標準化變電站建設方案

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標準化變電站建設方案范文第1篇

關鍵詞：變電站；技術方案；綠色；造價對比

中圖分類號：TM633 文獻標識碼：A隨著城市建設及電網(wǎng)的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)的變電站建設模式逐步轉變，并有了發(fā)展的契機。根據(jù)變電站建設中的節(jié)能、環(huán)保、抗震、標準化的要求，通過研究及應用，鋼結構作為一種新型建筑材料，憑借其優(yōu)越的特性，逐漸成為變電站發(fā)展的一個新的方向。

一、鋼結構變電站與傳統(tǒng)變電站技術方案差異分析

以優(yōu)化110kV變電站建筑物建設作為研究內容，以裝配式建筑作為研究方向，選用鋼結構作為研究載體，充分體現(xiàn)了鋼結構強度高、自重輕、韌性好、安裝機械化程度高、低碳環(huán)保可重復利用。按鋼結構多層布置形式（戶內GIS）做方案，并與普通混凝土結構從建設規(guī)模、電氣主接線、配電裝置布置形式及綜合樓結構形式及造價、項目建設過程、綠色、運行等方面進行對比，從而總結出最適合變電站的鋼結構建設模式。列舉南網(wǎng)標準設計G2a方案與鋼結構多層布置方案進行對比，分別從等方面進行比較，詳見表1。

（1）電氣部分差異

①主要差異體現(xiàn)在10kV并聯(lián)電容器容量的選擇、主變壓器的布置，主變與GIS間隔之間采用電纜連接，壓縮GIS間隔布置，充分利用GIS配電裝置室空間。②接地全暗敷、預制式電纜豎井、力纜采用電纜線夾懸吊安裝。③由于墻體采用厚捷彩板裝飾板配100型隔墻龍骨+6層12厚耐火紙面石膏板+巖棉，后期無法進行動力線路、照明線路、插座、燈具等安裝，因此在綜合樓主結構系統(tǒng)及圍護系統(tǒng)生產前提前考慮電氣管線敷設。變電站內所有配電箱及插座采用暗敷于建筑墻體內，動力、照明電纜線路水平方向采用槽盒沿墻明敷，垂直方向穿PVC管沿主結構系統(tǒng)敷設。④鋼結構多層布置方案在標準設計的基礎上調整了平面布置，主變旋轉90°布置，將GIS設備移到了首層，方便GIS設備吊裝及110kV電纜進線；電容器室設置在二層。

（2）土建部分差異

傳統(tǒng)變電站采用的現(xiàn)澆鋼筋混凝土結構、砌體填充墻的建筑形式，由于受力構件需現(xiàn)場攪拌混凝土澆筑成型，存在著施工現(xiàn)場噪聲大、粉塵多且施工周期較長、生產效率低，施工速度慢，對周圍環(huán)境影響大、建筑材料不可回收利用，工人勞動強度大，質量控制難等弊端，愈來愈不適應社會發(fā)展的要求。隨著科技的進步與發(fā)展，標準化、簡約化、預制模塊化已成為變電站建設的新目標，采用預制裝配式建筑是實現(xiàn)這一目標的有效手段。①綜合樓地上部分采用鋼結構，柱子選用工字型鋼柱，梁為工字型鋼梁。梁柱間用腹板高強螺栓連接，翼緣現(xiàn)場焊接。鋼梁、柱表面均噴涂紅色醇酸底漆、白色防火防腐面漆，鋼柱外包防火板，滿足鋼結構防腐防火要求。地下部分采用混凝土結構，底板、側壁采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土，柱子采用混凝土內藏工字型鋼柱。樓面采用樓承鋼板組合樓蓋，屋面采用輕鋼結構坡屋面，室內樓梯采用鋼結構樓梯，內外墻采用組合式墻板，防火墻兩側各設雙層防火石膏板，滿足變電站防火要求。②站區(qū)設綜合樓一座，半地下一層、地上兩層。其中，半地下一層布置消防水池、電纜層，地上一層布置主變室、10kV配電裝置室、110kVGIS室、蓄電池室等，地上二層布置主控室、電容器室等。與標準設計建筑面積一致，將GIS設備等大體量設備從原6.5m層下放至1.5m層，可降低建筑物重心，減輕地震反應，并且降低綜合樓總高度，緊湊布置。③標準設計方案中屋面被劃分為3塊，每塊的標高都不一致，建筑外立面被分割得較為零碎。鋼結構方案通過調整功能房間布置，統(tǒng)一了整棟建筑物的屋頂標高，并采用坡屋面的形式，結合鋼結構的特點，全面展示現(xiàn)代化工業(yè)建筑大氣、厚重的風采。④變電站圍墻按通透式圍墻設計，主體采用裝配式方管鋼柱配鐵藝圍墻，與周邊環(huán)境相呼應。⑤所有鋼構件、墻體、屋面均采用廠家成品、現(xiàn)場安裝。可減少現(xiàn)場濕作業(yè)工程量60%，減少建筑垃圾量80%，縮短施工工期50%。⑥綠色環(huán)保和可再循環(huán)材料使用量占所用建筑材料總重量的70%，充分體現(xiàn)了電網(wǎng)綠色環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的建設理念。⑦施工實現(xiàn)標準化作業(yè)，易于質量控制，并有效減少現(xiàn)場作業(yè)工期。

（2）主要差異經(jīng)濟比較

由上述可以看出，鋼結構多層布置與傳統(tǒng)變電站的差異主要體現(xiàn)在綜合樓結構部分，因此僅對該部分進行經(jīng)濟比較，見表2。

由表1可看出，采用鋼結構方案，綜合樓建筑工程造價比常規(guī)鋼筋混凝土方案增加256萬元，約增加22.8%。增加部分相對于整個變電站的投資而言，僅占總投資的約4%。綜上所述，鋼結構與鋼筋混凝土結構相比，在使用功能、材料性能、受力特點、設計、施工工藝和工期、環(huán)保節(jié)能以及綜合經(jīng)濟方面都有優(yōu)勢。

二、鋼結構應用于變電站中的特殊性

與其他鋼結構建筑物不同，變電站是電力系統(tǒng)中轉換電壓、接受和分配電能的電力設施，決定了變電站要設置大量埋件來安裝設備，要有大量線纜、埋管穿梭于各個設備間，要有很多設備開洞等來滿足今后設備的安裝、運行要求。因此，設計圖紙要全面，預埋件、穿管、配電箱等位置要準確。需要設計院與廠家密切配合，有效溝通來達成一致。

結語

預制裝配式建造模式需要現(xiàn)代預制件、鋼構件工廠作支撐，需要對傳統(tǒng)土建工程招標及標段劃分作調整，需要對采購方式與施工組織重新定義。全預制裝配式變電站的建設，通過工廠生產預制、現(xiàn)場裝配安裝兩大階段縮短土建施工周期，減少工程建設人員，簡化檢修維護工作。通過探索實踐，完善出設計、加工、施工、管理、定額等標準，從而有效地控制工程質量、建筑周期和工程造價。其標準化設計、工業(yè)化生產、集約化施工，使變電站建設走向科技含量高、資源消耗低、環(huán)境污染少、精細化建造的道路。在科學技術發(fā)展的推動下，全預制裝配式變電站的技術、產品和實施經(jīng)驗一定會很快地成熟起來，必將成為變電站建設的重要選擇方案之一。

標準化變電站建設方案范文第2篇

但是，在加快電力建設的同時，也存在著電力工程建設質量下降，安全事故增多的問題，這些問題的存在，將直接或間接引發(fā)電力設備投運后，運行不穩(wěn)定和可靠性差等安全隱患。為此，國家頒布了《建筑工程質量管理條例》和一系列有關提高工程質量的強制性條文，在由設計到施工等各個環(huán)節(jié)中，從技術和材料上嚴把質量關。在整個變電站的設計工作中，土建設計和工程建設的質量直接影響到變電站建設的整體質量，土建設計是整個變電站設計的領軍力量和重要組成部分。本文筆者主要結合實踐經(jīng)驗，對變電站的土建設計三個階段的設計要點加以總結和分析，在此基礎上再對變電站土建的優(yōu)化策略提出了幾點意見，以期為變電站提高工程建設質量提供有利借鑒。

關鍵詞：變電站；土建設計；要點；優(yōu)化措施

中圖分類號：TM63文獻標識碼： A

前言

隨著我國經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，供電網(wǎng)絡的不斷優(yōu)化，對變電站建設的要求也逐步由傳統(tǒng)型向多元化、智能型方向轉化，土建設計作為變電站設計的先遣軍，更以其合理化、人性化、和科學化的最優(yōu)化組合，向人們提供一個安全、高效、舒適、便利的建筑環(huán)境。下文主要從設計要點及優(yōu)化措施等方面對變電站土建設計進行探析，以實踐經(jīng)驗和標準化設計相結合的方法，實現(xiàn)變電站、人、環(huán)境的相互和諧。

一、變電站土建設計要點分析

變電站的土建設計主要包括：方案設計階段、初步設計階段、施工圖設計階段。下面對這三個階段的設計內容及要點進行分析和總結。

1.變電站土建設計前期準備工作要點分析

（1）選址：①變電站地址的選取首先要滿足功能性要求即靠近負荷中心；進出線方便；交通便利，滿足大件運輸條件；②了解站址范圍內規(guī)劃、土地、環(huán)保等部門的相關要求；③該站址處地勢如何，是否滿足50年一遇或100年一遇的洪水位和內澇水位要求；④站址應嚴禁選在四類場地建設（如斷層、滑坡、坍塌區(qū)或山區(qū)風口地帶）等，盡量避開不良地質地帶建設；⑤詳細了解站址周圍環(huán)境情況（如是否有軍事設施，采礦區(qū)），污染級別，如位于污染較嚴重的地區(qū)，應設在當?shù)刈钚★L頻的上風側，確保污染影響的最小化。總之，站址宜選在進出線開闊的走廊地帶，便于埋設電線和進出線的架空。

（2）選址可行性分析

對進行變電站可行性進行研究分析，并對批復站址的建設進行詳細的方案論述，解決可行性為主要目標。與選址相比，批復站址的可行性研究必需重在論證隱蔽設施及地基處理，占地大小，經(jīng)濟作物、拆遷賠償或林業(yè)賠償?shù)确矫妗＂匐[蔽設施及地基處理：評價站址的穩(wěn)定性，分析站址附近有無溶洞、滑坡、不良地質情況等，并對存在的威脅提粗防范方案。②占地大小：按照我國變電站的標準化設計方案進行平面設計，再依據(jù)我國土地資源有限、緊缺的實際情況，根據(jù)具體優(yōu)化設計方案，有助于規(guī)范設計及運營后的維護管理。③經(jīng)濟作物、拆遷賠償或林業(yè)賠償：對建設變電站所需的經(jīng)濟作物、林業(yè)、拆遷賠償?shù)荣M用，進行詳細分析，并在后續(xù)的工作中計算費用。

2.土建初步設計要點

（1）總平面設計

按照國家設計標準以及電力系統(tǒng)規(guī)程，少占用地，提高土地利用系數(shù)，并將道路的運輸、進出線位置、道路引接、安全距離等作為設計重點。

（2）建筑結構設計要點

依據(jù)規(guī)范規(guī)定，平立面布置：在滿足功能性要求的前提下，盡量采用平面規(guī)整，體型簡單的結構方式布置，建筑物高度 以3.6m為界，小于3.6m 可采用磚混結構，大于3.6m 則必須使用鋼筋混凝土結構，提高抗震及承載力指數(shù)。

（3）豎向設計要點

平坡式和階梯式是豎向布置的主要模式。這兩種布置設計均應對填挖方量進行平衡，盡量減少平整填挖方量。

（4）地基處理要點

綜合考慮施工難度和經(jīng)濟效益，選擇最優(yōu)的地基處理方式。

3.施工圖設計要點

初步設計完成后就是施工圖設計階段。這個階段是指實際應用已經(jīng)審查批準，根據(jù)國家標準和初步設計審查通過的設計進行設計的階段。為提高施工圖設計質量和施工效率，可通過以下幾點達到目標：①設計前認真核實相關的資料和尺寸等 ②以標準化設計為參考進行設計；③各專業(yè)間銜接資料互提，避免溝通不暢出現(xiàn)問題；④建立施工反饋機制，以便及時解決問題。

二、變電站土建設計優(yōu)化策略分析

1.擇優(yōu)選擇變電站站址方案

一般站址的選擇方案不止一個，對比多個站址方案擇優(yōu)選擇。并由相關專家對選擇的站址方案的可行性進行分析。重視專家的相關建議，選擇最優(yōu)的的施工圖設計方案，并選出備用方案。

2.構建方案的設計優(yōu)化

在變電站的建構方案設計中包括有結構方案設計、暖通風和水工設計方案、平立面設計方案、地基處理等方面。為減少占地面積，對變電站構建設計采取聯(lián)合布置方式。①結構方案設計：以鋼筋混凝土框架結構為主，在支架和構架上采用鋼結構，并綜合考慮抗震防裂程度；②暖通風和水工設計方案：主要滿足消防和設備的運行需求；③平立面方案設計：主要達到各功能房間空間充足和立面美觀大方的要求；④地基處理方案設計：若所需填土較厚則采用強夯法；地址好則可采用天然地基處理技術；淤泥較厚的情況則可采用灌注樁管樁法、水泥土攪拌樁和預壓法。

3.站區(qū)消防和排水系統(tǒng)設計優(yōu)化策略

詳細分析站址周邊的公共設施情況，消防給水和生活給排水盡可能利用市政供排水管網(wǎng)，滿足供排水需求。變電站的消防系統(tǒng)設計，可根據(jù)建筑物間的距離，衡量是否滿足消防規(guī)定標準間距要求，若未達標，則設置防火窗或防火墻。對于變電站的排水系統(tǒng)也可采取分流排放的方式。

4.屋外構支架的設計優(yōu)化策略

根據(jù)電氣主接線方式選擇屋外構支架結構類型以及布置方法。采用聯(lián)合構架方法減少占地面積和縱向尺寸，對于一些間隔還可設置兩個間隔為一跨，在構架縱向的中段可設置單端支撐。對于屋外的構支架材料，如鋼管桿和水泥桿，使用 LCC全壽命比較分析法進行分析。選用與變電站使用周期相一致的材料，能有效降低成本。

5.電纜溝、圍墻、暖通系統(tǒng)的設計優(yōu)化策略

電纜溝盡量采用現(xiàn)場裝配的方法，并結合數(shù)字化變電站工程施工的特點，使用預制電纜溝與預制電纜槽盒相結合、電纜埋管等方式，直接取消或者減少地下電纜溝的數(shù)目。對于圍墻的設計則實施現(xiàn)場裝配方式，可提高施工效率。對于變電站暖通系統(tǒng)設計，則可設置為節(jié)能變頻空調或者節(jié)能型排風機。能夠有效降低總能耗，降低運營成本。

6.暖通系統(tǒng)設計的優(yōu)化策略

在土建工程建設過程中，為了實現(xiàn)水資源的節(jié)約，通常在建設變電站內的衛(wèi)生間時，采用智能環(huán)保的衛(wèi)生間。因此，技術人員在設計暖通系統(tǒng)時，通常都會設置節(jié)能型的變頻空調以及排風機，以便降低整個變電站全年的能源總消耗量。

7.綠色電網(wǎng)設計的優(yōu)化策略

現(xiàn)在國家提倡建設綠色電網(wǎng)建設的口號，設計人員在設計中要充分考慮采用節(jié)能環(huán)保的建筑材料，同時要考慮它經(jīng)濟實惠政策在不超出初步設計批復投資的情況下，盡量用國家允許采用的節(jié)能環(huán)保材料，努力建設安全、可靠、綠色節(jié)能的變電站，是我們共同的奮斗目標。

結語

變電站的土建設計在實際進行中，會受多種條件制約，因此，在設計中有著很大差別。變電站土建設計人員應結合實際情況，做到因地制宜，靈活變動。做好土建設計三個階段的工作，并優(yōu)化設計方案，合計出科學合理的變電站土建工程設計方案，為建立高質量的變電站打下堅實的基礎。

參考文獻：

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[2]史繼寧.變電站土建設計要點及優(yōu)化策略研究 .[J]. 科學之友，201（209）.

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[4]郭琳容.變電站土建設計要點及優(yōu)化策略研究[J].中國高新技術企業(yè), 2012.

標準化變電站建設方案范文第3篇

一、當前變電站設計階段控制工程造價過程中存在的問題

1缺失對變電站可行性研究報告的分析，使得資源遭到浪費。

在實際設計過程中很多施工企業(yè)都不能對現(xiàn)場進行全面調研，不能及時分析市場環(huán)境和周圍狀況，使得項目出現(xiàn)盲目上馬的現(xiàn)象。在設計初期存在的問題會對工程未來建設產生直接影響，使得工程后期運行困難，難以交工。另外，在建設過程中由于沒有進行設備試驗，在工程建設過程中就會出現(xiàn)資源浪費現(xiàn)象，嚴重影響造價控制。

2勘測變電站的地質狀況較淺，設計差錯較多。

近幾年為了滿足電力行業(yè)的快速發(fā)展，變電站建設速度不斷加快，但是卻出現(xiàn)了勘測和調研不深入的問題。各地區(qū)的電力系統(tǒng)尤其是內部設計單位，這些單位同一時間有時要完成多個設計項目，工作任務量極大，所以在設計過程中常常出現(xiàn)漏洞，使得設計質量降低，造成設計成果粗糙的現(xiàn)象。但是為了滿足變電站建設需要，這些設計單位不得不照搬設計方案，不能結合周圍實際狀況，嚴格按照周邊環(huán)境進行設計，導致工程資源遭到大量浪費，不能進行全面的造價控制。

二、國外變電站設計階段造價控制的具體方式

1建立了科學的工程設計階段招投標制度。

美國在變電站建設過程中采取了適當?shù)姆绞竭M行變電站造價控制，在設計前期階段要結合實際需要對比多個設計方案，通過研究和論證評估各個方案的價值，并在這一基礎上通過相應的技術指標全面考察，最終選擇適當?shù)脑O計方案。在選擇方案時通過運用多種方法，比如對比分析、經(jīng)濟分析以及效果評價等，盡量選擇在現(xiàn)有條件下最合理的方案，使得變電站工程質量得到保障，且投入最小，經(jīng)濟效益最高。美國在建設變電站時特別注重工程的實效性，變電站沒有豪華的設計，僅僅是較小的建筑，僅在變電站前進行標注，這種方式能夠節(jié)約大量人力物力資源。

2采用限額設計和動態(tài)管理的方式。

與美國不同，德國和日本等發(fā)達國家在進行變電站設計階段的造價控制時選擇限額設計方式，首先要確定變電站的具體建設規(guī)模、標準以及結構形式等，然后再依據(jù)變電站的功能進行設計和概算。進而再依據(jù)初步進行的設計和概算對各個專業(yè)設計文件進行決策。另外，在管理過程中選擇應用計算機動態(tài)管理系統(tǒng)，這種系列充分運用的計算機互聯(lián)網(wǎng)技術，對變電站的工程進展狀況能夠全面管理和監(jiān)控，使得建設投資能夠有效控制在合理的范圍之內。德國的投資控制方式是動態(tài)的，能夠針對市場變化和各種投資因素來確定工程成本，進行全面的造價控制。

三、優(yōu)化變電站設計階段造價的具體方法

1全面調查變電站項目投資前期環(huán)境，編制詳細的可行性報告，論證項目建議書。

在項目建設過程中必須要編制可行性研究報告，在研究過程中要對項目的可行性進行全面調查，包括項目建議書、工程設計方案等。通過調查研究再確定具體建設地點，全面論證變電站建設的意義和作用，為編制可行性報告研究書提高必要準備，具體要從以下幾個方面入手：

（1）對建設地區(qū)的能源狀況和電力布局狀況進行全面分析，闡述構建變電站的重要意義。在調查過程中要研究優(yōu)先候選廠址的具體狀況，對其周圍環(huán)境和經(jīng)濟狀況等進行全面調研，通過綜合的調查和測試選擇最適宜的廠址，編制廠址選擇安全評價報告。

（2）研究設計工程技術方案。工程技術的選擇對于整個變電站建設有著重要意義，所以必須要根據(jù)變電站選址和相關電力調度的具體狀況選擇恰當?shù)墓に囋O計標準。

（3）合理選擇施工材料和供應商。主要包括確定施工設備、列出設備和材料購買清單，確定材料標準。

（4）以及建設實際環(huán)境編制選址階段的相關環(huán)境影響報告、建設項目環(huán)境評價報告以及職業(yè)安全衛(wèi)生專篇。

（5）列出工程建設以及具體的運行方案，其中包括了工程的管理方式、承包方式、工程量的具體估算、建設進度要求、維修檢測制度以及相關工作人員的編制方法和培訓方式等。

（6）估算工程投資，提出具體的資金需求量以及資金籌措方式，全面分析項目的經(jīng)濟效益，從經(jīng)濟角度分析項目可行性，進行工程造價控制。

2構建科學合理的設計競爭機制，引入勘測設計招投標機制。

在變電站設計階段可以采用競爭機制，通過這種方式能夠有效提高各個設計單位的危機意識，使其不斷提高自身設計質量，設計出適合的方案。另外，要構建規(guī)范公平的設計招投標市場，改變當前設計投標混亂現(xiàn)象，實現(xiàn)公平競爭，選擇真正優(yōu)質的設計方案。在實際工作過程中要將變電站工程設計工作推向市場，加大工程勘察力度，選擇出質量最優(yōu)、工期最短且投資最省的方案，實現(xiàn)變電站建設效益最大化。

3完善限額設計方案，引進動態(tài)管理方式。

在變電站設計階段限額設計是極為重要的控制工程造價的房還是，通過方案比較和優(yōu)化設計有效提高項目管理力度，所以在建設過程中應用有效采取這一種方式。具體包括以下幾個方面：一是促進工作標準化發(fā)展，建立資料累計制度；二是材料計算機網(wǎng)絡技術，實現(xiàn)信息市場化發(fā)展。這樣才能夠進一步促進動態(tài)管理方式在變電站初期階段造價控制的應用，有效實現(xiàn)變電站造價控制，提高變電站經(jīng)濟效益。

結語

標準化變電站建設方案范文第4篇

【關鍵詞】 智能變電站 二次保護系統(tǒng) 運維管理模式

在社會迅速發(fā)展，人們生活水平不斷提高背景下，各行各業(yè)及人們的日常生活在用電量上均提出了更高要求。智能變電站較傳統(tǒng)變電站能更實現(xiàn)經(jīng)濟、安全、可靠用電需求，目前智能化變電站已成為變電站建設的重要發(fā)展趨勢。智能變電站二次系統(tǒng)運行與維護的管理質量對其運營效率有決定性影響，因此在準確把握智能變電站特征基礎上，探討智能變電站二次系統(tǒng)運維管理的有效模式，對提高變電站工作效率與經(jīng)濟效率有重要意義。

1 智能變電站概述

1.1 智能變電站及其特征

智能變電站是利用集成、環(huán)保、可靠而先進的智能化設備，以信息共享標準化、全站信息數(shù)字化與通信平臺網(wǎng)絡化為要求，在高速網(wǎng)絡通信平臺上實現(xiàn)信息傳輸，并自動完成采集信息、信息測量與控制、信息保護和計量、最終檢測等功能，同時根據(jù)實際需要支持電網(wǎng)實現(xiàn)自動控制、動態(tài)在線分析與決策、協(xié)同互動與智能調節(jié)等諸多高級功能的智能化變電站。

1.2 智能變電站與傳統(tǒng)變電站的區(qū)別

智能變電站與傳統(tǒng)通變電站有本質區(qū)別，實現(xiàn)了一次智能化，二次設備網(wǎng)絡化，基于IEC61850標準建設的智能變電站二次系統(tǒng)設備的輸入/輸出電氣連接端子接口逐步被網(wǎng)絡通信接口取代，通過網(wǎng)絡通信實現(xiàn)分布功能，取代了傳統(tǒng)變電站的二次回路，使二次回路概念發(fā)生了巨大的變化。通過網(wǎng)絡將分布在不同區(qū)域、操作相對獨立的多臺智能設備連接起來，再配置相應的網(wǎng)絡操作系統(tǒng)和應用協(xié)議，在原本獨立的設備之間實現(xiàn)軟硬件資源共享和信息傳遞。由于設備間的連接是基于網(wǎng)絡傳輸?shù)臄?shù)字信號，原有二次回路中點對點的電纜連接被網(wǎng)絡化的光纜連接所取代，已不再有傳統(tǒng)的端子的概念。因此在智能變電站日常維護、巡視及二次檢修工作布置安全措施時，與傳統(tǒng)變電站有很大不同。因此，在智能變電站運維工作中，需使用新技術、新方法和新的管理思路展開維護。圖（a）是傳統(tǒng)站結構圖，圖（b）是智能站結構圖（如圖1）。

2 智能變電站二次系統(tǒng)

在智能變電站中應用多功能智能電子裝置與先進通信網(wǎng)絡，促使二次系統(tǒng)相應設備形成了空前融合，同時也給二次系統(tǒng)的運維管理提出了更大挑戰(zhàn)。相較于傳統(tǒng)變電站而言，智能變電站二次系統(tǒng)在信息采集方式、數(shù)據(jù)傳輸方式與設備集成度上有很大不同，為方便變電站中各種智能設備IED的管理以及設備間的互聯(lián)要求，提出了一種公共的通信標準--IEC61850，定義了變電站信息分層結構，采用了面向對象的數(shù)據(jù)建模技術。由于智能變電站智能終端、合并單元就地化，進行保護系統(tǒng)例行試驗時技術難度、安全風險也較常規(guī)變電站更大，如進行擴改建現(xiàn)場技術要求和安全風險預控更是要求嚴格。在變電站二次系統(tǒng)運維管理中，驗收管理、缺陷管理和倒閘操作是三個重要環(huán)節(jié)，通過加強對智能變電站在運行與維護全過程中實現(xiàn)風險控制及資源整合優(yōu)化，為智能變電站的穩(wěn)定運行提供有力保證，同時促使智能變電站運行效率大幅提高，降低安全風險。

3 探討智能變電站二次系統(tǒng)運維模式的分析

3.1 驗收管理

智能站二次系統(tǒng)屬于智能變電站中關鍵、核心技術，具有較大技術難度，其技術標準與規(guī)范還在初步建立中，相應技術更新較快，同時驗收人員在設備調試與運行檢修中還缺乏實際經(jīng)驗的有效積累。為確保智能變電站二次系統(tǒng)可順利展開驗收工作，避免因驗收不到位導致二次系統(tǒng)潛伏安全隱患，故而在展開智能變電站調試時，即需展開二次系統(tǒng)驗收的準備工作，這需從以下幾方面展開：（1）組建二次系統(tǒng)驗收組織機構。按照驗收成員崗位職責與特長專業(yè)合理分工，將參與人員分為資料驗收小組、現(xiàn)場二次設備驗收小組。（2）強化驗收人員智能變電站運維技能。組織驗收成員展開技術標準與相應規(guī)范的培訓工作，可通過技術專家講課，學習國家電網(wǎng)智能變電站技術標準、運行規(guī)范，組織相關考試等方式，確保每位驗收成員均能準確掌握相應標準與規(guī)范。在智能變電站二次系統(tǒng)現(xiàn)場檢驗中，網(wǎng)絡通信測試是重點，在驗收管理中要展開網(wǎng)絡延時測試、通信接口檢驗、通信功能檢驗等，其中通信功能檢驗主要是對通信網(wǎng)絡異常時的智能變電站二次系統(tǒng)運行情況進行檢驗，主要包括：設備和MU或交換機采樣值通信中斷測試、采集器與MU通信中斷測試、交換機與設備的GOOSE通信中斷測試、站控層的網(wǎng)絡測試、交換機GOOSE與ICU通信中斷測試、過程層的通信異常則是與通信端口的能力測試等。（3）提前介入智能變電站調試安裝。智能變電站驗收分為出廠驗收和現(xiàn)場驗收，做為運維人員應在出產驗收時就介入其中，參加SCD文件配置正確性檢查、主要設備單體功能試驗、設備間通信連接及互操作試驗、自動化系統(tǒng)主要功能試驗。現(xiàn)場設備安裝完后進入調試驗收階段，運維人員應跟班全程參與驗收參與外觀及版本檢查、絕緣檢查、GOOSE及SV檢測、保護單機調試、不同間隔之間對調、檢修壓板功能檢查、電流回路電壓回路檢查、一次升流一次升壓試驗等。同時，資料驗收小組應收集二次設備相關資料，編制現(xiàn)場運行規(guī)程。（4）對驗收標準化的作業(yè)卡制度予以嚴格執(zhí)行。嚴格按照國家電網(wǎng)公司智能變電站驗收規(guī)范制定標準化驗收卡，根據(jù)驗收卡內容逐項驗收，對驗收中出現(xiàn)的問題予以準確分析與判斷，將之匯總起來制成二次系統(tǒng)驗收報告。同時，根據(jù)問題嚴重程度合理分級，將不會對設備運營造成影響的缺陷歸入缺陷閉環(huán)管理系統(tǒng)。

3.2 缺陷管理

3.2.1 掌握缺陷合理評價方法

智能變電站二次系統(tǒng)專業(yè)管理部門應制定缺陷專項評價標準，定期開展設備缺陷評價活動，在評價缺陷時應采取通訊、保護與自動化跨專業(yè)聯(lián)合會審方式，分析構成缺陷發(fā)生原因形成缺陷風險評價報告，對各缺陷等級予以合理確定，在此基礎上探討相應缺陷處理方案與控制措施。若缺陷無法及時消除，則應按照風險評價報告采取有效的預控措施，并制定事故應急預案，通過加強現(xiàn)場巡視及遠程巡視等手段跟蹤設備運行情況。

3.2.2 制作缺陷臺賬并加強管理

應建立智能變電站缺陷管理臺賬系統(tǒng)，為智能變電站二次系統(tǒng)缺陷展開專項分析提供便利，同時搭建智能變電站二次系統(tǒng)檢修實施平臺。管理人員應對智能變電站中缺陷狀況予以定期分析，將傳統(tǒng)站和智能站相同設備缺陷處理情況展開橫向周期對比，縱向比較同一臺設備的缺陷處理檔案，準確評價設備運行狀況，從而制定變電站二次系統(tǒng)運行的巡視計劃。如在某市一智能變電站對“電子式互感器采集卡死機”這一缺陷進行處理時，專職管理人員經(jīng)縱向與橫向分析缺陷處理檔案，確定在未有效治理缺陷時，電子式電流互感器采集卡具有較大功耗，有嚴重發(fā)熱現(xiàn)象，散熱效果較差。通過分析，管理人員提出，運行人員應將加強設備特巡，開展加強紅外測溫，加強監(jiān)視對設備缺陷跟蹤，確保在未有效治療缺陷時，設備可安全、穩(wěn)定性運行。

3.2.3 消除缺陷的管理措施

在消除缺陷時，應對“2分析+2方案”管控模式予以合理應用，落實智能變電站缺陷管理。“2分析”是風險評估分析和缺陷原因分析，而“2方案”是消除缺陷方案和缺陷消除的驗證方案。經(jīng)分析、處理和驗證三環(huán)節(jié)循環(huán)開展，可為智能變電站消除缺陷的質量提供保證。當二次系統(tǒng)中存在重要缺陷時，專業(yè)管理部門應和生產單位技術人員加強溝通，召開缺陷消除專題會議，以會議紀要形式確定缺陷消除方案與消除時間，保證缺陷消除質量。

3.3 安全風險管理與控制

智能變電站二次系統(tǒng)具有高度集成性，有明顯網(wǎng)絡化特征，在擴建中的安全風險遠高于傳統(tǒng)變電站。某智能變電站在投運后進行了6個10kV間隔與2個110kV間隔擴建，在擴建過程中通過有效風險控制措施，確保了擴建間隔期間智能變電站運行的安全性與穩(wěn)定性。同時，在變電站二次系統(tǒng)運維管理中，加強定期隱患排除是重要工作內容之一。如專業(yè)管理部門對于某一智能變電站積極展開設備的特巡與現(xiàn)場專項檢查活動，通過檢查發(fā)現(xiàn)，在該變電站中發(fā)現(xiàn)了“例行后修試記錄不規(guī)范”與“110kV故障錄波裝置無法手動錄波”等6個缺陷和問題，有效排除了安全隱患，為變電站安全、穩(wěn)定運行提供了有力保證。

參考文獻：

[1]馬杰，李磊，黃德斌，等.智能變電站二次系統(tǒng)全過程管控平臺研究與實踐[J].電力系統(tǒng)保護與控制，2013，41（2）：69-70.

[2]楊孔.智能變電站二次系統(tǒng)優(yōu)化研究[J].電氣試驗，2013，18（1）：24-25.

[3]莊文柳，蔣傳文.智能變電站二次設備的整合方案[J].電力與能源，2013，34（2）：167-168.

標準化變電站建設方案范文第5篇

關鍵詞：智能變電站；電力系統(tǒng)； 發(fā)展

中圖分類號：TM7文獻標識碼： A

前言

當前智能電網(wǎng)已經(jīng)成為國內外電力發(fā)展的潮流，也是系統(tǒng)領域的研究熱點。中國從2009年國家電網(wǎng)公司提出建設智能電網(wǎng)的目標到政府工作報告和國家“十二五規(guī)劃綱要”明確提到智能電網(wǎng)建設，發(fā)展堅強智能電網(wǎng)已經(jīng)從企業(yè)行為上升到國家戰(zhàn)略的高度。在這種新形勢下，國家863計劃先進能源技術領域部署了智能電網(wǎng)第一期關鍵技術研發(fā)的重大項目，針對大規(guī)模集中接入間歇式能源并網(wǎng)技術、高密度分布式電源并網(wǎng)技術、支撐電動汽車發(fā)展的電網(wǎng)技術、大容量儲能系統(tǒng)、智能配電與用電技術、大電網(wǎng)智能調度與智能輸變電技術等研究方向設置了多個課題。可以說，建設智能電網(wǎng)在我國已形成共識。

智能變電站作為智能電網(wǎng)的重要支撐環(huán)節(jié)，受到了人們大量關注。與傳統(tǒng)變電站相比，智能變電站在安全性、成本、環(huán)境影響和維護方面都有著絕對的優(yōu)勢，因此，作為變電站的發(fā)展方向和智能電網(wǎng)建設的基礎要求，智能變電站建設對推進智能電網(wǎng)的構建具有重要的意義，本文分析了智能變電站建設對電力系統(tǒng)的影響。

1.智能變電站的特點

智能變電站是指建立在統(tǒng)一通信平臺基礎上，通過智能一次設備、二次設備的網(wǎng)絡化連接和信息的數(shù)字化傳輸，實現(xiàn)信息采集、測量、控制、保護、計量和監(jiān)測等基本功能和各種高級應用功能的變電站。

1.1 一次設備智能化。通過在一次設備嵌入智能傳感器和安裝智能組件，實現(xiàn)一次設備的采樣和控制就地數(shù)字化，一次設備與保護、測量、計量、控制和狀態(tài)監(jiān)測等設備之間的采樣數(shù)據(jù)和控制命令均通過光纜傳輸。

1.2 通信規(guī)約標準化。所有智能設備均按IEC61850建立信息模型和通信接口，設備間實現(xiàn)無縫連接，各類設備按統(tǒng)一的通信標準接入變電站通信網(wǎng)絡，實現(xiàn)信息共享。

1.3 提高運行自動化水平。智能變電站以構成面向系統(tǒng)的應用，實現(xiàn)區(qū)域和全局功能的協(xié)調，支持具有在線決策、協(xié)同互動特征的各種高級應用，可實現(xiàn)更多、更復雜的自動化功能。

1.4 功能集成和結構緊湊化。隨著智能化技術的發(fā)展，一次設備將與各種功能傳感器及智能電子設備有機的結合在一起，變電站自動化系統(tǒng)在結構上更加側重于物理集成和功能集成，傳統(tǒng)意義上的一次、二次設備的融合更加緊密，專業(yè)劃分界限也更加模糊。

2.智能變電站的建設模式

智能變電站是采用可靠、先進、低碳、環(huán)保的智能組件，以全站信息的數(shù)字化、信息共享標準化和信息通信的網(wǎng)絡化作為基本要求，對信息自動完成采集、計量、控制、監(jiān)測、保護并進行控制等功能，并可根據(jù)智能電網(wǎng)的要求配合完成智能調節(jié)、友好互動、新能源接入和用戶協(xié)同互動的高級變電站。

2.1 數(shù)字化模式

這種模式是以數(shù)字化變電站為核心，實現(xiàn)一次設備的智能化和二次設備的網(wǎng)絡化為目標，構建在IEC61850 通信規(guī)約的基礎上，在變電站內實現(xiàn)信息的共享和互操作功能。通常數(shù)字化智能變電站要求每個間隔完成保護、測量等功能時都需要多臺設備協(xié)同工作，這種建設模式雖然實現(xiàn)了智能變電站的基本功能，但由于其造價高、設備利用率低而急需進一步完善和改進。

2.2 分散式模式

國家電網(wǎng)公司針對不同電壓等級的變電站提出了不同的智能化建設方案，其中針對110kV 及以上的智能變電站采用分散式的模式。這種模式更強調保護系統(tǒng)的重要性，保護是基于間隔建設的，采樣數(shù)據(jù)的傳輸基于IEC-61850-9-2 標準并以GOOSE 組網(wǎng)的方式傳輸，這樣就使整個保護系統(tǒng)的可靠性大為提高，可不依賴于變電站內的信息傳輸網(wǎng)絡，整個自動化系統(tǒng)的間隔被分為了保護間隔和測控間隔兩部分。因此該模式造價高，特別適用于高電壓等級的變電站。

2.3 集中式模式

由于35kV 及以下變電站對于智能化的要求與高電壓等級變電站不同，因此其智能化的建設模式也不一樣，35kV 及以下變電站宜采用集中式的智能化建設方式。整體的結構也同樣是三層結構兩層網(wǎng)絡，同時為節(jié)約資金，在站控層可將監(jiān)控、管理、安防等集約在一起；在間隔層以兩臺主機實施全站保護，同時集約母差保護、備自投、智能后備保護和接地選線等功能；在過程層用智能化的組件代替智能終端、簡單保護、合并單元、狀態(tài)檢測等設備。

3．智能變電站建設對電力系統(tǒng)影響

2009 年5 月，國家電網(wǎng)公司正式提出了“建設堅強電網(wǎng)”的新概念，并且計劃在2020 年基本建成堅強智能電網(wǎng)，從此，便拉開了我國智能電網(wǎng)研究與建設的序幕。智能變電站是智能電網(wǎng)的關鍵環(huán)節(jié)，對電力系統(tǒng)有著非常重要的影響，以下就對智能變電站對電力系統(tǒng)的影響進行深入研究：

3.1 電磁式和電子式互感器

智能變電站建設使用了電子式互感器，提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣群途龋鉀Q了電磁式互感器的“飽和”問題。電子互感器是由多個電流、電壓互感器組成的裝置，其傳輸?shù)男畔⒘颗c被測量量成正比，通常一組電子式互感器與一臺合并單元組合實現(xiàn)其功能。通常傳感單元和合并單元共同組成了電子式互感器。其中傳感單元為遠程裝置，安裝在變電站的一次側，負責高壓信號的采集和整理，并將高壓信號轉換為數(shù)字信號。合并單元通常安全在二次側，負責同步合并處理傳感單元遠程傳輸?shù)男盘枴?/p>

圖1 電子式互感器的基本構成圖

3.2 智能組件帶來的強大功能

智能組件是智能變電站的核心部件，主要由智能設備構成，可以實現(xiàn)對電網(wǎng)實時自動控制、智能調節(jié)、在線分析決策和協(xié)同互動等高級功能。例如對于智能開關的應用，由于其具有智能控制、選相位分閘、機械儲能以及電容儲能間的相互轉換等功能，因此可以有效地提升變電站的在線監(jiān)測和診斷。在具體應用過程中，可以將二次技術與現(xiàn)有的開關設備相結合，對于室內的資源與環(huán)境信息系統(tǒng)采用GOOSE 組網(wǎng)方式和智能開關柜相結合的方法，GOOSE 組網(wǎng)方式可以直接將變電站的數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)骄W(wǎng)絡鏈路層上，可以有效的確保重要數(shù)據(jù)優(yōu)先傳輸。此外，GOOSE 組網(wǎng)方式還可以使用廣播地址的方式進行信息傳輸。

3.3光纖的使用

智能變電站采用光纖的通信介質取代了傳統(tǒng)的電纜通信介質，通過光纖傳輸采樣值和開關狀態(tài)至一次設備，減少了信息傳輸對電纜的依賴程度，簡化了接線模式并降低了施工的成本，很大程度上改善了電磁兼容的環(huán)境問題，各間隔間使用的以太網(wǎng)GOOSE 通信實現(xiàn)了間隔的閉鎖、過負荷聯(lián)切和母線失靈保護等功能。

2.4 IEC61850 標準通信規(guī)約的使用

IEC61850 是變電站自動化系統(tǒng)通信所采用的國際統(tǒng)一標準通信規(guī)約，采用開放式的IEC61850 通信標準有利于實現(xiàn)信息的互操作和建設標準化。IEC61850 可使得智能變電站的通信標準化，提供了面向對象的建模技術和適應性的操作技術，適應快速發(fā)展的通信技術，為智能變電站的標準建設提供了保障。

2.5 保護功能的強化

智能變電站采用實用的圖模庫和庫克隆一體化技術，通過雙網(wǎng)雙工或雙網(wǎng)熱備用的方式冗余實現(xiàn)了提高通信系統(tǒng)可靠性的要求，將保護功能獨立出來，強化了保護的通信結構和通信方式，根據(jù)保護配置原則進行冗余和信息管理系統(tǒng)的結合，強化了保護功能。同時采用面向間隔的原則合理分配一二次智能設備和通信網(wǎng)絡，主保護和備用保護分開或雙重化的保護獨立組屏，保證屏幕界限清晰且具有軟硬件隔離的特點，方便了保護設備的運行和維護。

總結

智能變電站是在數(shù)字化的基礎上，結合現(xiàn)代電網(wǎng)發(fā)展的需要，對其進行自動化升級和技術改造，以實現(xiàn)變電站智能化、高效化等特點。智能變電站將推動變電站自動化程度更一步提高，解決電磁兼容問題，減少電纜的使用程度，大幅度降低相應的運行和維護成本。智能變電站的建設應從生產上的迫切需求出發(fā)，綜合考慮技術上和成本上的可能性，積極探索，穩(wěn)步開展。