(宜兴市电力勘察设计研究院有限公司 214201)
摘要:随着社会的不断发展,变电站布置逐渐得到了人们的广泛关注。传统设计过程中存在着一些问题,主要表现为主变压器安装位置不当、建设周期不合理、建筑结构不健全等等。针对以上情况,工作人员应该注重设备的选型,选择变电站布置方案,完善电气的总体规划,保证电力运维的有效性。因此,本文以配套设施的选择作为切入点,对全户内变电站设计相关问题进行研究。
关键词:全户内;变电站;设计问题;研究
全户内布置形式是220kv变站规划的主要手段,也能够在一定程度上促进电力布局的完整性,为建筑结构的完善提供重要条件。因此,为了将影响力扩大,工作人员应该采用水平分体形式对主变压器进行布置,用防水墙将内室和散热系统隔离,提升变电站的应用效果。
一、设备选型与变电站布置方案
设备选型与变电站布置方案的完善是电力设计的基础,也能够为规模的扩大提供良好条件。第一,与传统的方式不同,工作人员应该根据变电站的实际规模调整方案,并采用“套用”的手段对不同模块进行比较,完善总体布局。一般情况下,典型的参考范例是变电站设计的前提,并突出了生产的综合效应。例如:如果变电主控站为三层。门卫室和电缆中心主要设置在一层,而不同规模的配电装置主要在二层,三层是并联监控平台与接地变消弧线圈等装配系统。
第二,采用水平分体形式设置主变方案,并通过防火墙将散热机和主变器隔离开,以免出现因温度过高而产生的电力短路。在主变压器的两侧分布配电系统,采用中置式手车柜消除弧线圈中产生的信号干扰,并将电抗器安装在母线电流的顶端,达到限制电力流量的目的。同时,为了确保发电质量,还可以将干式限流器布置在综合楼的第三层中,实现监控方式的具体化。
二、全户内变电站设计需要注意的问题
(一)总体规划
统筹考虑是220kv全户内变电站设计的重要条件,也是主变器布置的基础。第一,工作人员可以在出线走廊方向布置GIS配电装置,并保证居民区与主变系统有一定的距离,并在发电装置的一侧。这样才能够达到减少噪音的目的。第二,综合楼各层电气平面的布置应该突出专业电气与其他科目的对接和联合。例如:要根据综合楼的相关要求确定电线数量,并规划敷设位置与方向。同时,变电站面积的大小应该由电压等级而定,工作人员不仅应该考虑到出线回路数,还要从无功补偿的总量入手,保证消防室的合理布局。另外,要将限流电抗电室安装在蓄电池的侧面,对二次设备的运行状态进行时时监督,实现电压等级的分管。第三,各级电压电线敷设路径要根据电缆层而定,将其分为户外与户内两部分。户内主要对布置方案进行调整,而消防水池的安装、消防运输通道的管理都是户外部分的重要工作。
电力企业也可以将部门进行细化,令责任落实到每个人的身上。除了原有的设计部、材料采购部、技术指导部、质量检验部外,还要成立监理小组,根据变电设计全过程设计最优周期,对建筑方案进行评估,将造价控制在合理的范围内,达到经济性与安全性共进的目的。同时,设计部门应该展开讨论会,每个人员都要制定出一份可行性报告,通过投票的方法选择出最有效的运维计划。
(二)主变压器室的布置
主变压器室的布置是设计中的核心,也能够体现工作人员理念的先进性。第一,采用水平分体布置法控制主变压器,对室内的尺寸进行调节,根据设备数量制定长度和宽度。一般情况下,室内总长应不超过20m,宽度则在10m到15m之间,工作者要依照实际情况来整合,进行适当的扩充或者是缩减。中低压变压器、10kv全绝缘管、散热装置等都是主变压室设备的重要类型,为了使各器件的位置不重叠并且不会受损,工作人员要以各支架的距离为主导,测定电气之间的安全长度,按照标准的要求来实施,满足安装的相关要求。
另外,要将下方无电缆夹层布置在主变室的一侧,保证电流的输出和输入。在设置电缆隧道的同时,要将主变电压分别归结为110KV、220KV两部分,通过电缆弯曲度直径的控制来设计隧道基础尺寸,保证电压不集中、不阻塞。同时,要建立防火分区,采用“三维设计法”将变电站的立体图形呈现出来,按照支架走向调整梁高,根据截面在局部进行适当的修改,突出空间的合理交叉。最后,如果吊车与吊钩垂直,要采用机械排风方式形成风道连接区,为后续安装奠定基础。
(三)电缆夹层内的电缆敷设
电缆夹层内的电缆敷设主要分为以下几方面:第一,应在综合路一层中加入电缆层,并重新规划地下空间,在中轴处设置通风口,降低敷设难度。第二,为了突出设计中的经济原则,工作人员应该将支架固定在不同电压层中,其中以220kv为主导,构建竖井电缆敷设路径,在总压力统计与汇总的基础上进行架设。第三,采用桥架方式敷设控制电缆,将电缆沟与隧道联结在一起,并设置以电缆层为主的放线端口,形成具有坡度的隧道,实现电力的贯穿。
由于众多的电缆在夹层中渗入,各级电压难免会出现交叉的情况。如下图所示,该图是电缆屏蔽交叉示意图。从图中可以看出:电力系统将总电流分成三部分,分别为A、B、C。其中最下方为220kv电缆接线,中间层为110kv电缆接线。而最上方为10kv电缆接线。纵横交错的电缆线在屏蔽层中穿过,为了发挥变电站的监督效应,工作人员应该考虑到路径的统筹性与差异,构建完善的支架空间,在互相配合的基础上避免返工。
图一 电缆屏蔽交叉示意图
(四)电气专业与土建专业的配合
电气专业与土建专业的配合主要分为以下几方面:第一,在主梁、次梁的布置中突出土建专业的有效性,设置等距离的电缆孔洞,将每两个位置控制在20mm到30mm之间,保证电力验收的合理化。第二,在校验设备安全距离中涉及到电气专业。工作人员要通过梁柱尺寸的大小来规划位置,并将问题细化,以防止设备定位不准确而出现的问题。第三,要以梁柱的位置作为出发点,将楼板分为几个不同的部分。例如:设计者可以将主次梁安放在二层10KV开关柜位置中,并在梁柱外部缠绕上电缆,实现工作分化。在楼板的三层中,由于上限流电抗器室内的管套安装在主变进线柜中,电流与电压的浮动性不是那么强,能够被控制在合理的范围内。因此,为了保证流动速度不受影响,工作人员可以利用母线桥搭建一个完整的变控平台,通过开关柜来监督用量,实现结构的优化。
在电气和土建专业中,尺寸和重量也是两个比较重要的问题。一方面,变电站的房间大小应该以设备的尺寸而定,工作人员要依照大门的规格确定运输高度,并按照建设中的结构分析法计算所需要承载的最大值,完善操作工艺。另一方面,在厂家确认图纸的基础上,电气专家应该与土建工程师进行沟通,并解决设计中存在的问题,探究规划的主要方向。
结语:
综上所述,本文主要从以下两方面入手:第一,对设备选型与变电站布置方案进行研究。第二,阐述了全户内变电站设计需要注意的问题。从而得出:为了保证变电系统的有效运行,应实现各专业的联结,突出电缆夹层的合理规划,通过支架的分层来发挥其中的监督作用。同时,要以主变器室的整合为重点,优化安装过程,为变电站的可持续发展创造有利条件。
参考文献:
[1]张自权. 某220kV变电站工程勘测及设计相关问题分析[J]. 民营科技,2011,12:215.
[2]马永芳,陈明. 220kV数字化变电站设计的特殊问题[J]. 电力系统保护与控制,2010,01:28-31.
[3]孟伟洁,陆兴. 220kV智能变电站设计关键问题分析[J]. 电力与能源,2013,05:482-485.
[4]段培明,许美娜,石磊,李东升,王晓丹. 220kV智能变电站设计存在的问题及优化分析[J]. 科技展望,2014,19:101.
论文作者:刘晓俊
论文发表刊物:《电力设备》2017年第15期
论文发表时间:2017/10/23
标签:变电站论文; 户内论文; 电缆论文; 工作人员论文; 电压论文; 梁柱论文; 设备论文; 《电力设备》2017年第15期论文;