋深较浅，基岩面较平坦且较容易开挖。下坝址右岸河岸边强~弱风化基岩， 开挖量大，工程投资大，而且厂房布置接近原来的公路，升压站的布置比较困难。
综上所述，上坝址优于下坝址。建议选择上坝址。
3 坝型选择
坝址处河面较窄，正常蓄水位50.1m时，宽度为60~65m，而洪峰流量相对较大，设计洪水洪峰流量2473m3/s。校核洪水洪峰流量3495m3/s，洪水宜从河床渲泄，因此，挡水、泄水建筑物采用重力式。坝体采用混凝土型式。
4 枢纽布置选择
本电站水头较低，选定坝址处没有引水或其他布置的地形条件，所以厂房采用河床式布置。枢纽为河床式电站，由拦河坝、厂房、升压站等建筑物组成。
4.1.1 拦河坝
拦河坝由溢流坝、非溢流坝组成。河床绝大部分被溢流坝及河床式厂房占用。
（1）、溢流坝
1）溢流坝布置
溢流坝全长50m，设5扇弧形钢闸门，闸门的尺寸为：10×8m(宽×高)，堰体为WES标准剖面的实用堰，堰顶高程为42.50m，堰高8.5m，上游堰面曲线采用椭园方程：
2）泄流能力
闸门全开后，冲沙孔拉开泄洪，冲沙孔的泄洪能力用闸孔出流公式计算，根据上述计算表和冲沙孔泄洪计算成果点绘出古兴电站坝上Z~Q关系曲线图。
本水电站为径流式水电站，根据电站的坝上Z~Q关系曲线图查得，设计洪水位为52.30m，校核洪水位为54.80m。
4.1.1.1坝顶高程
坝顶高程的确定，是在各种运行情况水库静水位加对应风浪高程和安全超高中选取最大值。
坝顶至水库静水位的高度的计算公式为：
Δh=2hL+ho+hc
表2 坝顶高程计算成果单位：m
上述成果表明，坝顶高程由校核洪水位控制，定为56.30m，最大坝高22.70m，坝顶长度 62.00m。
4.1.1.2 消能设计
根据下游水位较高的情况，采用底流式消能。根据计算，消力池的长度为30m，护坦的长度为10m，堆石防冲段长20m。岸坡采用护坡处理，其护砌长度29m，护坡顶高程为10年一遇洪水位。
4.1.2 厂房及变电站
4.1.2.1 厂房布置概述
厂房布置在河床右侧，装机2台，总装机容量5000kW，为河床式厂房，其主要尺寸（长×宽×高）为23.7m×19.5m×16.5 m，其安装高程41.20m，水轮机层高程 44.225m，发电机高程48.7m，尾水管底高程34.91m，屋顶面高程65.20m，设50t/10t桥式吊车1台，厂房进口设防洪门。
进水口设拦污栅及检修门各1道，门机启闭。各设快速主闸门1道，固定式启门机启闭。
稳定计算
上游底板高程37.14m，下游底板高程33.41m。假定滑动面为厂房基底面。根据地质报告，取f=0.45。
计算公式：k=
抗滑抗倾的稳定计算成果如表3。
厂房地基面上的垂直正应力（计入扬压力）控制（按材料力学公式）。
σMax≤2500kN/m2σMin>0
表3 厂房整体抗滑稳定性计算成果表
4.1.2.2 升压站
升压站布置在室外，高程53.00 m，面积为25m×18m，安装1台主变压器，主变容量为6300kVA，35kV出线1回。
结语：
水利水电工程的可行性研究和初步设计的工程选址、工程总体布置及主要建筑物是编写过程中主要体现建筑物和工程布置的一项主要的、不可缺少的重要内容，应认真进行调查、勘察、试验、研究，取得可靠的基本资料。设计应安全可靠，技术先进，密切结合实际，节约投资，注重经济效益；还应有分析，论证，有必要的方案，并有明确的结论和建议。
参考文献：[1]水利水电工程可行性研究报告编制规程。中华人民共和国电力工业部，1993-0901实施
[2] 《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-2000的规定
