标准化变电站建设方案范文1
关键词：110 kV变电站；地质勘察；总平布置
中图分类号：TM632.2 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）29-0114-02
1 南方电网五省区110 kV变电站标准设计要求
根据中国南方电网有限责任公司一体化管理工作推进的要求，公司组织五省（区）电网公司、有代表性的地市供电局及设计单位规划计划专业技术人员起草110～500 kV输变电工程标准设计要求及可研深度规定。标准化设计及典型造价有效的指导了南方电网公司110～500 kV输变电项目可行性研究工作的开展，规范了报告编制内容，加强110～500 kV输变电项目前期工作管理，确保项目具有较强的可实施性。
除了110～500 kV输变电项目相应的规范文件外，作为配电网设计的指导要求，还应当遵循以下两个主要的设计规范文件：①35～110 kV变电所设计技术规程（DL/T 5 218-2005）；②35 kV～220 kV城市地下变电站设计规定（DL/T 5216-2005）。
在《110～500 kV输变电工程标准设计要求及可研深度规定》中，在可行性研究阶段，要求110 kV变电站在总体布置上，必须要实现变电站的基本功能和核心功能，实现变电站全过程、全寿命周期内资源节约，环境友好的要求。首先是在建筑风格上，总体体现工业性产品或设施的特点，提倡工艺简洁、施工方便、线条流畅，与环境协调，遵循中国南方电网有限责任公司典型设计总体原则。长期以来，由于变电站建设一直采用的是非标准化设计，不同的电力设计院采用的是不同的土建布置和建筑设计方案，最终导致外立面形态各异、建筑设计颜色及构造与变电站周边建筑环境不协调，特别是在城市中心区的110 kV变电站建设，还有部分位于旅游风景区的110 kV变电站建设，常常成为破坏周围环境的制约性因素。
2 110 kV变电站地质勘察及总平优化要求
2.1 变电站站址的选择
变电站站址选择应充分考虑站用水源、站用电源、交通运输、土地用途等多种因素，重点解决站址的可行性问题，避免出现颠覆性因素。变电站站址选择应充分考虑站用水源、站用电源、交通运输、土地用途等多种因素，重点解决站址的可行性问题，避免出现颠覆性因素。110 kV变电站选址应当进行现场踏勘。依据系统部、变电一次、变电二次、地质勘察等不同的专业所提供的资料，汇总当地的土地、住房建设、建管单位、林业、农业、规划等政府部门的意见，土建设计人员会同相关政府部门人员初步确定几个变电站选址方案。在进行现场踏勘之后，就要对几个站址方案进行比选。在进行方案比选时，必须要考虑以下因素：①在进行地质勘察时，必须要明确有无不良地质情况，比如地下溶洞、滑坡、坍塌等情况，特别是部分古滑坡，由于其隐蔽性较强，所以较难发现，一旦站址确认，需要花费较大精力进行变电站站址地质处理，增加了变电站造价。②原则上应提出两个或两个以上可行的站址方案，如确实因各种难以克服的困难只能提供一个站址应提供充分的依据并作详细说明。在进行变电站站址比较选择以及站址备选方案上报时，为了避免出现单一站址的情况，需要进行多重考虑。但是在实际应用中，大部分设计单位为了节省前期工作成本以及勘察费用，只选择一个方案进行上报。最终出现站址征地等疑难问题时，则必须挪移站址，造成费用增加的情况。
2.2 总平面布置附图要详尽
总平面布置附图要详细说明站址具置及地貌、站址用地性质及有关批文办理情况、总平面布置方案、参与何种典设方案、围墙内用地面积及总用地面积、总平面布置情况、进站道路方案、大件运输方案、站址场地自然高程、场地设计标高，100/50年一遇洪水位，是否受内涝影响。站区设计要包含土方平衡情况、边坡处理、排水设施。建筑布置要点要列明主要建筑及相应建筑面积。建筑结构竖向布置要说明基本风压、地面粗糙度、抗震设防烈度、建筑物结构形式、钢筋混凝土框架结构/钢结构、户外设备构支架结构。此外还要包含地基处理方案、供水水源方案、排水方案、消防设施布置方案、通风方式等。
2.3 建筑材料的选择要符合要求
针对当地气候环境以及防风及抗腐蚀要求进行建筑材料的优化选择，并采取抗风抗腐蚀建筑结构，并在地质勘察时增加对水质分析的要求。鉴于混凝土具有良好的牢固性和耐久性的特点，一直以来变电站建设都选用混凝土作为变电站土建的主要建筑材料，并且土建结构设计人员对于标准化混凝土建筑材料的使用更为熟悉。但是在沿海环境，特别是中国南方电网有限责任公司下属的广东电网公司、广西电网公司以及海南电网公司，这三个省网公司所属的大气环境气候为海洋以及热带气候，大气环境因素对于混凝土建筑材料的破坏作用更为严酷。而在贵州以及云南两个省网公司管辖区域，110 kV变电站建设的土建部分材料选择及设置对于干湿、冻融等大气侵蚀下的耐久性要求，相对考虑较少。部分变电站设计未考虑相应的防腐要求，没该结合当地的地理特性来选择建筑材料，一味的使用混凝土材料，许多地区的变电建筑出现了混凝土开裂、钢筋被当地水土腐蚀，发生锈蚀的现象。针对这一问题，在标准化设计的内容深度要求中，增加了关于地质勘察中对水质分析的要求。在进行变电站选址以及地质勘察时，需要进行地下水抽取以及水质分析，并检测水质及土壤的腐蚀性，出具相应的土质及水质分析报告，以备变电站土建设计人员进行参考。根据技术需要，地质勘察单位需要委托专门的水质监测站对水源水、饮用水的水质指标进行检测并出具水质检测报告。当地的水文地质条件、地下水位情况等则直接影响变电站的基础防腐等级，而水源的水质、水量情况则影响变电站用水条件，涉及到变电站将来的生活以及生产用水是否可以使用井水或者当地用水，或者必须另外接入自来水源等。在进行110 kV变电站的总平布置优化及建筑设计时，要特别注意当地的特殊气候环境和水质情况，除运用标准化设计意外还要充分考虑各种环境因素，诸如土质、气候、湿度、环境pH值等，采用多层次防腐基础设计，比如设置沥青层隔离层、使用抗硫酸盐水泥等措施。
2.4 变电站总平优化设计要与当地社会环境因素相结合
变电站总平优化设计要与当地社会环境因素相结合，与变电站周围建筑群保持合理的安全距离，不应给给周边居民活动带来安全隐患。传统的110 kV变电站大多建在一些无人居住的市外郊区，但是随着区域内用电负荷的增加，110 kV变电站正在逐步向着城市中人员居住密集的地区迁移。这样110 kV变电站选址则必须考虑当地的社会环境及周边区域的人员及居民安全。特备是在人流量较大、交通便利、商业发达的地区，110 kV变电站的间隔出线以及路径走廊设置都对于当地的环境会造成一定的影响。针对这一问题，在110 kV变电站标准化设计的内容深度要求中，增加了关于安全距离及反措的相关要求。在进行变电站选址以及地质勘察及总平布置时，必须要充分考虑变电站对于周边居住环境的影响，特别是居民区的影响。在110 kV变电站的建设区域内，要注意变电站内部建筑的平面布置，使得变电站建筑布置要满足与居民楼之间留有足够的安全距离，以满足消防安全的规范要去。在进行平面布置和设计时，需要设置相应的预防措施，比如加高围墙避免居民攀爬等情况出现，从而给变电站安全运行以及居民人身安全造成威胁。比如说，一般变电站可以允许变压器布置离建筑墙5 m，但是如果必须这样进行变压器布置时，要将墙外的设备增高3 m，在墙外的两侧各3 m的范围内，不能开设门窗或者面积较大的洞口，以避免安全问题。
2.5 针对在城市范围内的110 kV变电站，需要电缆布置
的优化
部分改建或者扩建的110 kV变电站，在进行间隔扩建时候如果电缆的防火处理不足就容易造成安全隐患。随着城市化的进程，部分原先处于郊区的110 kV变电站逐渐变成了居民区，而相应的架空线则需要进行相应的改造，变更为电缆。但是部分改造项目的电缆防火处理不足。因此在最新的变电站电缆设计上，增加了防火处理的要求。在110 kV变电站总平面优化时内还可以使用防火隔板、喷涂防火涂料、耐火三角等方法对电缆进行相应的防火和阻燃处理，最大程度上避免电缆发热造成的安全事故。
3 结 语
总而言之，选择合理的110 kV总平布置优化方案，可以合理110 kV变电站的投资，取得良好的经济效益与社会效益。电力设计工作者除了采取各种技术措施和管理措施外，还要根据电网实际需要，选择适合当地地质勘察的对应措施。
参考文献：
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[3] 王辉强.城区110 kV变电站总平面布置优化探讨[J].经营管理者，2010，（19）.
标准化变电站建设方案范文2
1．变电站建设的时间周期变电站
由于建设规模的不同其建设周期也有所不同，针对建设目标规划，进行合理的电网建设规模控制，建立可行性的电网施工建设审计报告，针对国家资源的使用效率，合理的安排国家变电站的建设施工周期，从而保证合理的投产时间内完成有效的变电站建设。一般在2至3年内，可以实现变电站的正常施工供电效果，保证正常工程周期建设的同事，不耽误相关的变电站使用质量。
2．资金投资较大、建设质量要求
高变电站的建设在实际的投资建设中因其特殊的建设施工特点，与后期的变电施工管理有密切的关系，因此在前期的施工投资来说较多，在施工的各个环节都需要大量的资金支持，从而完善自动化系统设备建设过程。为了保证电力资源可以被各行业人们所使用，变电站的良好质量运行状态是较为核心的问题。提高电力变电站施工的质量，保证变电站在施工设计、施工安装、施工质量验收和维护等各个方面的施工标准，从而实现合理的施工竣工验收过程，投产运行实现合理的变电站电网安全运行，这对于变电站的各方面施工要求都很高，在合理的风险评估安全下，实现合理的变电站安全调控，保证有效化的施工安全管理过程。
3．变电站的收益回笼长
由于变电站的基础性建设需要长期的、高质量的施工要求，为了保证良好的施工投产效果，我国的电力公司对于各类输电配送用户的电费收取都采用先偿还施工贷款，而后期的电费与施工费用之间的这样一种转换是需要长期的变化过程，变电站的收益不能用费用来衡量，而是要以长远的眼观，分析变电站可以带给一个地区，甚至几个地区之间输配电的效果。
二、变电站的施工管理
施工管是依据变电站施工的工程建设基本要求，重点关注工程项目的施工质量控制过程，从而提高施工过程中相关环节的有效控制过程，保证合理的施工质量管理，实现多项目角度的施工质量控制。保证施工前、施工过程中、施工后的各种施工质量问题的有效管理，提高安全意识风险投资管理过程，制定施工状态控制过程，保证整体施工效果的合理性，实现快速合理的高效变电站施工建设管理
1．施工管理前的准备工作合理的控制
施工前的施工质量，保证施工产品原料、相关机械配件、半成品原料等各种内容的管理，提高设备维护和产品质量标准的审查工作，制定合理的施工组织方案，提高新产品、新激素的开工审查过程，保证整体施工现场的施工作业的安全性和技术合理性，从而提高施工管理人员的培训管理过程，保证施工建设中各个施工过程的严格控制要求，从而完善施工前的相关准备工作。
2．施工中的施工过程分析
根据施工中的相关施工建设过程进行合理的工程分析，对相关的施工标准程序进行质量控制，对变电站的各个施工过程进行优先处理，保证施工材料的供给合理性、提高施工过程的正常运转，制定良好的材料标准分析过程，提高工程的成本控制管理过程，从而建立良好的材料管理过程控制，采用证件检查和进场验收的方法控制施工质量，保证供应商供货渠道和供货质量，严格按照施工质量进行标准化施工验收，提高施工过程中人员的基本素质意识管理，从而保证施工的整体质量控制。
3．施工后期的质量控制
根据施工的竣工验收情况进行质量控制管理，对施工质量控制标准、产品运行合格标准等各项内容进行分析，制定合理的施工状态分析过程，对不合理的施工工程进行返工处理，及时进行安全保护意识管理，制定良好的安全管理体系，实现快速的安全监管过程，对各类安全防护措施进行合理的评价，从中寻求较为合理的施工改进方案，从而有效的降低施工安全事故发生的比例。
4．制定合理的施工进度管理
保证风险投资程度根据施工发展过程进行施工进度控制，采用合理的施工进度管理过程，完善相关的施工进度，对施工中可能出现的各类建筑问题进行合理的分析，及时对不合理或不得到的施工问题进行处理，对施工中各个环节的内容进行作业分析，确保施工进度的合理性。逐步降低施工的管理风险，保证有效的建设可行性方案的研究过程，建立良好的风险监督控制管理机制，进行定期风险管理投资分析，从而逐步纠正施工过程中的监管问题，保证管理目标的合理实现。
三、结语
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【关键词】变电站；设计阶段；造价控制
当前全社会范围内的用电量不断增长，电力工程项目建设任务也越来越多。变电站作为电力工程中非常重要的一项内容，投资规模也显著扩大。但当前在变电站建设过程中仍然频繁出现投资浪费的问题，严重影响了变电站工程建设综合效益目标的实现。加之工期紧张，工作任务繁重，在变电站建设前期设计阶段中或多或少存在着忽视工程造价管控的问题，设计环节造价控制存在大量不尽如人意的部分。因此，作为造价控制人员，必须从变电站设计阶段的特殊性入手，对造价控制方式进行科学改进，以提高设计阶段工程造价的可控性。
一、变电站设计阶段造价控制现状
首先，变电站建设项目设计阶段中对可行性研究报告的分析不够全面，资源浪费问题严重。在变电站建设项目设计过程中，大量施工企业均缺乏对拟建现场情况的深入调查，缺乏对市场经济条件以及周边环境条件的调查，导致部分变电站项目建设出现“盲目上马”的问题。除此以外，项目建设前未安排专人对各类设备进行试验等，导致施工时资源浪费问题严重，直接对造价管控带来极为不利的影响。
其次，变电站项目设计阶段中对地质条件的勘察不够深入，存在较多设计差错。近年来，变电站建设项目发展速度与发展规模均非常明显，但同时也开始呈现出勘察调研不够深入的问题。各地区的电力系统尤其是内部设计单位，这些单位同一时间有时要完成多个设计项目，工作任务量极大，所以在设计过程中常常出现漏洞，使得设计质量降低，造成设计成果粗糙的现象。但是为了满足变电站建设需要，这些设计单位不得不照搬设计方案，不能结合周围实际状况，严格按照周边环境进行设计，导致工程资源遭到大量浪费，造价管控效果也因此无法得到保障。
二、变电站设计阶段造价控制措施
首先，应针对变电站项目投资前期环境进行深入调查，编制详细可行性报告，对项目建议书进行全面论证。变电站项目建设前期必须编制的一套完整有效的可行性研究报告，全面调查并对项目可行性进行论证，落实包括项目建议书以及工程设计方案等在内的一系列规划文件。在此环节中，应当着重分析如下几个方面的措施：第一，对变电站建设项目所处地区的能源情况以及电力布局进行全面分析，着重论述变电站项目建设的重要意义。前期调查过程中应当针对候选建址的具体情况进行研究，从周边环境条件、经济条件等多个方面入手进行全面分析，以选择最优建址方案，确定方案后还应由专人负责编制安全评估工作报告；第二，对变电站建设项目工程技术方案进行研究设计。工程技术方案在选择时必须充分考虑变电站建设项目选址方案以及电力调度的具体情况，以优化工艺设计标准；第三，对变电站项目建设的设备材料以及供应厂商进行合理选择。根据变电站项目的建设需求，详细列出建设过程中所需设备、材料的采购清单，并落实材料设备采购标准；第四，根据变电站建设项目的选址方案，详细编制变电站项目建设的环境影响评估报告，职业安全卫生报告等文件；第五，针对变电站项目建设的工程投资进行初步估算，初步提出资金需求以及筹集方式，分析变电站工程项目建设的预期经济效益，以论证变电站建设经济层面可行性。
其次，在设计阶段引入竞争工作机制，探索招投标模式与勘测设计工作的结合。在变电站建设项目前期设计阶段中通过应用招投标工作机制的方式，将竞争意识引入设计阶段中，提高设计单位危机意识，以不断改进设计方案，提高设计质量。同时，相关职能部门应重视对设计领域招投标市场持续的规范化管理，杜绝设计单位投标混乱等问题的产生，以确保建设方能够选择到真正优质的设计方案。与此同时，设计环节中还应进一步强化勘察工作力度，力求设计方案兼顾投资低、工期短、以及质量优的特点，以保障项目建设的综合效益。
最后，在变电站建设项目设计阶段中完善限额设计方案，体现动态化管理理念。限额设计模式的应用是变电站建设项目设计阶段中工程造价控制的有效方式之一，应通过对方案进行综合比选以及优化设计的方式，使变电站项目管理力度不断提升。在完善限额设计，引入动态化管理理念的过程中，必须着重关注如下几个方面的内容：第一，应构建资料累计制度，促进造价管控工作的标准化发展；第二，应将计算机网络技术与设计阶段造价管控相结合，实现信息市场化发展，为造价控制提供可靠且实时的数据支持。
三、结束语
本文针对变电站建设项目设计阶段中的造价控制问题进行分析与论述，指出当前变电站项目在设计阶段中仍然存在项目可行性报告分析部全面，勘测内容不完善等等问题，直接影响了造价管控的工作水平。针对上述问题，在设计过程中必须针对变电站项目投资前期环境进行深入调查，编制详细可行性报告，对项目建议书进行全面论证，同时将招投标竞争机制引入设计环节中，并通过完善限额设计方案，体现动态化管理理念等相关措施，以促进设计阶段造价管控工作水平的进一步提升。
参考文献：
[1]张业平.电厂及变电站电气设备安装质量与造价控制[J].黑龙江科技信息，2016，（20）：53.
[2]李世超.浅谈电网建设中变电站电力工程造价[J].中国高新技术企业（中旬刊），2014，（11）：160-161.
标准化变电站建设方案范文4
关键词：标准配送式；变电站；二次系统；设计
1引言
为集成应用新技术、 深化标准化建设；适应“大运行”、“大检修” 要求；提高智能变电站建设效率；全面提高电网建设能力。国网公司2013年决定继续选取部分110kV～500kV变电站作为第二批配送式变电站试点。某110kV变电站作为第二批试点工程，于2014年2月开工建设，2014年9月竣工投产。结合工程特点，总结配送式变电站设计中关键二次技术要点。
2标准配送式变电站技术特点
配送式变电站遵循“安全性、适用性、通用性、经济性”协调统一原则 ，实现安全可靠、技术先进、节约环保、节地节资。概括为“标准化设计、工厂化加工、装配式建设”。
（1）标准化设计
应用通用设计、通用设备。一次设备与二次设备、二次设备间采用标准化连接，实现二次接线“即插即用”。支撑“大运行、大检修”，实现信息统一采集、综合分析、智能报警、按需传送。实现顺序控制等高级应用功能模块化、标准化、定制化。
（2）工厂化加工
建、构筑物主要构件，采用工厂预制结构型式。保护、通信、监控等二次设备，按电气功能单元采用“预制舱式组合二次设备”。一、二次集成设备最大程度实现工厂内规模生产、集成调试。
（3）装配式建设
建、构筑物采用装配式结构，减少现场“湿作业”，实现环保施工，提高施工效率。采用通用设备基础，统一基础尺寸，采用标准化定型钢模浇制混凝土，提高工艺水平。推进现场机械化施工，减少劳动力投入，降低现场安全风险，提高工程质量。
3二次设备布置及预制式组合二次设备舱
（1）二次设备布置
全站仅设置1面Ⅲ型预制式二次组合设备舱，放于配电装置区，取消二次设备室。交直流一体化电源布置于10kV开关室内，一体化电源模块柜主要包括2个模块：1组蓄电池+直流馈线柜+直流充电柜；交流进线+分段柜。一体化生产、调试，整体运输，减少现场拼柜及柜间布线调试时间。智能终端合并单元一体化装置安装于预制式智能控制柜内，在厂内安装调试后配送至变电站。
（2）预制式组合二次设备舱
舱体尺寸12200×2800×3133mm（长×宽×高），保护测控装置屏柜尺寸统一为2260×600×600mm（高×深×宽），服务器柜尺寸统一为2260×900×600mm（高×深×宽），为增加舱内屏柜数量，预制舱采用“前接线前显示”二次装置，屏柜双列布置。
舱内二次设备按照功能分为站控层设备模块、间隔层设备模块、通信设备模块。预制舱内二次组合设备，含消防、通风、照明等附属设施均在工厂内规模生产、集成调试、模块化配送，实现二次接线“即插即用”，有效减少现场安装、接线、调试工作，提高建设质量、效率。
4 二次设备前接线技术
（1）保护、测控装置“笔记本式”前接线方案
在保持现有装置硬件结构基本不变的情况下，保留操作显示面板，面板和装置插箱一体，显示面板的一侧和插箱面板通过铰链相连。正常工作时，显示屏遮挡住插箱内部的端子接线、连接器、板卡等；操作显示屏时，只需要打开屏柜门。前接线示意图如图4-1所示。此方案对现有装置硬件结构改动量小，同时可满足施工、运行使用需求。但设计中要注意面板电源供电可靠性及电磁干扰问题，目前主要设备厂家均已解决干扰问题。
（2）电源模块 “热插拔式”前接线方案
交直流监控装置、绝缘监测装置本身采用插件式安装，所有的插件板均可独立的从装置中抽出，可将原装置旋转180°，使接线端子朝向屏前方，液晶显示面板可与上述保护、测控装置类似前置布置。
整流模块、DC/DC变换器、UPS电源模块采用的多个模块组合设计，模块本身是热插拔设计，无需改为前接线即可方便安装和检修。
其他元件包括开关信号采集模块、开关遥控控制模块、蓄电池巡检模块、辅助电源模块和继电器装置等。这些元件本身不带显示面板，实现前接线方式非常方便。
5预制电缆及光缆
慈云变110kV及主变一次设备至智能控制柜间电缆使用预制航空插头，实现二次标准接口。预制电缆采用圆形高密度航空插头，体积小，密度高，单端预制。
户外预制光缆与舱内装置连接方案采用光纤集中接口柜+舱内尾缆方案，舱间长光缆统一采用4、8、16、24芯，双端预制；舱内尾缆由厂家连接后连同二次设备舱整体配送。
6信息一体化及高级应用
站内信息内容应规范化及标准化，采集采取统一命名格式，实现信息分类展示。本站高级应用功能由站控层设备集成实现，主要的功能有顺序控制、智能告警及分析决策、事故信息综合分析辅助决策、支撑经济运行与优化控制、源端维护等功能。
参考文献
[1]高美金，傅旭华.标准配送式变电站的特点与建设[J].浙江电力，2014（03）.
[2]盛晓云.标准配送式智能变电站建设实践[J].通讯世界，2014（1）.
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为了实现国家电网公司建设坚强智能电网的发展目标，积极探索建设智能变电站的建设方案，同时随着“三集五大”体系建设目标的提出，“大运行”、“大检修”与变电站建设和功能定位密切相关，特别是“大运行”提出的调度一体化和调控一体化，对变电站调控数据和监控功能提出了更高要求，因此，需要进一步按照新的要求探索智能变电站建设方案。
2.智能变电站内组网方案
智能变电站分为三层，分别为过程层、间隔层和站控层。
（1）过程层
过程层包括变压器、断路器、隔离开关、电流/电压互感器等一次设备及其所属的智能组件以及独立的智能电子装置；主要有电子式互感器、智能单元（用于开关和变压器智能化）。
（2）间隔层
间隔层设备一般指继电保护装置、系统测控装置、监测功能组主IED等二次设备，实现使用一个间隔的数据并且作用于该间隔一次设备的功能，即与各种远方输入/输出、传感器和控制区通信；主要有保护装置、测控装置、安全稳定装置、故障录波、备用电源自投等自动装置。
（3）站控层
站控层包括自动化站级监视控制系统、站域控制、通信系统、对时系统等，实现面向全站设备的监视、控制、告警及信息交互功能，完成数据采集和监视控制（SCADA）、操作闭锁以及同步相量采集、电能量采集、保护信息管理等相关功能。
站控层功能宜高度集成，可在一台计算机或嵌入式装置实现，也可分布在多台计算机或嵌入式装置中，主要有监控系统（含监控、一体化五防、VQC）、保护及故障信息子站、远动通信服务器等。
3.智能变电站建设方案
典型的智能变电站系统应兼顾技术的先进性和实用性，以电力系统的安全稳定性及继电保护的可靠性为宗旨，基于先进的计算机软硬件、自动控制、传感器和光纤网络通信技术，充分融合智能一次设备在线监测、程序化控制、保护测控、当地监控和远动等主要功能，能较好地满足电力系统安全、稳定和高效运行的要求。
3.1 电子式互感器的实现
3.1.1 电子式互感器的定义
电子式互感器是由连接到传输系统和二次转换器的一个或多个电流或电压传感器组成的一种装置，用以传输正比于被测量的量，供给测量仪器、仪表和继电保护或控制装置。在数字接口的情况下，一组电子式互感器共用一台合并单元完成此功能。
3.1.2 电子式互感器的构成
电子式互感器通常由传感模块和合并单元两部分构成，传感模块又称远端模块，安装在高压一次侧，负责采集、调理一次侧电压电流并转换成数字信号。电子式互感器远端模块的配置图如图3所示。合并单元安装在二次侧，负责对各相远端模块传来的信号做同步合并处理。合并单元的基本结构如图4所示。
3.1.3 解决同步采样的方案
变压器差动保护从不同电压等级的多个间隔获取数据、母线差动保护从多个间隔获取数据、线路纵差保护线路两端数据采样以及三相电流、电压采样都存在同步采样问题。另外由于常规互感器与电子式互感器会并存，如电压、电流之间，变压器不同的电压等级之间也会存在同步采样问题。解决同步采样的2种方案如下。
（1）基于GPS秒脉冲同步的同步采样。此同步方法简单，但秒脉冲丢失时存在危险。
（2）二次设备通过再采样技术（插值算法）实现同步。此同步方法采样率要求高，不依赖于GPS和秒脉冲传输系统，但硬件软件要求高，实现难度较大。
3.1.4 采样数据传送标准的选择
采样数据传送标准有两种方案。
（1）IEC6004428
点对点光纤串行数据接口，传输延时短且确定，可以采用再采样技术实现同步采样，硬件和软件实现简单，适合保护要求。
（2）IEC618502921/2
网络数据接口，传输延时不确定（400Ls ～3ms），无法准确采用再采样技术，硬件软件比较通用，但对交换机要求极高，硬件和软件实现都将困难，不同间隔间数据到达时间不确定，不利于母差、变压器等保护的数据处理，比较适合测控、电能仪表一类。
3.2 IEC61850的应用
IEC61850是基于网络通信平台的变电站自动化系统唯一的国际标准。采用开放性IEC61850国际标准主要解决网络通信及信息共享和互操作的问题。其特点主要有：信息分层（站控层、间隔层、过程层）、面向对象建模和信息自我描述，适应开放互操作性要求、采用抽象通信服务接口，适应通信网络技术迅猛发展、具有传输采样测量值和快速传输变化值。
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【关键词】装配式变电站；土建设计；电力
0 引言
装配式变电站是在国家电网公司“标准化设计、工厂化加工、装配式建设”的理念指导下，借鉴了民用、工业建筑装配生产的经验，针对标准配送式智能变电站设计需求，推动设计理念创新，突出工业化设施定位，实现变电站设计、施工过程的组织集约化的产物。它通过现场拼装预制构件、电气设备即插即用的形式，尽量减少现场浇筑和制作安装的时间，从而大幅提高施工效率。
资源节约型和环境友好型社会建设理念的提出，伴随着电力行业包括管理、设备厂家、设计、施工等单位的技术发展，推动了变电站建设模式的发展。近几年，许多装配式变电站试点工程相继完工，装配式变电站建设模式逐渐成熟，标志着国家电网智能变电站建设跨入了新阶段。
1 装配式变电站特点
装配式变电站与传统变电站相比，具有以下几个特点：
1.1 工厂化生产、施工周期短
传统变电站土建施工周期较长，占整个变电站施工周期的一半以上。其主要原因是各施工工序无法同时进行，必须是上一个施工工序完成后下一个工序方可开始，而且钢筋混凝土的浇筑和养护时间都比较长，同时比如基础开挖、土方平整、混凝土养护等工序又受到天气等诸多因素影响，由于天气原因的停工屡见不鲜。
装配式变电站可通过各施工工序同时进行大幅提高施工进度，比如，现场土方平整的同时，建筑物构件的加工制作可同时在工厂中展开；另外，现场安装过程中拼装、焊接等工艺较简单、快捷，从而达到减少施工时间的目的。同时，工厂化生产方式也最大程度地减少了工程的外部制约因素，间接的缩短了工期。
1.2 质量可靠、管理成本低
传统变电站的土建施工过程中存在原材料多、采购渠道多样；施工工序繁杂、施工队伍多；受环境影响大、现场防护条件有限的特点。从而导致了土建施工现场，用于施工管理的人力、物力多，增加工程成本的同时，质量风险点多样且难以控制。
装配式变电站的主要建筑构件均采用预制构件，由特定的标准化生产厂家加工，其制作工艺成熟、制作环境优良、成品检验规范，从而大大提高了构件的成品质量，使工程质量可控、在控。例如，楼板采用彩钢板，因为彩钢板层层紧扣，其密封性和建筑结构得到了非常好的保障，内墙则采用了轻钢龙骨石膏板取代原有砌筑式墙面，硬度和防火性均有大幅提高。同时，构件预制厂家流水化生产、成熟的技术研发、成品检验简便等因素降低了主要构件的生产和检验成本。现场施工工序简洁、原材料采购量少也降低了工程的现场管理成本。
1.3 节能环保、可持续
传统变电站土建施工对于环境的破坏较大。其主要原因是施工现场投入的人工、材料和大型施工机械较多，导致施工临建和材料加工用地较多，同时产生较多的生活及建筑垃圾、污水及废水，不利于环保和节能减排。
装配式变电站采用工厂化生产，现场施工工序减少，人工、材料、大型机械的需求量少，从而减少了占地和垃圾、污水的排放量，有利于环境保护。另外，建构筑物的主体结构体系构件使用寿命一般高于变电站使用寿命，可循环持续使用，加大了变电站的可持续性。
综上所述，装配式变电站是“资源节约型、环境友好型、工业化”（即“两型一化”）理念的完美体现，有着传统变电站无法比拟的优势，是变电站建设领域的必然趋势。
2 装配式变电站土建设计原则
装配式变电站土建设计要针对标准配送式智能变电站设计需求，推动设计理念创新，引领工程技术进步方向，突出工业化设施定位，优化集成。
贯彻节能环保、可持续发展的设计理念，以安全可靠为前提，信息数据为支撑，多方案比选为手段，以变电站全寿命周期成本最优为目标，统筹考虑，精心设计。以工业标准化生产检验代替现场浇筑制作；以各施工工序并联进行代替施工串联流程。
采用标准化设计，联合设备厂家规范统一电气设备安装接口，即在设备未订货前，设备基础、设备穿墙方式、埋管布线方式形成统一接口标准。方便设备招标、设计、运行维护的同时，避免土建施工等待设备招标采购而延长工期的现状，实现土建施工先行的可操作性，缩短工程建设周期。
3 装配式建筑设计
目前装配式变电站内的建筑结构形式一般有钢结构、劲性混凝土结构、预制混凝土结构等。建筑物构配件设计一般分三个层次，分别是主体结构、附属结构和特殊构件。
主体结构起支撑作用，其使用寿命不能低于建筑物的使用寿命，主要包括主板、柱、斜撑等构件。
附属结构的使用寿命可低于主体结构，到达使用寿命时可更换。附属结构应具有装配方便、模数化、标准通用的特点。装配式建筑物附属结构主要包括：围护结构、电气管线、上下水管线和其它部品系统等。围护结构一般是指外墙、屋面、门窗等。内隔墙采用轻钢龙骨石膏板或轻质条板制成，并将电线、插座、挂件或门窗等集中在几个专用墙板内，其它设置成空白墙板，使装修何布线在内隔墙在生产时已经完成。
针对变电站的使用功能，对设备房间的特殊构件进行专门设计，一般有以下几种制作方式：
（1）视建筑物防火重要性，不同位置墙板选用拆卸方案。除主变房间外其他墙体选用可拆卸墙板，墙体拆卸方便，工程扩建和检修，设备进出入不受墙体约束。墙体内预埋管线，管线走向在内墙面示意，解决了墙体预埋线的问题，同时墙面平整美观。
（2）GIS基础与楼板分离，形成基础模块，楼体建设进度不受设备订货限制。模块尺寸、高度可以根据设备调整，解决了穿墙套管高度处墙体留孔受设备的制约问题。
GIS基础模块在构件厂预制，现场拼装，形成独特的锚拼节点。
（3）GIS室次梁二次安装，采用锚拼节点，可以任意调整次梁位置，使GIS室可以适应不同设备厂家的设备，为变电站扩建提供便利。同时次梁间沟槽可以兼作电缆沟使用，同时解决了设备电缆放置问题。
4 装配式构筑物设计
4.1 装配式围墙
围墙采用无柱式基础与墙板插接式方案。
围墙基础采用条形混凝土基础，基础顶部设置墙槽，墙槽顶部设一圈预埋件。墙板插入基础墙槽，板底部预埋件与杯口预埋件焊接连接。
在板顶用金属夹具实现板与板之间的连接。
无柱墙质量可靠，施工方便，不用现场为墙体绑扎钢筋、支模板，加快施工速度，节省工期，节约了柱子工程量。
4.2 装配式主变基础
将主变基础底板与支墩分开，底板现场浇注，支墩工厂预制，现场采用独特的锚拼节点安装。使基础的施工不受设备影响，支墩标准化，并以设备部件的形式出现，施工快捷，工期可缩短近一半。
装配式主变基础是将底板和支墩分开处理，底板现场浇注，支墩在工厂预制，支墩在现场安装在底板上。
主变基础底板尺寸和重量均很大，且底板受设备安装影响程度小，故底板在现场浇注并预埋埋件。
支墩采用预制，支墩设预留孔，方便与基础底板连接。
待支墩到货后，先在预留孔位置的筏板钢板上焊接锚筋或预埋件，基础就位后锚筋刚好在预留孔中，再在孔中浇注膨胀混凝土固定。
4.3 装配式防火墙
目前，装配式变电站防火墙主要采用以下几种结构型式：
1）现浇钢筋混凝土柱+预制墙板方案：
防火墙的基础与墙柱同时浇筑，基础采用独立基础。钢筋混凝土现浇柱根据主变构架钢管根开设置，柱顶预留地脚螺栓，用于固定主变构架。柱两侧设置沟槽，用于固定预制墙板。
该方案混凝土现场浇筑工程量较大，工期较长，“装配式”优势不明显。
2）预制钢筋混凝土柱+预制墙板方案：
防火墙由基础、预制钢筋混凝土柱、预制墙板和封口梁组成。立柱基础采用现浇杯形基础，立柱采用插入式。柱设有特殊凹槽，安装完柱后卡入预制墙体，上部用预制钢筋混凝土梁进行封口。
该方案主要受力构件在工厂预先加工完成，现场组装拼接，能有效的缩短施工工期，节约人力资源。
3）钢柱+预制墙板方案：
钢柱采用热轧H型钢柱或钢管柱，基础采用现浇杯形基础，立柱插入后采用细石混凝土二次灌浆填实，钢柱两侧及顶部预制墙板包裹。
该方案能有效的加快施工进度及减少劳动强度，减少现场的湿作业，缺点是造价偏高，墙板节点安装采用螺栓，破坏镀锌层，对防腐不利，且在风荷载作用下，变形大于钢筋混凝土柱。
5 结束语
伴随着国家电网公司一批试点工程的成功建成并投入运行，装配式变电站设计技术已逐渐走出初级阶段，但仍然存在一些问题亟待解决，如结构体系理论研究，配套构件的兼容性、国内技术规范的缺失、施工人才缺乏等。需要我们电力设计行业技术人员继续开拓创新，为装配式变电站设计技术成熟增砖添瓦。
【参考文献】
[1]李勇.关于变电站土建设计要点的分析[J].广东科技，2011（24）：132-134.
