220kV云峰变电站接地网设计
摘要：在变电站设计工作中，其接地网设计至关重要重要，接地網设计的好坏直接关系着电力系统安全运行。本文通过对220kV云峰变电站接地网设计进行分析，根据实际的工程情况，提出了几点降低接地装置工频接地电阻的方法，以供同仁参考。
关键词：云峰变电站;接地网;设计;接地电阻
1 变电站工程概况
据本次地质调查和钻探揭露，场地内地层与岩性包括以下内容：耕植土 (Qel + dl )，分布于整个场地，、一般在0.5m左右;硬塑状粘土(Qel + dl )，埋深一般在0.5m，层厚一般在1.5～5.1m之间，平均厚度3.5m;可塑状粘土(Qel + dl )，埋深一般在1.8～5.6m，层厚一般在0.3～3.6m之间，平均厚度0.9m;
站区及其附近地下水主要为土层中少量的上层滞水及较多基岩裂隙水。土层中的上层滞水无稳定地下水位，受气候影响较大，基岩裂隙水则埋深很深。
经测试，场地平台所反映电性层为三层，硬塑粘土层，其电阻率值为65～85Ω·m;可塑粘土层及软塑粘土层，其电阻率值为50～60Ω·m;中风化的灰岩，其视电阻率值为300～500Ω·m。
2变电站接地电阻设计要点
有效接地系统和低电阻接地系统中变电站电气装置保护接地的接地电阻应符合下列要求。
根据变电站接地的相关文件及要求，在进行接地电阻工作要符合以下要求：
R≤2000I
式中R为季节变化的最大接地电阻，Ω;I为实际的经过接地装置电流。
电流应根据系统开发5ー10年后的最大运行方式确定，同时考虑系统中性点之间的短路电流分布和接地线中的短路电流分布。当变电站内外发生接地短路时，流过接地装置的电流可分别按下列公式计算：
上式中I为入地短路电流，A;
Imax为接地短路中最大接地短路电流，A;
IN为在最大接地短路电流中，经过变电站接地中性点最大接地短路电流，A;
Ke1、Ke2为分别为变电站内或外短路中，避雷线工频分流系数，实际工作中，I值取两式中较大值。
以上主要考虑单相短路电流流入变电站接地网的电位升在二次设备中引起感应电压窜入二次设备和使二次电缆绝缘损坏。当有效接地系统和低电阻接地电阻不满足时，一般条件下，接地电阻可按不大于0.5Ω进行工程设计和验收。在高土壤电阻率地区，接地电阻接上述技术要求在技术、经济上极不合理，允许有较大值≤5Ω，再采取其它措施，本专题不考虑≤5Ω措施。
3接地装置工频接地电阻降低策略
3.1影响工频接地电阻的两大因素
接地电阻的值主要由接地电极的面积和土壤的电阻率两大因素决定。可以对接地电极周围土壤进行改变，以改变电阻率降低接地电阻的效果，可以通过半球形接地电极来分析。
而变电站地网的接地电阻主要取决于其占地面积A，即有R=0.5ρA，根据以上可知，对其接地网周围土壤处理，也难以增加等效面积A，所以，提高接地极附近土壤电阻率的方法更适用于小型接地装置。
3.2人工降低土壤电阻率
3.2.1食盐或食盐与木炭的混合物
它是靠电解质溶液中的离子渗透到土壤的空隙中来降低土壤的电阻率。这种方法是不可取的，对环境有害，同时电解质的粒子会流失。
3.2.2化学降阻剂
化学降阻剂是一类电解质与胶凝材料结合组成的胶状类导电阻剂，即用脲醛树脂、丙烯树脂之类，以高分子有机化合物为主胶凝材料，同时以盐为电解质，用引发剂存通过聚合反应合成了具有网状结构的高分子共聚物，通过聚合物栅格周围的电解质导电。
主要借助化学降阻剂的亲水性和本身导电性，问题在于有些地方水的电阻率很高，特别是山顶上，开阔地区和山涧。广东的水电阻率89R=0.5ρ/S，在广东南岭公园水的电阻率1500R=0.5ρ/S，其意义值得探讨，化学腐蚀也很严重，目前没有定量分析。
3.2.3无机降阻剂
无机降阻剂是一种以石墨为导电材料，加上石灰、水泥、石膏或水玻璃等无机材料用水调制后固结而成的固体导电物质。这是我们在四个地网设计施工而采用的。这是我设计公司全力倾心打造技术。
3.3利用自然接地体
实际接地工程中，在接地体附近经常有一些金属构件，如金属自来水管、钢筋混凝土支柱等，充分利用混凝土结构物中的钢筋骨架、金属结构以及上下水金属管道等或自然接地体，可以作为减小接地电阻、节约钢材以及达到均衡电位接地的辅助和贮存期货式的措施，而非有效的安全措施，只能作为其他损坏后的补充。在变电站可利用的自然接地体有：
3.3.1架空输电线路的“地线—杆塔”接地系统;当接地体被偷可能出问题。
3.3.2埋于地下的金属自来水管和有金属外皮的电缆;自来水管改装可能采用部分塑料管，丢失了部分接地网(体)。
3.3.3变电站主控楼，或高压配电室的钢筋混凝土地基;地下钢筋没有牢靠绑扎焊接。
3.4外引接地装置扩大接地网
随着电力设备制造技术的不断发展，在一些经济发达地区(如珠江三角洲地区)逐渐采用GIS配电装置，GIS配电装置占地面积大大减小，这使得变电站内接地网的面积随之减小，由公式R=0.5ρ/S可知，地网接地电阻的大小，主要取决于接地网的面积。
揭阳供电局110kV龙潭站，韶关供电局110kV大岭站都是因为少用引出线，即2根宽间距达不到设计要求，使得辅助地网毫无作用。需要注意的是，无论是专门降阻的外引接地装置，还是外引接地线(水平接地体)，其埋深都要达到1.5m以下，只有这样才能不需要对跨步电压的计算。
如果一处外接地装置不能把接地电阻降到合格范围，切记不能过多的外引接地。原因是测量放线太长，即我们的变电站站内主接地网等效对角线长度太长，测量没有办法解决放线和消除干扰。
3.5用深井式接地极
实际工程中，很多变电站地表处的土壤电阻率较大，但地下较深处土壤电阻率较低或有地下水资源，这时便可采用深井式接地极。选择深埋接地极埋设地点时应注意以下几点：
3.5.1一是要测量土壤周围电阻率，然后改变极间距，对不同深度的土壤电阻率进行测量;二是可选取周围不同深度的地方进行电阻率比较。
3.5.2在进行相应的工作中，可在地质和地勘测人员的共同合作下，仔细勘测和分析地下水的位置和深度，以便在岩石地区选择深埋的接触点，特别是在附近有水库等水系统位置，容易使地下水位升高的地方。
3.5.3如在变电站附近地区发现金属类矿物质，可在接地体接入矿物质内，利用金属类矿物质扩大接地面积。
3.5.4在当地电阻率较高时，浅层水平接地网主要起均衡器的作用。这时，可将深接地体置于或置于均衡器内外。为了降低屏蔽效果，可将其置于接地网外，或其周围。
4结语
在实际的变电站接地网设计中，设计人员需要因地制宜地使用降阻方案，其对于不同变电站设计应该有针对性，而不是盲目地应用以前的设计方案。同时，对设计方案进行比较，不仅要从技术理论上考虑，而且要从施工和实际运行效果上考虑。对其工程投资、长期运行和维护成本都要进行综合比较，采取合理设计接地电阻方案，应用先进的施工技术及新材料，增强技术与经济的结合性。
参考文献
[1]DL/T621—1997，交流电气装置的接地[S].
[2]GB/T21698—2008，复合接地体技术条件[S].
(韶关市擎能设计有限公司广东韶关512000)
作者：谭志飞
摘要：在经济快速发展的背景下，电力已经成为全球生存与发展不可缺少的重要部分，同时电气工程也是我国现代科技领域的核心学科之一。在电力施工的角度来看，220kV变电站施工安装属于主要部分，此部分的施工会直接影响电力系统的运行状态。本文主要针对220kV变电站电气安装施工技术进行深入研究，整合现实需求提出了自己的观点。
关键词：220kV;变电站;施工技术分析
引言：
根据目前的实际情况来看，电力系统运行过程中，220kV变电站属于关键部分，通过了解市场发展情况，只有建设智能化变电站和智能化变电站，才能保证电力事业符合时代发展需求。在电网系统规模逐渐增加的情况下，关于变电站施工技术方面的研究不断增加，为了确保电力事业稳定健康发展，需要增强对于电力施工技术方面的研究与控制。
1变电站电气安装施工要求
1.1合理分析变电站电气设备
变电站在发电系统中执行各项命令时，需要得到主电源设备和辅助设备的支持，各种重要的设备通过电能的合理分配，保证自身的运行状态。除了部分变压器设备和中低压配电柜设备外，还需要合理使用变频器和避雷器。主设备和辅助设备之间存在的明显功能差别在于是否具备服务性，辅助设备的主要功能是保护主设备的运行情况，合理使用电力监测系统，通过使用多种类型的设备完成节电系统保护。对于机电保护设备和辅助设备而言，为了逐渐提升日常的运输能力和生产力，需要将重点放在安装上，任何一个安装环节出现问题，都可能造成严重的电力故障。
1.2电气安装的要求
在电气设备安装的初始阶段，需要对现场的基本情况和电气的布局情况进行了解，对于不同电压等级的变电所而言，需要根据现实需求设计成相应的成分室，在空间无法满足现实标准的情况下，可以在同一室内放置高低压开关设备以及相应的电压设备，合理控制设备之间的距离，对于一些大功率等级的电气设备来讲，需要分层、分室完成相应的隔离。在设计变电站内部工作开展中，需要合理设计设备之间的距离，为后期工作人员的维护与检查提供良好环境。在安装配电柜过程中，需要充分考虑设计情况和安全作业原则，在了解电气设备功能的情况下，控制和电气设备之间的距离，从而满足现实的使用需求。另外在安装其他设备时，需要全面考虑消防安全知识，不得在变电站内部应用易燃材料，做好安全检查属于工作重点，这也是确保设备稳定运行的基础。
2变电站电气安装的工序以及要点
在变电站设备安装的初始阶段，需要提前做好相应的准备工作，严格按照标准施工要求完成设备安装。开始阶段需要确定设备的安装顺序，根据现实要求，对安装程序进行逐渐的调整，工作人员还需要完成调整试验，合理设置操作流程。在安装电气设备之前，还需要在室内完成相应的调试，做好设备之间的连接调整，之后进行电缆敷设，最后需要完成二次配线。
变压器作为变电系统中的重要组成部分，与变电站运行状态有着直接的联系，因此需要采用现代技术，合理地处理变压器安装过于复杂的问题，并对施工中可能使用的资料进行归纳总结，确保施工实际情况和设计之间的一致性。安装过程中，需确定具体的安装流程，最后合力完成试车，保证了全部设备的绝缘使用。
3电气设备的安装施工技术要点
3.1变压器的安装
本文在研究变压器安装过程中，主要选择220kV的变压器，220kV的变压器作为变电站的主要设备，对变电站的实际运行产生的实际影响，因此需要重视变压器的作业全过程，在作业的初始阶段需要保证图纸和实际情况的一致性，在确定调试内容和安装工序的背景下，提升绝缘检测质量，绝缘检测在施工中属于难点与重点，因此需要全方位进行检查完成实验工作。另外，在设备各项检查指标符合现实需求后，需要对设备进行净化处理，确保220kV变压器拥有良好的安装环境。在设备安装完成后，需要对变压器的密封状态进行检查，如果是密封状态不佳，需要及时进行空气的抽取，检查需要在24小时范围内及时进行，之后还需要完成交接试验，对设备及时进行器身补漆。
3.2 GIS设备的安装
GIS设备主要包含隔离开关、接地开关以及断路器等高压电气设备，安装过程中需要注意的是，严格按照标准进行操作，确保设备装配的合理性与完善性。做好设备密封工作，保证设备的清洁性。本文主要针对高压隔离开关进行研究，在安装高压隔离开关过程中，需要确保三相刀闸处于统一水平线，安装位置也需要符合标准。安装过程中使用的力度需要适中，适当的力度才能保证设备完全吻合。在调节接触点时，需要保证接触的良好性，不能出现严重的热传导问题，需要及时排查线路，合理完成线路调试，为了降低隔离开关对后期的使用产生影响，需要完全控制与固定隔离开关。
3.3电缆和接地装置的安装
在电网输送的角度来看，电力电缆和接地装置属于必要设施，同时也是确保变电站稳定运行的基础，因此在安装过程中需要对安装环境和多方面的因素进行考虑，以避免发生安全事故。实际安装开展的初始阶段需要及时了解施工图纸，严格按照图纸意愿完成施工操作，标记好线缆铺设的具体位置，工作开展中需要做好防水防潮工作。电缆安装过程中需要重视的几点为：严格检查安装电缆的质量情况，确保使用的施工设备绝缘性能更好，为施工顺利进行提供良好环境。工作人员需要了解每根电缆的型号、安装位置，严格按照施工规范进行操作，保证后期施工的有序性。在電缆安装的关键位置，需要竖立警示牌，避免产生不必要的安全事故。
结论：
综上所述，本文主要针对220kV变电站进行了深入研究，其中明确了电气设备安装技术要点，着重分析了变压器GIS设备以及电缆敷设安装等，希望通过这种研究方法，为同类的变电站工程施工建设提供参考意见，从而不断提升变电站工程质量，为电力工程发展创造更多途径。
参考文献：
[1]吴迪，刘振华，张起迈，杜宇.变电站安装施工过程中电气安装技术分析[J].中国战略新兴产业，2018(32)：186.
[2]王一川.220kV变电站电气隔离开关安装施工技术[J].低碳世界，2016(03)：45-46.
[3]何定安.220kV变电站电气设备安装技术分析[J].机电工程技术，2014，43(12)：137-140.
作者：许书晖
摘 要：220kV输变电工程时供电网络建设的重要组成部分，但因施工环境各异，涉及的人员设备复杂，危险性较高，做好施工管理是确保输变电工程安全运行的关键所在。本文首先阐述了220kV输变电工程施工管理特点，其次分析了施工管理原则，然后结合实例论述具体的管理方法，旨在全面提高输变电工程建设水平，促进电力产业发展。
关键词：220kV输变电线路;成本;质量;安全
220kV输变电工程建设专业性较强，对施工管理要求较为严格，且随着施工工艺的不断进步，技术难题日益增多，需注重人为因素、设备因素等协调配置，从工程质量、成本与安全三个方面入手做好施工管理工作。下文对此进行详细论述。
1 220kV输变电工程施工管理特点
220kV输变电工程施工管理特点主要体现在以下四个方面：第一，工程量大，输变电工程建设对于设备及材料的消耗量较大，涉及专业多样，传统管理模式的实施难以满足工程管理要求;第二，涉及内容繁杂，220kV输变电工程施工管理中需对施工工艺、材料、现场等进行合理设置，及时编制应急预案;第三，信息量大，输变电工程施工环节众多，各环节的管理均需做好信息交流与传输，搭建高效信息互通平台，通过信息的及时获取提高管理效益;第四，受制约性强，220kV输变电工程建设周期长，施工必须符合现行行业规定及国家相关文件的要求，还需考量突发情况的发生，对施工环境、现有资源、技术水平与投资等限制条件熟悉掌握。
2 220kV输变电工程施工管理原则
2.1责任制原则
严格落实管理体制，分化管理责任至个人，组建以主要负责人为首的管理组织机构，通过安全监督监察机制的顺利实施促进施工管理工作的有序开展。在实际管理过程中，需加强施工过程检查，通过经常性、突击性及专业性检查活动及时发现事故隐患、安全隐患，提前编制应急方案。
2.2有法可依、有规可循原则
220kV输变电工程施工管理必须严格遵循生产业务管理的法律法规，做好施工过程有法可依、有法必依、违法必究、有规可循，协调安全与生产、质量与进度、投入与效益之间的关系[1]。若发生生产事故，则必须“四不放過”，也就是对事故原因进行深度分析，对相关责任人进行严厉惩罚，做好防范措施，同时还需采取具有针对性的整改措施。
2.3以人为本原则
输变电工程施工管理是一项系统且复杂的工程，需对其中各类因素及影响机制进行分析，从人的角度出发有效规避不安全行为及物的不安全状态。
3 实例分析220kV输变电工程施工管理方法
某新建220kV变电站工程，建设内容主要包括：1台180MVA主变压器、220kV出线2回、110kV出线7回、35kV出线4回。主变35kV侧设有3组并联电容器，总投资为8797万元。工程施工管理具体方法如下：
3.1施工质量管理
3.1.1前期准备工作
在工程施工前该工程单位安排专人赶赴施工现场进行全面勘测，绘制施工图纸，确保杆塔间距、高差及转角角度测量的准确有效。同时，还需明确施工材料、工艺应用要点，细化以下内容：合理布设施工现场供水管路与用电，对场地进行整平处理，为交通运输提供便利;调查现场临时设施布设情况及周边环境。
3.1.2施工过程管理
该工程施工过程管理内容如下：建立健全的质量管理制度，基于输变电工程建设内容及技术要求，确立管理组织架构，分化质量责任部门及管理人员管理权限[2];做好材料与设备管理工作，定期开展质量检测，严格监控线路与设备安装过程;规范作业人员操作，保质保量完成作业任务。
3.2施工成本控制
3.2.1设置项目成本控制目标
设置成本控制目标，有序组织控制工作的实施。根据该项目概算与进度计划细化各阶段成本管控目标。在可行性研究阶段，管控重点为前期工作费用及实验研究费用;工程设计阶段，管控重点为勘察设计费用与设计文件评审费用;施工阶段，管控重点为施工费用、设备采购费用与安装费用。经核算，该工程施工阶段投资占比达91%，为管控重点环节。
3.2.2明确成本控制责任
该工程参照组织结构与成本控制要求，明确各部门成本控制责任：建设部，负责项目建设过程管理;安全质量监督部门，负责安全文明生产管理及质量把控;物资部，负责物资采购计划编制、招投标与物资供应;财务资产部，负责项目资金计划编制、实际成本核算与偏差分析等。
3.2.3建设全周期管理
该工程搭建了统一BIM平台，管理内容如下：决策阶段，建立可视化信息模型，针对不同方案计算工程量，联合虚拟建造、方案优化功能进行方案比选，确定最佳方案;设计阶段，通过BIM数据库制定限额设计指标，实时查看分项工程的工程量、施工图预算、进度信息以及相关文件，并进行碰撞检查，有效解决各专业冲突问题;招投标阶段，编制工程量清单，统一工程量计取口径，对招标文件工程量清单内容进行校核[3];施工阶段，结合量价同流与无线射频技术跟踪监测工程费用产生情况，通过参数化模型统计各施工工序的实际工程量，对人力、材料与设备资源进行合理配置;竣工阶段，采用BIM技术对工程量进行对比分析，实际发生的暂估价材料工程量通过BIM模型提取数据并及时调整，BIM协作平台中也详细记录有项目实施、变更、索赔等信息，避免了结算资料缺漏、参考依据混乱等问题。
3.2.4偏差分析
该工程采用挣值法对成本控制偏差进行分析，为管理决策提供依据，并细化工程任务，包括杆塔架线、基础工程及设备安装等，也同时采集成本数据。管理流程如下：收集计划成本BCWS;计算挣值BCWP;获取实际成本ACWP。通过上述分析计算，分析偏差成因，提出优化对策。
3.3施工安全管理
3.3.1健全安全管理机制
该工程以安全责任制为核心构建了完善的安全保障制度，细化了管理规定及标准。管理制度，提出了安全责任制、岗位安全职责规范、安全工作奖惩规定、各级领导和管理人员到岗到位规定等一系列管理制度;现场安全管理，建立健全完善的保障安全的现场操作制度和运行维护制度，包括防止人身事故、电网事故、设备事故和信息事故四项内容。
3.3.2加强现场作业管理
第一，标准化作业，按照规定流程完成分项工程作业任务;第二，作业风险管控，该工程建立综合评价指标体系。根据各安全风险因素采取对应的防治措施;第三，风险辨识，因风险事故发生无规律可循，需对作业人员、设备、工器具、劳动防护等进行风险辨识，提前编制应急方案;第四，现场安全监督，安排工作经验丰富的管理人员对施工现场进行监督监察，编制现场安全监督卡，明确监督项目、内容、标准、执行方式。
4 结束语
综上所述，220kV输变电工程项目施工管理难度较高，在明确输变电施工项目管理特征的前提下，突出质量、成本及安全管理的重要性，建立管理组织架构，完善管理制度，分化管理权责，方可保障工程建设质量，维护作业人员及设备材料的安全，提高工程经济效益。
参考文献
[1]刘子怡，贝蕾，王琪.电力工程施工现场安全生产管理策略[J].电力系统装备，2019，7(16)：162-163.
[2]林良健.输变电工程建设施工质量管理的研究与分析[J].科学大众，2019，15(12)：16-17.
[3]白小虎.BIM技术和AHP法在EPC项目限额设计中的应用研究[J].施工技术，2018，47(17)：19-22.
作者简介：
刘江洋(1977.09-)，男，汉族，湖南常德人，大学本科，工程师，研究方向：电力工程管理。
作者：刘江洋
摘要：本文主要通过对某电力公司220KV变电站设计的演变过程，分析了典型设计的设计原则、技术方案和特点、模块的拼接和调整的方法，以希望可以加强工作人员可以更好地理解及使用220KV变电站典型设计。 关键词：模块;典型设计;实施方案
220KV变电站典型设计是国家电网公司进行集约化管理的基本工作，对220KV变电站进行典型设计的目标是：建设标准要统
一、设备规范要统
一、设备的形式要减少;便于进行集中招标，便于维护运行，降低变电决的建设成本和运营成本;设计、评审及批复的进度要加快，工作效率也要提高。 1 220KV变电站典型设计的设计原则
统一性原则：建设的标准要统一，基建及生产运行的标准也应当统一，外部的形象也要统一，要能够体现国家电网公司的企业文化。
可靠性原则：主接线的方案一定要迫使可靠，典型设计模块在组合之后的方案也必须要安全可靠。
经济性原则：依照企业经济效益最大化的原则，对工程的初期投资费用和长期运行费用进行综合考虑，在设备的使用寿命期内追求最大的经济效益。
先进性原则：选择设备时，要注意设备的先进性、合理性，要选用占地面积小、环保好、技术经济指标先进的设备。
适应性原则：要对不同地区实际情况进行综合考虑，要能够广泛地适用于国家电网公司的系统，而且还要在一定的时间里面适用于不同形式、不同规模及不同的外部条件。
灵活性原则：模块的划分要合理，接口要灵活，组合方案应该丰富多样，规模的增减要方便。
时效性原则：建立的典型设计，应当随着电网的发展及技术的进步而不断地改进、补充及完善。
和谐性原则：变电站应该与周边的人文地理环境协调统一。 2 220KV变电站典型设计的推荐和实施方案 220KV变电站典型设计应当分成两个层面：一是国家电网公司推荐的方案，二是在前述设计原则及推荐方案的指导之下，结合各网省公司各自的特色方案而形成的各自的实施方案。
我国220KV变电站典型设计刚刚起步，各个网省公司的实施方案都很多，因此，典型设计的推荐方案一直在不断地优化和，这样一来，网省公司的实施方案也将随之而减少。
目前国家电网关于220KV变电站典型设计的推荐方案有直三个，其中户外方案有八个，户内方案有五个。这些方案是根据不同的主变压器的容量，进出线的规模，配电装置的形式，主接线的形式，以及设备配置的水平这些因素来进行区分的。设计方案的不同公司，都有典型的地区代表性，而且设计经验丰富，设计水平较高，所以这些推荐方案都安全遵循了前述的220KV变电站典型设计的设计原则。
3某电力集团公司220KV变电站典型设计的方案演变过程
从上世纪九十年代后期一直到现在，该变电站的方案经历了一系统的优化演变过程。
在九十年代后期，220KV变电站的设计方案一般都是220KV采用双母线加旁路母线，户外管形为母线中型的配电装置。而110KV采用的是单线母线分段加旁路母线，户外管形为母线中型的配电装置。35KV采用的是真空开关柜。这种模式的变电站，一般的占地面积为40亩。
从2000开始，随着我国设备生产能力提高，特别是开关设备的合资生产厂不断出现，还有该地区电网结构的不断加强，该院的220KV变电站在设计时逐渐将高中电压等级的旁路母线取消了。在2000年前后所设计的某220KV变电站，其占地面积只有27亩。
2001年之后，该电力集团对运行中的220KV包括以下电压等级的变电站进行改选，实施无人值班的制度，并且亦对新的工程按照无人值班的制度来设计。与此同时，各个市级代电公司普通采用了合资厂所生产的隔离开关，以避免国产隔离开关在运行中出现的问题较多的情况。除此之外，该院在设计方案中提出全GIS变电站，以节省成本。
经过一系统的优化，在之后建成的某变电站，占地面积已经不到十亩。 4该电力集团220KV变电站典型设计的实施方案和特点
4.1设计方案的组合
该电力集团220KV变电站典型设计的实施方案是以国家电网关于220KV变电站典型设计的推荐方案作为指导的，并且还结合了该电力集团现有的设计模式，按照主变压器的台数和容格局量、无功配置、电气主接线的形式、出线的规模、布置的格局、配电装置的形式等等组合，形成了六个方案。其中，户外变电方案两个，户内变电站的方案是四个。
在设计实施方案的过程中，对该电力集团220KV变电站的常见的方案进行总结、提炼与优化，体现出了推荐方案的“安全可靠、投资合理、技术先进、运行高效、标准统一”的设计原则，也体现了220KV变电站典型设计几从设计原则的协调与统一。
4.2实施方案的特点 4.2.1占地面积小
GIS的设备是高度集成的，该电力集团的全GIS组合电器220KV变电站的占地面积一般都不高于10亩，只占同规模AIS变电站占地面积的25%—30%，照这样计算，该电力集团一年可以节省占用的土地面积为400亩。
4.2.2适用性强，建设工期短
采用GIS设备，可以便捷地将220LKV的配电装置和110KV的配电装置设计成不同的模块，根据变电站的不同规模来组合，从而提高设计的效率。不但如此，因此GIS设备的模块化程度比较高，这就大大地提高了施工安装和竣工验收的效率，将变电站的建设周期给缩短了，提高了电网建设的速度。
4.2.3无人值班的形式，可以减少成本，提高公司的效益。 4.2.4污闪明显减少
GIS主体的带电部分是密封在金属的铝合金的外壳里面的，具有传导性好、重量比较轻、不产生涡流损耗的优点，而且还搞腐蚀。GIS的这种密封式的结构，非常适用于污秽等级比较高，或者是有盐雾的环境比较恶劣的地区，可以有效地减少污闪事故。
4.2.5大大地减少了检修和维护的工作量
GIS所暴露在外的绝缘少，内部有绝缘气体，而且机械结构比较简单，所以发生故障的概率相对较低。而且每个气隔都是在气体密度继电器的监控之下的，加上GIS的二次回路可以非常方便地和微机监控系统相连，所以可以提高GIS的整体有效性，可以做到向用户连续供电。
4.2.6有效地控制工程造价
使用GIS系统，土地占用的面积低，所以节省了土地使用费，另外，还可以减少建筑量，也就节省了相关的成本。
4.2.7景观效果也非常好
整个出线架构是采用两个间隔共同使用一个榀梁的方式，减少了变电站架构的数量，使得变电站总体简洁、美观。 5典型的设计和使用
5.1对设计方案的实施和调整
如果工程建设的规模和前期工作确定的原则和本方案是相符的，则可以选择本方案来作为该变电站本体的设计，然后再将典型设计中没有包括的外围的部分加入进去，以完成整体工程的设计。
如果布置的方案并不能够满足要求，那么使用者可以将模块重新组合，以适应实际的需求。实际的工程与典型设计规模的差异是不可避免的，这是因为在实际工程中，出线回路数、出线的方向、设备的配置与预定的规模不可能完全相同。所以，设计子模块时要用概算来调整，子模块的设计内容包括以下几部分：设备的保护、电缆、电气一次设备、主要的安装材料、引线构架、设备支架、其他等等。
在实施方案模块时，要考虑适用性，实际的工程内部设备的布置应当根据具体设备的情况来调整和优化。
结束语：220KV变电站典型设计的推荐方案在完成后到现在，该电力集团所属的所有220KV新建的变电站的设计都是采取了新的典型设计方案，也取得了良好的效果，获得了较大的经济效益。相信在今后，这一设计会更加完善，发挥更大的作用。
参考文献：
[1]于光远. 山东济南电网220kV变电站在运行条件下的大规模改造[D].上海交通大学,2011. [2]郭日彩,许子智,齐立忠,李喜来,李晋,张莲瑛,何长华,管顺清. 美国输电线路典型设计概况及对我国电网工程设计建设的启示[J]. 电网技术,2007,12:33-41. [3]冀珩. 考虑设备—结构相互作用的大型变电站主厂房系统抗震性能研究[D].西安建筑科技大学,2012.
1、变电站在进行无功补偿容量设计时，应考虑哪些因素?
2、220kV和110kV系统为何选择电容式电压互感器，而不选择电磁式电压互感器?
3、请谈一谈智能变电站中互感器的选型与传统变电站有何不同?
4、站用变为何选用干式变压器?
5、在10kV高压开关柜的母联开关设计中，为何设计有手车式隔离开关柜，而馈线柜却不需要?
6、变电站中多支避雷针的保护范围如何确定?
7、电流互感器参数中5P30表示什么含义?
8、在无功补偿电容器前为何要串联接入电抗器?
9、断路器失灵保护的工作原理是什么?
10、智能变电站与传统变电站的设计思路有何不同?
开题报告
一、文献综述
1 变电站的概述
随着经济的发展，工业水平的进步，人们生活水平不断的提高，电力系统在整个行业中所占比例逐渐趋大。现代电力系统是一个巨大的、严密的整体。各类发电厂、变电站分工完成整个电力系统的发电、变电和配电的任务。电力系统是国民经济的重要能源部门，而变电站的设计是电力工业建设中必不可少的一个项目。由于变电站的设计内容多，范围广，逻辑性强，不同电压等级，不同类型，不同性质负荷的变电站设计时所侧重的方面是不一样的。设计过程中要针对变电站的规模和形式，具体问题具体分析。
变电站是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施，它通过其变压器将各级电压的电网联系起来。我国电力系统的变电站大致分为四大类：升压变电站，主网变电站，二次变电站，配电站。我国电力工业的技术水平和管理水平正在逐步提高，对变电所的设计提出了更高的要求，更需要我们提高知识理解应用水平，认真对待。[1]
结合我国电力现状，为国民经济各部门和人民生活供给充足、可靠、优质、廉价的电能，优化发展变电站，规划以220KV、110KV、10KV电压等级设计变电站。从我国目前部分地区用电发展趋势来看，新建变电站应充分体现出安全性、可靠性、经济性和先进性。在此我为了满足某地区的要点需要，提高电能质量。我拟建一座220KV变电站。
2 220KV变电站电气部分部分设计的内容
变电站设计的内容力求概念清楚，层次分明，结合自己设计的原始资料，参考变电站电气设计工程规范，经过大量翻阅工作，了解设计基本过程，从而进一步指导设计内容的开展。现将自己查阅文献的工作归述为：通过查阅馆藏书籍，课本和网络资源，了解电力工业的有关政策，技术规程等方面知识，理清自己的设计思路，查询有关电气设备等最新动态价格及参数。从而为自己的设计提供有力的依据。
通过查阅文献，进行论述，提出我的设计思路和具体设计内容，以便于为设
计工作提供有理可据的参考价值。通过查阅变电站设计规程，了解发变电站设计
的一般过程及相关的设计规程，明白了自己要设计一个变电站的设计内容，清楚
设计任务。如电气主接线设计，短路计算，设备的选择，防雷接地等。树立了正
确的设计思路，主要涉及以下内容;
1. 电气主接线是变电站设计的首要部分，也是构成电力系统的主要环节，
主接线的拟定直接关系着变电站电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和
自动装置的确定，是变电站电气部分投资大小的决定性因素。结合原始资料分析，
以及各种接线方式的优缺点，适用范围进行综合比较，确定出最终的接线方案;
2. 在变电站的选型应根据其容量和台数、主变压器形式等进行选择;
3. 短路电流计算是为了更好地选择电气设备，继电保护的配置及整定等，
了解了电力系统的短路计算知识，学习了短路计算的方法，从而完成自己的设计
中的短路计算部分;
4. 导体及电气设备选择是设计的主要内容之一，因电力系统中各种电气设
备的作用和工作条件并不一样，具体的选择方法也不完全相同，但是对它们的基
本要求是一致的，电气设备要能可靠地工作，必须按正常工作条件进行选择，并
按短路状态来校验热稳定和动稳定;
5. 高压配电装置在电力系统中起着接受和分配电能的作用，从中了解到了
电气布置知识，通过对配电的基本要求，设计原则的了解，为自己的设计做了较
合理的布置;
6. 电力系统的安全性主要体现在继电保护方面，结合继电保护的作用，基
本要求(选择性、速动性、灵敏性、可靠性)主要对变压器的差动保护(主保护)、
过电流保护(后备保护)、过负荷保护进行了讲解和简单介绍;
7. 为了确保变电站的安全，结合防雷保护知识，防雷技术主要从两个方面:
一是雷直击于发电厂,采取了装设避雷针的方法;二是发电厂的雷电入侵波采取
装设阀式避雷器的防雷保护措施;
二论文提纲
第1章引 言
第2章
南充潆溪110KV变电站新建工程
绿
色
施
工
计
划
四川和源电力有限公司
第一篇工程概况南充潆溪110KV变电站新建工程位于南充市潆溪镇潆华工业园，绿色施工管理规范，为贯彻落实建设工程节地、节能、节水、节材和保护环境的技术经济政策，建设资源节约型、环境友好型社会、通过采用先进的技术措施和管理，最大程度地节约资源，提高能源利用率，减少施工活动对环境造成的不利影响，规范绿色施工管理，特编制本工程绿色施工方案。
第二篇绿色施工标准化管理
一、绿色施工组织管理
(一)组织机构
1、建立潆溪11
0KV变电站新建工程 “绿色施工施工标准化”工作领导小组，由担任组长、技术负责人、安全负责人 为副组长，施工管理员明确岗位责任，奖罚兑现。
2、根据施工组织设计和公司要求，结合工地实际情况，制定工地绿色施工、文明施工标准化建设奖罚办法。
3、项目部和施工管理办公室必须按统一的规格标准，制作绿色施工施工标准化管理责任制度，悬挂于办公室内，明确绿色施工管理目标，分解和细化后各自的责任，责任的考核目标，做到责任明确，奖罚鲜明，切实检查各项制度的落实情况。
4、凡绿色施工措施不齐备，存在严重隐患，或管理人员违规指挥，违背绿色施工有关条例时，绿色施工管理小组成员有权令其停工，坚持一票否决制。
(二)绿色施工管理目标
节地、节能、节水、节材和保护环境，高效利用资源，推进现代化、标准化建设。 施工现场绿色施工合格率100%，优良率50%以上。
绿色施工全面达到“攀枝花市绿色施工施工标准化工地”标准，争创“攀枝花市绿色文明施工标准化工地”。
绿色施工目标年、月都要控制达标计划，目标分解到人，责任落实，考核到人。
(三)绿色施工基本要求
1、贯彻绿色施工新标准和规范，管生产必须管绿色施工，做到绿色施工工作与生产任务同时计划、同时布置、同时检查、同时总结、同时评比，绿色施工措施提前施工，经验收合格后交付使用。
2、加强绿色施工的宣传教育，工人报到后，按在册人数开会宣传有关法规、规章制度，全民重视绿色施工，全民参与绿色施工。
3、每月绿色施工领导小组作一次工地的绿色施工检查，平时针对存在的问题，及时组织开会教育，令其整改。
4、每天进行绿色环保施工检查，紧跟生产制度，进行监护，对违章作业，及时纠正，对违规作业，坚决制止。其教育或均需记录签字，以示慎重敲响警钟。
(四)绿色施工管理基础资料
绿色施工档案资料是绿色施工基础工作之一，也是检查考核落实绿色施工责任制资料和反映工作情况的重要依据，同时是为绿色施工管理工作提供分析、研究、掌握绿色施工动态，以便改进工作，达到预测、预报、预防事故的目的，必须及时作好作全，真实反映情况。要作好的资料主要有：
1、工地的绿色施工组织机构及岗位责任制;
2、绿色施工、文明施工的各项制度;
3、绿色施工宣传教育、培训情况;
4、绿色施工技术资料(计划、措施)、交底、检查验收;
5、奖罚资料;
6、有关文件、会议记录。
(五)绿色施工检查
1、按《南充市建筑施工现场绿色施工检查评分表》中的项目，逐一检查。
2、对绿色施工管理基础资料逐一核实，审查。
3、作出评定、提出处理意见和整改意见。
4、复查整改情况。
二、绿色施工基本要求
1、建设工程实行施工总承包，总承包单位应对施工现场的绿色施工负总责。分包单位应服从总承包单位的绿色施工管理，并对所承包工程的绿色施工负责。
2、建立以项目经理为第一责任人的绿色施工管理体系，制定绿色施工管理责任制度，定期开展自检、考核和评比工作。
3、在施工组织设计中编制绿色施工技术措施或专项施工方案，并确保绿色施工费用的有效使用。
4、组织绿色施工教育培训。增强施工人员绿色施工意识。
5、定期对施工现场绿色施工实施情况进行检查，做好检查记录。
6、在施工现场的办公区和生活区应设置明显的有节水、节能、节约材料等具体内容的警示标志。
7、施工前，施工单位应根据国家和地方法律、法规的规定，制定施工现场环境保护和人员安全与健康等突发事件的应急预案。
8、按照建设单位提供的设计资料，施工单位应统筹规划，合理组织一体化施工。
第三篇绿色施工具体措施
一、施工场地及工地大门
围墙按照建设单位设计的统一围墙，采用环保的页岩砖砌筑，水泥砂浆抹灰，贴宣传标语。
工地大门上方用钢结构做成拱形，上设“四川省和源电力有限公司马上坪220KV变电站新建工程”标志，钢柱上书“高高兴兴上班来，平平安安回家去”。工地围墙周边的落实专人每天进行清洁卫生的清扫，实行“三包”责任制，保持施工现场与周边结合部位的整洁环境，绿色施工领导小组定期对落实情况进行检查。
进入施工场地道路设置清洗槽,帮助清洗出厂汽车车胎, 清洗槽与沉淀池相连。 在工地大门左侧布置门卫室，水池边上放置一清洁水管，接通清洗管道用以冲洗进出工地的车辆的泥土，禁止工地内的土和垃圾带出工地污染街道，随时保持工地走出通道的干净整洁。
二、施工场地内环境卫生管理
由于本工程施工场地比较狭窄，办公区、生活区全部安排在施工区域外搭设，施工现场按总平面规划布置塔吊、施工机具、材料库、门卫及值班室。
施工场地设置南北通道，C20商品混凝土浇筑20㎝厚，模板堆放区、钢筋加工棚、木工加工棚全部商品混凝土硬化，零星材料堆放区采用满铺卵石，其余堆土区全部采用绿网覆盖。
工地现场垃圾站按要求砖砌全封闭，垃圾按三种分类分别堆放。
结构施工期间常用的聚苯板、脱模剂、养护剂等搭设封闭的材料棚，密闭封存，并配备充足的防火器材。
工地厕所每日派人清扫，每月定期清理。
工地现场安全通道和上下梯每日派人洒水清扫干净，防止扬尘，保持环境卫生。 设3名专职的文明施工管理员，负责对主要通道和办公区的清洁卫生打扫和绿化花草的日常维护。
三、施工标牌管理
进入施工现场，右侧安全警示牌，提醒戴好安全帽，左侧消防器具和宣传标语，值班室前一排不锈钢宣传栏，分别挂好工程标牌、安全生产、消防保卫、环境保护、文明施工标牌和现场平面布置图，并公示突发事件应急处理流程图、节能保温公告栏。
在进入工地的主要通道及施工区域上悬挂红,黄,蓝,绿的绿色施工警示标牌，用标志色区分施工场地的绿色施工环境，在塔机上悬挂绿色施工标语，在配电设施处设置禁入标识等等。
每月在外架上张挂消防、安全、质量、节能保温等宣传横幅，随时提醒职工。
四、噪音污染和光污染控制
1、施工现场严格按照北京市有关规定控制作业时间;
2、在临周边居民一侧外架立面和平面均满铺竹胶板隔离噪音;
3、夜间施工严禁喧哗;
4、车辆进入工地严禁鸣笛;
5、装卸材料做到轻拿轻放;
6、与周边居民联系，取得谅解，并发放噪音补偿费;
7、了解周边居民住房位置，塔吊、塔灯上的施工照明灯严禁长时间停留在居民住房;
8、如果不能避免灯光会照射到周边居民，必须在灯光前采取挡光措施;
9、在高处进行电焊作业时应采取遮挡措施，避免电弧光外泄。
五、资源节约措施
1、施工现场物料堆放按照总平面布置图紧凑堆放，施工道路商品混凝土浇筑，按照标准设置成环形通道;
2、基坑开挖后的土方按照肥槽回填需要在现场外就近存放，密目网覆盖严实;
3、室外照明宜采用高强度气体放电灯，办公室等场所宜采用细管荧光灯，生活区其采用紧凑型荧光灯。在满足照度的前提下，办公室节能型照明器具功率密度值不得大于8W/㎡，宿舍不得大于6W/㎡，仓库照明不得大于5W/㎡。
4、建设工程施工用水必须装设水表，生活区和施工区应分别计量。施工现场应及时收集施工现场的用水资料，建立用水节水统计台帐，并进行分析、对比，提高节水率。
5、施工现场用水器具必须符合GJ164《节水型生活用水器具》标准中的规定及GB/T18870《节水型产品技术条件与管理通则》的要求。
6、施工现场的污、废水等非传统水源进行综合处理，努力提高循环利用率，减少废、污水排放量。
7、建设工艺及模板支护等专项方案应予会审，优化，合理安排工期，加快周转材料周转使用频率，降低非实体材料的投入和消耗;推广先进工艺、技术、降低材料剪裁浪费;合理确定商品混凝掺和料，降低水泥消耗。
8、统计分析实际施工材料消耗量与预算材料消耗量，有针对地制定并实施关键点控制措施，提高节材率;建筑钢筋损耗率不宜高于预算量的2.5%，混凝土实
际使用量不宜高于图纸预算量。
9、在施工期间，应充分利用场地及周边现有或拟建道路、给水、排水、供暖、供电、燃气、电信等市政设施、场地内现有建筑物或拟建建筑物的功能，减少资源能源消耗，提高资源再利用率，节约材料与资源。
10、现场办公和生活用房采用周转式活动房，现场围挡应最大限度地利用已有围墙，或采用装配式可重复使用围挡封闭。建筑塔吊基础等临时性重型构件、基坑支护结构中设置有侵入坑外土层中的预应力锚杆，优先采用可拆式，回收利用。
六、环境保护措施
1、施工现场主要道路采用商品混凝土C15浇筑，由东向西，消防通道利用周边现有道路形成环路。
2、施工现场出入口处设置冲洗车辆的设施，出场时必须将车辆清理干净，不得将泥沙带出现场。
3、对施工现场、施工周边环境，应进行适当的绿化和美化工作，改善施工现场环境。
4、施工现场全部使用预拌混凝土，对工程剩余的混凝土事前准备需要的场地，杜绝随意丢弃。
5、施工现场禁止使用现场搅拌砂浆，所有工程需要的砂浆全部采用成品袋装砂浆。
6、施工车辆、机械设备等定期做好维护保养，保证其运行正常。
7、所有装饰装修材料全部采用经过法定检测单位检测合格的建筑材料，并对有特殊要求的材料进行有害物质评定检查。
8、施工现场厕所采取酸碱综合处理，定期委托清运单位及时清理。
9、采取增加格挡板、封闭等措施减少施工噪音污染，同时做好与周边居民关系协调工作。
10、现场残留的塔吊、人货电梯基础在施工交工完毕后全部自行拆除，减少地下固体废弃物的产生。
11、施工现场易飞扬、细颗粒散体材料，如保温板、石灰、陶粒等搭设专用库房密闭存放。
12、遇有四级以上大风天气，不得进行土方回填、转运以及其他可能产生扬尘污染的施工。
13、施工现场材料存放区、加工区及大模板存放场地平整坚实，全部硬化处理。
14、建筑拆除工程施工时应采取有效的降尘措施。
15、施工现场进行机械踢凿作业时，作业面局部应遮挡、掩盖或采用水淋等降尘措施。
16、施工现场在西南角建立封闭式垃圾站。建筑物内施工垃圾的清运，必须采用相应容器运输，严禁凌空抛掷。
17、施工现场严禁焚烧各类废弃物。
18、施工车辆、机械设备的尾气排放符合国家和北京市规定的排放标准。
19、建筑材料应有合格证明，对含有害物质的材料应进行复检，合格后方可使用。
20、施工中所使用的助燃剂、混凝土外加剂氨的释放量应符合国家标准。
21、施工现场搅拌机前台、混凝土输送泵及运输车辆清洗处应当设置沉淀池。废水不得直径排入市政污水管网，可进二次沉淀后循环使用或用于洒水降尘。
22、食堂设隔油池，并应及时清理。
23、施工现场设置的临时厕所化粪池应做抗渗处理。
24、食堂、淋浴间的下水管线应设置过滤网，并应与市政污水管线连接，保证排水畅通。
25、施工中应减少施工固体废弃物的产生。工程结束后，对施工中产生的固体废弃物必须全部清除。
26、施工现场临时搭建的建筑物应当符合安全使用要求，施工现场使用的装配式活动房屋应当具有产品合格证书。建施工程竣工一个月内，临建设施应全部坼除。
七、综合治理
对参加本项目施工的全体人员进行《绿色施工管理规程》的学习，增强绿色施工技术技能，落实绿色施工教育培训制度，建立职工绿色施工教育档案，施工人员年度绿色施工考核记录，制定绿色施工隐患调查处理制度和事故的应急处理方案。
为施工人员配备安全帽、安全带及专业所需的安全鞋、工作服等个人劳动防护用品。
施工现场办公区、生活区与施工区分开设置，保持安全距离。
职工宿舍和食堂设置按标准的要求进行管理。宿舍要制定轮流值日表，宿舍内保持卫生、整洁、通风、被褥、床铺整齐，有纱门纱窗，并有卫生人员负责宿舍的卫生清理与监督，夏季有防蝇措施，冬季有防寒措施;宿舍内应抹水泥地面或铺贴瓷砖，配置单人床或上下双人床，禁止职工睡通铺，在施工的建筑物内严禁安排工人住宿，宿舍内不得超员，人均住宿面积不得低于2.5平方米，宿舍住宿人员应注意个人卫生，养成良好的卫生习惯，日常用品要放置整齐有序;宿舍内墙面应刷白，并保持室内整洁，不得在墙面乱涂乱画，不得在室内随意拉接电线，不得在宿舍使用未经许可的电器，不得破坏公用设施，严禁随地涂痰，大小便;宿舍内必须配备保温瓶、碗筷柜，被褥要叠放整齐，衣物、鞋袜、脸盆、餐具、茶杯及工具等个人物品要放置整齐有序;应创造条件，设置工人文化娱乐室、淋浴间及更衣室等公共设施;严禁在宿舍内参与赌博活动，严禁男女混住，按时息灯睡觉，不影响他人的休息。
设置开水供应房，在夏季高温季节施工，由专人负责泡制苦丁茶水到施工现场，准备常用的外伤用药、十滴水、仁丹等用于应急使用。
施工现场厕所，每天派卫生员冲洗干净,每周委托清洁单位负责厕所清理，保证厕所干净、整洁无臭味。
220kV区域变电所电气部分设计
一、设计任务
根据电力系统规划需新建一座220kV区域变电所。该所建成后与110kV和220kV电网相连，并供给近区用户供电。
二、原始资料
1、按规划要求，该所有220kV、110kV和10kV三个电压等级。220kV出线6回(其中备用2回)，110kV出线10回(其中备用2回)，10kV出线12回(其中备用2回)。变电所还安装两台30MVA调相机以满足系统调压要求。
2、110kV侧有两回出线供给远方大型冶炼厂，其容量为80000kVA，其他作为一些地区变电所进线，最大负荷与最小负荷之比为0.6。10kV侧总负荷为35000kVA，ⅠⅡ类用户占60%，最大一回出线负荷为2500kVA，最大负荷与最小负荷之比为0.65。
3、各级电压侧功率因数和最大负荷利用小时数为：
s0.9220kV侧co
TmaxTmaxTmax3小时600/年 4小时600/年 4小时000/年 s0.85110kV侧cos0.810kV侧co
4、220kV和110kV侧出线主保护为瞬时动作，后备保护时间为0.15s，10kV出线过流保护时间为2s ,断路器燃弧时间按0.05s考虑。
5、系统阻抗：220kV侧电源近似为无穷大系统，归算至本所220kV母线侧阻抗为0.015 (Sj=100MVA)，110kV侧电源容量为500MVA，归算至本所110kV母线侧阻抗为0.36(Sj= 100 MVA)。
6、该地区最热月平均温度为28°C，年平均气温16°C，绝对最高气温为40℃，土壤温度为18℃。
7、该变电所位于市郊生荒土地上，地势平坦、交通便利、环境无污染。
三、设计内容及要求
1、主接线设计：分析原始资料，根据任务书的要求拟出各级电压母线接线方式，选择变压器型式及连接方式，通过技术经济比较选择主接线最优方案。
2、短路电流计算：根据所确定的主接线方案，选择适当的计算短路点计算短路电流并列表表示出短路电流计算结果。
3、主要电气设备选择：
(a)选择220kV主变侧、110kV侧最大一回负荷出线及110 kV主变侧的断路器及隔离刀闸。
(b)选择220kV、110kV主母线及主变低压侧母线桥导体。
(c)选择220kV主母线的支持绝缘子及穿墙套管。
(d)选择限流电抗器(如有必要装设)及10kV最大一回负荷出线电缆。 (e)选择10kV主母线电压互感器。
(f)选择10kV出线电流互感器。
4、电气设备配置
(a)各电压等级电压互感器配置。
(b)各回路电流互感器配置。
5、其它设计
(a)进行继电保护的规划设计。
(b)进行防雷保护的规划设计。
(c) 220kV高压配电装置设计。
四、设计成果
1、编制设计说明书。
2、绘图若干张。
(a)绘制变电所电气主接线图。
(b)绘制220kV或110kV高压配电装置平面布置图。
(c)绘制220kV或110kV高压配电装置断面图(进线或出线)。
(d)绘制继电保护装置规划图。
220kv变电站直流系统讲义一：220kv变电站直流母线基本要求：
1、2006年全公司无人值班改造即将启动，了解直流母线改造方案可帮助大家更好的对大修工作进行监督和验收，防止在各个环节出现不符合要求的问题出现，必须按照省公司技术方案进行。 2.
蓄电池组、充电机和直流母线
2.1设立两组蓄电池，每组蓄电池容量均按单组电池可为整个变电站直流系统供电考虑。 2.2设两个工作整流装置和一个备用整流装置，供充电及浮充之用，备用整流装置可在任一台工作整流装置故障退出工作时，切换替代其工作。
2.3直流屏上设两段直流母线，两段直流母线之间有分段开关。正常情况下，两段直流母线分列运行，两组蓄电池和两个整流装置分别接于一段直流母线上。 2.4具有电磁合闸机构断路器的变电站，直流屏上还应设置两段合闸母线。
2.5 220kV系统设两面直流分电屏。分电屏Ⅰ内设1组控制小母线(KMⅠ)、1组保护小母线(BMⅠ);分电屏Ⅱ内设1组控制小母线(KMⅡ)、1组保护小母线(BMⅡ)。 2.6 110kV系统设1面直流分电屏，屏内设1组控制小母线(KM)、1组保护小母线(BM)。 2.7 10kV/35kV系统的继电保护屏集中安装在控制室或保护小间的情况下，在控制室或保护小间设1面直流分电屏。
2.8 信号系统用电源从直流馈线屏独立引出。
2.9 中央信号系统的事故信号系统、预告信号系统直流电源分开设置
2.10 每组信号系统直流电源经独立的两组馈线、可由两组直流系统的两段直流母线任意一段供电。
2.11 断路器控制回路断线信号、事故信号系统失电信号接入预告信号系统;预告信号系统失电信号接入控制系统的有关监视回路。
2.12 事故音响小母线的各分路启动电源应取自事故信号系统电源;预告信号小母线的各分路启动电源应取自预告信号系统电源。
2.13 公用测控、网络柜、远动柜、保护故障信息管理柜、调度数据网和UPS的直流电源从直流馈线屏直接馈出。
二、直流系统现状：
2005年，国电公司在总计6217套直流充电装置中，高频开关电源型充电装置3476套，占55.91%。相控性2631套，占2.32%，磁放大型110套，占1.77%。在总计6897套蓄电池中阀控型5536组占80.27%，防酸型710组占10.37%，隔镍621组占9%。
据统计，2002年至2004年110-500Kv站用直流系统故障共14次，全部是直流电源系统自身故障，110站12次，占85.7%，220站2次站14.3%。14次故障中，蓄电池故障5次，占35.7%，其中由于充电装的监控模块损坏，长时间过充电造成整组蓄电池全部鼓肚损坏一次;
蓄电池爆炸起火，造成全站直流失压在220和110变电站各一次;蓄电池极柱烧毁一次;蓄电池内部短路，造成全站直流失压一次。充电装置故障9次，占64.3%，其中硅整流装置烧坏，造成全站直流失压一次;直流回路短路越级到总保险熔断，造成全站直流失压一次;直流回路熔断器与空气短路器混用且级差不配合，在直流回路发生短路时，支路空气断路器未动作，越级到蓄电池总保险熔断一次;充电装置控制插件等6次。
直流系统缺陷主要原因有：一是高频开关模块缺陷率高，影响设备运行。二是蓄电池缺陷严重，包括电池开路、容量崩溃、端电压低、漏液等。三是监控装置缺陷频繁，包括控制失灵、控制精度差等，严重影响蓄电池质量和寿命。四是充电装置自身缺陷多，包括硅整流损坏造成直流失压、阀控蓄电池配相控充电机其稳压稳流精度满足不了要求、充电装置死机、防雷抗干扰能力差、降压单元或其它元件损坏等。五是绝缘检查装置运行可靠性差，包括死机、选线不正确、报警失灵、装置损坏等。 三：直流母线接线方式：
1、直流系统运行一般规定：
(1)、220Kv变电站一般采用单母线分段接线方式，110Kv变电站一般采用单母线接线方式。直流成环回路两个供电开关只允许合一个，因为母联开关在断开时，若两个开关全在合位就充当母联开关，其开关容量小，线型面积小，又不符合分段运行的规定。直流成环回路分段开关的物理位置要清楚，需要成环时应先合上母联开关再断开直流屏上的另一个馈线开关。
(2)、每段直流馈线母线不能没有蓄电池供电。 (3)、充电机不能并列运行。
(4)、正常情况下，母联开关应在断开位置。 (5)、绝缘检查装置、电压检查装置始终在运行状态。 (6)、投入充电机时先从交流再到直流。停电时顺序相反。
(7)、母线并列时首先断开一台充电机，投入母联开关，在断开检修蓄电池。 (8)、母线由并列转入分段时首先合上检修蓄电池，断开母联开关，再投入充电机。
2、直流母线接线方式举例1(王段)：
(1)、本接线方式绝缘检查装置、电压检查装置、闪光装置各两套。
(2)、正常运行方式：1#充电机经QK1供直流母线代蓄电池1运行，直流母线经QK2和降压硅堆供1段直流馈线母线运行(同理2#充电机)，QK
5、QK6在断开位置。此接线方式属于负调压。
(3)、1#充电机短时间检修：断开QK1，蓄电池1处于放电状态。送电时合上QK1。 (4)、1#充电机长时间检修：断开QK1，合上QK5或QK6;送电时断开QK5和QK6，合上QK1。
(5)、蓄电池1检修：断开QK1，合上QK5或QK6，断开蓄电池1保险。合上开蓄电池1保险，断开QK5和QK6，合上QK1。
(6)、单独对蓄电池1进行充放电试验：断开QK1，合上QK6，断开QK2，蓄电池按照规定电流放电，放电完毕由充电机自动充电至浮充状态。实验完毕后恢复正常运行方式：断开QK1(此时正在充电方式)，合上QK2，断开QK6，合上QK1。
3、直流母线接线方式举例2(南宫)：
提示：图中从左到右四个硅堆分别为：DN
5、DN
7、DN
8、DN9。
(1)、正常时Q
7、Q
8、Q
11、Q
12、Q13在断开位置。
(2)、1#充电机短时间检修：断开Q
3、Q1，Q7应在断开位置，1#蓄电池组处于放电状态。恢复时合上Q
1、Q3。
(3)、1#充电机长时间检修：断开Q
3、Q1，Q7应在断开位置，合上Q
12、Q13(或Q11)。恢复时断开Q
12、Q13(或Q11)，合上Q
1、Q3。
(4)、蓄电池1检修：断开Q
3、Q1，Q7应在断开位置，合上Q
12、Q13(或Q11)，断开Q5。恢复时合上Q5，断开Q
12、Q13(或Q11)，合上Q
1、Q3。
(5)、单独对蓄电池1进行充放电试验：断开Q
3、Q1，Q7应在断开位置，合上Q
12、Q13(或Q11)，断开Q5，合上Q
1、Q7。恢复时合上Q5，断开Q
12、Q13(或Q11)，合上Q
1、Q3。断开Q7。
(6)、正常情况下DN
5、DN
6、Q9加DN
8、Q10加DN7保证直流馈线正母线不失电。 (7)、正常情况下Q
12、Q13作为母联开关，Q11作为备用母联开关，Q12也可以作为Q
9、Q10的备用。
4、直流母线接线方式举例3(金店)：
(1)、正常运行中，ZK
7、ZK8在断开位置，ZK6在合位(因为二极管的隔离作用，理论上认为母线是分段的)
(2)、ZK
1、ZK2在母线位置，ZK5在断开位置，ZK
3、ZK3在合位。 (3)、1#充电机检修：断开ZK1。 (4)、1#蓄电池检修：断开ZK
1、ZK3。
(5)、单独对蓄电池1进行充放电试验：ZK1在电池位置，断开ZK3。
5、直流母线接线方式举例3(隆尧)：
(1)、ZK
3、ZK4是两个会为备用的母联开关。
(2)、3#机可对1#电池单独充放电，2#电池则不能。
四、蓄电池运行状态及注意事项
(1)、蓄电池组正常运行再浮充状态，电池亏电或在厂家规定的周期进行均充。 (2)、蓄电池浮充电压25℃时2.23伏，均充2.35伏。
(3)、充电机运行在自动程序中，但必须监视蓄电池的单体电压、外观(爬碱、鼓肚)，控制蓄电池室温度(25℃)。
(4)、蓄电池保险熔断发出信号后，应将母联开管立即合上(此时充电机短时并列)，然后断开为本蓄电池组充电的充电机，然后对电池检查。 (5)、虽然有蓄电池巡检装置，但每天要测量单体电压。 (6)、蓄电池短路会出现电压下降，甚至出现零值瓶。
(7)、蓄电池断路时其端电压高于正常值，电压值视断路程度而不同。 (8)、蓄电池过充危害较大，鼓肚爆炸。 (9)、极柱接触不良易烧断。
五、充电机运行状态及注意事项
(1)、直流系统主回路开关应当在正常位置，各站有所不同。 (2)、所有监控器应在开启状态。
(3)、主辅硅链正常在自动状态，当其不能满足直流母线要求时可将其置于合适的手动挡位，双硅链只调整一个即可。
(4)、微机监控器内有一套绝缘检查装置，但不能选线，每段母线各有一套绝缘检查装置可选线，大部分站每段母线各有一套绝缘检查继电器但不可选线。
(5)、隆尧站绝缘检查开关0位时微机监控器内绝缘检查装置起作用，每段母线绝缘检查装置起作用。1位1#绝缘检查装置起作用。2位微机监控器内绝缘检查装置不起作用。3位2#绝缘检查装置起作用。绝缘检查继电器永远起作用。 (6)、充电机受温度影响，518产品尤其突出。
(7)、监控器有时误报信息，可短时关掉其电源，但不能频繁关停机，否则易烧显示屏。 (8)、每段直流馈线母线保证一个备用模块。
六、直流系统接地查找
1、直流系统接地查找一般原则
(1)、“直流接地”信号发出后，可通过直流屏监控器和绝缘检查装置找出接地支路号及接地状态，支路号的排列大都是按直流馈线屏馈线开关从上至下或从左到右的顺序，绝缘检查装置还可以显示接地电阻(接地电阻小于15-20千欧时报警)，判断接地程度，可通过绝缘检查开关判断正对地、负对地电压，判断接地程度。有时绝缘检查装置判断不出支路只报“直流母线接地”，此时有可能直流母线接地，也可能是支路接地。
(2)、直流接地信号发出后，必须停止二次回路上的工作，值班员应详细询问情况，及时纠正修试人员的不规范行为。
(3)、利用万用表测量正对地、负对地电压，核对绝缘检查装置的准确性。万用表必须是高内阻的，2000欧/伏，否则会造成另一点接地。 (4)、试拉变电站事故照明回路。 (5)、试拉检修间直流电源回路。 (6)、试拉380伏配电直流电源回路。 (7)、试拉通讯远动电源回路。 (8)、解列蓄电池。 (9)、解列充电机。
(10)、1段母线负荷倒至2段母线，判断1段母线是否接地。 (11)、使用接地查找仪对控制、保护、信号回路逐一查找。
2、查找接地举例1(金店)
(1)、本站事故照明正常有交流供电，G
1、G
2、G3合位 (2)、交流失电后启动2C、3C继电器事故照明回路有直流供电。 (3)、断开110保护小间。 (4)、断开220保护小间。 (5)、断开G3。 (6)断开G2。
(7)断开直流馈线屏事故照明开关。
(8)、直流接地查找必须清楚回路，从末级断电逐级排除判断。
3、查找接地举例2(金店110直流储能回路)
(1)、ZK
1、ZK2在合位。
(2)、整个回路的解环开关在断开位置。
(3)、逐个断开开关的直流储能开关，判断端子箱到机构箱的回路是否正常。 (4)、上述无问题后，从分段开关向前逐个断开主回路开关判断主回路是否正常。
七、直流设备验收注意事项
(1)、值班员验收不细留下责任不好处理。 (2)、索取竣工图纸。 (3)、索取装置说明书。 (4)、索取专用工具、备品备件。
(5)、蓄电池编号是否正确，螺丝是否紧固，防止松动造成放电放不出来，酿成更大的事故。 (6)、就地光子牌及监控器声光报警是否正常。各种故障信号应当模拟发信号，并传到后台
机。
(7)、直流接地信号要一一核对，防止所报支路号与实际不符。
八、名词解释
直流母线：直流电源屏内的正、负极主母线。
合闸母线：直流电源屏内供断路器电磁合闸机构等动力负荷的直流母线。 直流分电屏：为实现分类供电而在各类直流负荷中心设置的直流供电屏。 直流小母线：直流屏以外的，如控制或保护屏顶、直流分电屏内的各类直流母线。 直流馈线屏：由直流母线向直流小母线和直流分电屏供电的过渡屏体。 直流馈线：直流馈线屏至直流小母线和直流分电屏的直流电源电缆。
核对性放电：在正常运行中的蓄电池，为了检验其实际容量，将蓄电池组脱离运行，以规定的放电电流进行恒流放电，只要其中一个单体蓄电池放到了规定的终止电压，应停止放电。 浮充：充电机以恒压对蓄电池进行自放电的补充，又对变电站正常直流负荷进行供电，充电机瞬时放电能力差。
均充：充电机以蓄电池厂家规定的时间(3个月)、规定的电压(2.35N)对蓄电池进行稳压充电，拉动“打盹”的电池，均充完毕转为浮充。
定充：老式相控充电机、磁饱和充电机没有自动识别蓄电池状态的能力，只有用人工的方法，以适当的电流对电池充电(电流恒定、电压变化，0.01Q/12A)，电压达到规定值后停止定充。
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