摘要：人防工程配电站是为防空设施安全运行提供电力的输配电设施的总称，是人防工程的根本性的保障。本文以万达广场的人防工程配电站为例，对人防工程配电站总图设计的范围、内容、过程进行系统的介绍和研究。
关键词：人防工程；总图设计；配电站
引言
人防工程也叫人防工事，是指为保障战时人员与物资掩蔽、人民防空指挥、医疗救护而单独修建的地下防护建筑，以及结合地面建筑修建的战时可用于防空的地下室。 人防工程不仅承担着反侵略战争保障胜利的基本功能，还承担抢险救援和防灾救灾的属性。
人防工程配电站是为防空设施安全运行提供电力的输配电设施的总称，是人防工程内的指挥系统、医疗系统、生活系统等运行的不可或缺必要设施。确保电力的安全、稳定、经济供给，已经是现代人防工程的基本要求之一。配电站是电力能源供给所必须的组成单元，其总图设计是电力建设可行性、合理性的体现。
1.人防工程配电站总图设计的组成
人防工程配电站总图设计分为电气、土建两大部分。电气总图设计主要针对人防工程配电站内电气设备间的相互关系及其选型、连接、布置等的总体设计。土建总图设计是指为布置人防工程配电站内电气设备所需的建筑物进行总体设计。
2.人防工程配电站电气总图设计
以万达广场人防工程配电站为例进行电气总图设计。
2.1本地电网地理接线示意图
描述本地电网的布局、规划及万达站在电网中的相对位置、供电方式、进出线路径等。
2.2电气主接线图
人防工程配电站本期规模：安装2台50MVA双绕组有载调压变压器，电压等级为110/10kV；110kV出线2回，主接线采用内桥接线方式；10kV出线24回，主接线采用单母线分段接线；站内规划安装无功补偿电容器2×（3.6+4.8）Mvar，串联5%电抗器，电抗器按调容分组配置。安装2套接地补偿装置。配电站采用半户内布置，按照智能配电站设计。
考虑到人防工程的属性，110kV、10kV进出线均采用电缆，沿专用电缆隧道进行敷设，并预留备用回路。
2.3短路电流计算及主要电气设备选择结果表：
2.3.1短路电流计算
根据系统规划，远景2020年最大运行方式下，计算得出各级电压母线上的三相及单相短路容量、短路电流、冲击电流值见表2-3。
表2-3 短路电流计算结果表
2.3.2主要电气设备的选择
1）主变压器：低损耗、三相油浸式双绕组有载调压自冷式，容量：50/50MVA，额定电压：110±8×1.25%/10.5kV，接线组别：YNd11，阻抗电压：Uk%=17，中性点套管CT：200/5A 10P/10P 10VA，户外布置。
2）110kV电气设备：选用SF6封闭式组合电器，断路器额定电流为2000A，额定开断电流为40kA，三相共箱。
3）10kV电气设备：选用铠装移开式户内交流金属封闭开关柜，柜中断路器选用真空断路器，主变压器和分段回路额定电流为3150A，开断电流为31.5kA；10kV出线回路额定电流为1250A，开断电流为31.5kA；配干式电流互感器、干式电压互感器、交流无间隙金属氧化物避雷器。
2.4配电站自动化系统方案图
配电站自动化系统由站控层、间隔层、过程层以及网络设备构成。
1）站控层设备包括监控主机、数据服务器、综合应用服务器、网络打印机、远动通信装置等设备构成。
2）间隔层由保护、测控、计量、网络分析仪等若干个二次子系统组成，在站控层及网络失效的情况下，仍能独立完成间隔层设备的就地监控功能。
3）过程层是由合并单元、智能终端等构成，完成一次设备相关的功能，完成实时运行电气量的采集、设备运行状态的监测、控制命令的执行等。
4）网络设备包括网络交换机、光/电转换器、接口设备和网络连接线、电缆、光缆及网络安全设备等，构建全站分层分布式高速工业级以太网。
2.5系统继电保护配置图
2.5.1 110kV保护
本配电站为人防配电站，两回110kV电缆进线分别由220kV贾庄站和220kV五洲站引出，进线配置双套光纤差动纵联线路保护，设重合闸，以保障用电可靠性。
2.5.2主变压器保护
主变压器电量保护采用主、后备保护分开双套配置，主变各侧及本体独立配置测控装置，保护与测控各组1面柜安装于二次设备室内。主变非电量保护功能由主变本体智能终端实现，非电量保护采用就地直接电缆跳闸，非电量保护信息通过本体智能终端上传。
1）主变电量保护配置：纵联差动保护作为主保护；后备保护包括：在高压侧装设复合电压闭锁过流保护，在低压侧装设电流速断和复合电压闭锁过流保护，高压侧装设零序电流保护，高侧中性点装设间隙零序电流保护和零序电压保护，变压器各侧装设过负荷保护（延时动作于信号）。
2）主变非电量保护配置：包括重瓦斯、轻瓦斯、压力释放、油位、油温过高等保护。其中重瓦斯、油温过高等跳主变各侧断路器并发信，其它信号动作发告警信号。
2.5.3 10kV保护
选用保护、测控、计量、录波一体化装置，就地安装于开关柜内。保护装置采用以太网接口接入站内计算机监控系统，通信规约采用DL/T 860。
2.6交直流一体化电源系统接线图
全站直流、交流、通信电源、交流不间断电源等系统采用一体化设计、一体化配置、一体化监控，其运行工况和信息数据通过一体化监控单元展示并接入自动化系统。
2.6.1直流系统
直流系统额定电压采用220V。直流系统装设2 组阀控式密封铅酸蓄电池：蓄电池数量为104只，容量为300Ah。直流系统采用高频开关充电装置，配置8块10A充电模块。
2.6.2交流不间断电源系统
本配电站配置2套220V交流不间断电源系统（UPS），2套容量各为5kVA逆变电源装置，并机运行。逆变电源正常由站用交流供电。
2.6.3交流系统
交流系统设置2台站用变压器，高压侧经开关柜接入10kV Ⅰ、Ⅱ段母线；低压侧经进线开关分接于380/220VⅠ、Ⅱ段母线，采用三相四线制中性点直接接地系统，单母线分段接线形式。正常运行时，分段开关断开，二段母线分列运行。任一台站用变压器故障、退出或检修时，可合上分段开关，此时一台站用变压器带全部站用负荷。
2.6.4站用通信电源
站用通信电源配置两套DC/DC转换装置，分别引自直流系统不同母线段，每套容量为48V/60A。每段-48V直流母线接一套DC/DC装置，每套DC/DC装置按N+1考虑备份模块。
2.6.5一体化电源监控部分
一体化监控装置通过总线方式与各子电源监控单元通信，各子电源监控单元与成套装置中各监控模块通信，一体化监控装置以DL/T860标准协议接入配电站自动化系统，实现对一体化电源系统的数据采集和集中管理。监控装置具有监视交流电源进线开关、交流电源母联开关、直流电源交流进线开关、充电装置输出开关、蓄电池组输出保护电器、直流母联开关、交流不间断电源输入开关、通信用直流变换电源输入开关状态及站用交流电源、直流电源、蓄电池组、交流不间断电源（UPS）、通信用直流变换电源（DC/DC）等设备的运行参数的功能；具有控制交流电源切换、充电装置充电方式转换及上述所列开关投切等的功能。
2.7二次设备室屏位布置
配电站二次设备柜体结构、外型及颜色均统一采用国网标准柜体。站控层设备组柜集中布置于二次设备室。间隔层设备采用集中布置和分散布置结合的方式。本期二次设备室内共组柜30面，备用2面。
2.8系统通信组织图
潍坊地区已建成了以OPGW光缆和ADSS光缆为主要光缆通道的通信网，传输容量正在由155M、622M向2.5G过渡，其中与本工程相关的万达人防配电站在本期配置622M光传输设备一套，110kV惠贤站、110kV涌泉站已作为通信站点通过光缆接入至潍坊地调的光纤环网。
2.9站内通信系统图
潍坊地区各110kV配电站不设调度交换机，调度及行政电话通过PCM设备接入至潍坊地调的调度交换机及行政交换机。本期潍坊地调新上1套PCM接入设备，安装于原有PCM机柜中。
万达人防配电站新上光传输设备1套，PCM接入设备1套，综合配线柜1套，PTN数据承载设备1套，共组4面屏。本站不设专用通信机房，所有设备安装在二次设备室。
2.10电气总平面布置图
本工程参照《国家电网公司输变电工程通用设计（2011年版）》中110-A3-3方案，建设为全户内布置的地下变电站，主体是一个地下综合建筑，布置于地下二层。
110kV电缆线路从电缆隧道由东向进站，10kV电缆经电缆隧道向北、东出线，主变压器、电容器和开关柜二次电缆通过电缆桥架到二次设备室。站内设有环行运行通道。
2.11主体设施一楼电气平面布置图
主变压器室布置在负二层的西侧，户内布置，北靠站内环行道路，便于运输；主变压器110kV侧中性点设备布置在主变压器附近。110kVGIS室、10kV开关室、二次设备室等布置在负二层配电装置楼内。
2.12附属设施负一楼电气平面布置图
接地变及消弧线圈室、电容器室等布置在配电装置楼负一层。紧急状态下，为保障人防配电站能安全供电，根据要求切除这些设施，负一楼为负二楼提供一层防护。
2.13电气综合断面图
110kVGIS室内设备、主变压器、10kV设备断面安装图。
2.14防雷保护范围图
全站采用地面上主建筑物屋顶的避雷带进行防直击雷保护。站内并做专用接地网，进出线均配置避雷器。
3人防工程配电站土建总图设计
110kV万达人防配电站站址依据国土部门要求并与当地城街办规划相协调，利用就近的生活、交通、给排水、防洪等设施，统筹建设规划以及进站道路及引接、交通、各级电压线路出线方向、进出线条件、站区供水方式、站外给水管道引接点及管道路径和距离、站区排水的接纳地点及管线走向和距离、总平面布局、环境保护、分期征地和分期建设等方面的规划，确定站区布置格局和站区定位；同时考虑尽量靠近规划道路以缩短进站道路长度，确定站区定位：万达广场东南角地下负二、负一楼。
3.1总平面布置图--带地形图
根据电气工艺布置要求，结合各级电压进出线方向、道路连接、地形地质、城市规划及周边环境等因素综合考虑，按户内配电站设计。围墙内占地面积为1686m2。由一栋建筑(电气综合楼)、站内环行运输道路等组成。
配电装置楼为L形布置，南北长53.3米、东西宽20米（局部10米），四周设有环形道路及其他附属设施。
3.2土方工程图
高程系采用黄海高程基准，坐标系采用1980西安坐标系。拟建站址区为建设用地，场区地形平坦，地面高程最大值31.70米，最小值31.48米，地表相对高差0.22米。地下站东南端设计标高11.89m，西北端设计标高11.60m,坡度为0.3%，在各区域沿场区短轴形成0.5%的坡度。
3.3主体建筑建筑负二层
10kV配电装置位于配电装置楼负二层，室内双列布置；110kVGIS、二次设备位于负二层L端。
3.4附属设施建筑负一层
电容器组布置在负一层，还有接地变及消弧线圈室和吊装平台。
结语：
国民经济的不断发展使得社会对电力的依赖程度越来越高，有限的资源使得人们对提高电力能源利用率的要求越来越高。电力能源的合理规划、布局必须以总图设计为基础，而人防工程配电站是人防工程的能源心脏，其总图设计是能源规划中最重要的组成部分。
参考文献
[1] 刘振亚主编.国家电网公司110~500kV配电站通用设备典型规范[M].中国电力出版社,2007(10).
[2 ]李林.智慧城市建设思路与规划[M].东南大学出版社,2012(10)
论文作者:王国新1,魏松松3,任宝海2,王鑫2
论文发表刊物:《基层建设》2018年第20期
论文发表时间:2018/9/17
标签：人防论文; 总图论文; 设备论文; 工程论文; 变压器论文; 站内论文; 系统论文; 《基层建设》2018年第20期论文;