曲振寶

（海南隆居能實(shí)業(yè)有限公司，海南 ?？?570203）

變電站的設(shè)計(jì)水平與電纜選型、主接線(xiàn)選擇以及平面結(jié)構(gòu)布置等具有非常密切的聯(lián)系。一旦以上任何一個(gè)因素設(shè)計(jì)不到位就會(huì)造成變電站在后續(xù)的運(yùn)行中出現(xiàn)各種問(wèn)題，功率因數(shù)不良、能耗水平高或者平面布置不合理等都是常見(jiàn)的設(shè)計(jì)問(wèn)題。從以上各個(gè)方面加強(qiáng)變電站設(shè)計(jì)具有非常重要的工程意義。

一、常見(jiàn)設(shè)計(jì)問(wèn)題

第一，主接線(xiàn)問(wèn)題。變電所在設(shè)計(jì)過(guò)程中需要根據(jù)相關(guān)的規(guī)范要求和等級(jí)要求合理地設(shè)置其功率因數(shù)，因?yàn)殡娏Σ块T(mén)要求變電所在設(shè)計(jì)過(guò)程中必須確保功率因數(shù)達(dá)到一定的水平，由于設(shè)計(jì)不當(dāng)而造成變電站在運(yùn)行過(guò)程中長(zhǎng)期做無(wú)用功就會(huì)進(jìn)一步導(dǎo)致電力資源的嚴(yán)重浪費(fèi)，對(duì)于此類(lèi)情況還需要根據(jù)規(guī)定進(jìn)行適當(dāng)?shù)牧P款。有些變電站的設(shè)計(jì)人員因?yàn)椴涣私怆娏Σ块T(mén)對(duì)功率因數(shù)和電力計(jì)量等方面的規(guī)定和要求而自主提高或者降低主接線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而導(dǎo)致其不能符合《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》[1]。

第二，平面布置問(wèn)題。變電所在設(shè)計(jì)過(guò)程中需要從變電站類(lèi)型、安全防火要求、工作人員疏散、物資設(shè)備進(jìn)出等多個(gè)方面來(lái)合理地進(jìn)行平面布置。例如，和主建筑物設(shè)置在一起的干式變電所需要通過(guò)設(shè)置防火門(mén)的措施來(lái)達(dá)到良好的消防水平。在高層建筑物內(nèi)設(shè)置變電站時(shí)還需要通過(guò)自動(dòng)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)和滅火系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)良好的火災(zāi)預(yù)警和火情控制。變電站主體建筑結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度對(duì)其需要設(shè)計(jì)的門(mén)的數(shù)量具有很大的影響，超過(guò)7m 就需要設(shè)置至少兩個(gè)安全出口。

第三，忽視節(jié)能設(shè)計(jì)。變電所中的變壓器選擇以及相應(yīng)供配電系統(tǒng)的電纜線(xiàn)路設(shè)計(jì)對(duì)其投入運(yùn)行之后的能耗水平具有非常深遠(yuǎn)的影響，有些設(shè)計(jì)人員沒(méi)有選擇那些能耗水平低的新型變壓器且在線(xiàn)路設(shè)計(jì)中沒(méi)有對(duì)電纜型號(hào)與供電需求之間進(jìn)行合理的匹配，由此帶來(lái)的問(wèn)題是變電站在建造以及后續(xù)的運(yùn)行環(huán)節(jié)呈現(xiàn)出成本高、能耗水平高等缺陷。

二、設(shè)計(jì)要點(diǎn)

（一）確定主接線(xiàn)

第一，變電所的供配電能力需要根據(jù)某一區(qū)域的供電需求以及電力部門(mén)的整體部署來(lái)進(jìn)行，因而設(shè)計(jì)單位在開(kāi)展工作時(shí)需要通過(guò)與有關(guān)部門(mén)進(jìn)行充分的溝通來(lái)了解當(dāng)前的實(shí)際需求，這是其確定變電所主接線(xiàn)的關(guān)鍵依據(jù)。第二，確定開(kāi)關(guān)柜形式。在變電站高壓開(kāi)關(guān)柜的選擇方面當(dāng)前并沒(méi)有規(guī)定說(shuō)一定要采用斷路器或者負(fù)荷開(kāi)關(guān)，從操作簡(jiǎn)單和易于管理的角度來(lái)看負(fù)荷開(kāi)關(guān)的優(yōu)勢(shì)更加明顯，但是斷路器在應(yīng)對(duì)大電流方面卻具備更加顯著的安全性，因而這兩種開(kāi)關(guān)柜需要根據(jù)實(shí)際情況來(lái)靈活地選擇[2]。

（二）規(guī)范配電設(shè)計(jì)

第一，科學(xué)選址。在這一環(huán)節(jié)需要從水文地質(zhì)條件、周邊環(huán)境、道路交通等各個(gè)角度來(lái)進(jìn)行綜合的考量，例如，不得將變電所設(shè)置在可能產(chǎn)生洪災(zāi)、泥石流或者山體滑坡等地質(zhì)災(zāi)害的區(qū)域，而且應(yīng)該避免多沉、多風(fēng)以及具有火災(zāi)爆炸風(fēng)險(xiǎn)的區(qū)域，選址的效果對(duì)配電系統(tǒng)的規(guī)范化運(yùn)行具有非常重要的作用。第二，明確設(shè)計(jì)依據(jù)。電力供應(yīng)系統(tǒng)對(duì)生產(chǎn)制造和人民群眾的日常生活具有非常重要的作用，因而多家在變電站以及供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作方面已經(jīng)制定了一系列規(guī)范和制度，借此來(lái)強(qiáng)化管理?！?0kv 及以下變電所設(shè)計(jì)》就是此類(lèi)變電站設(shè)計(jì)工作中需要重點(diǎn)參考的理論和規(guī)范依據(jù)，在變電站配套的供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面需要依據(jù)《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》來(lái)開(kāi)展相關(guān)的工作[3]。設(shè)計(jì)人員在開(kāi)展工作之前需要全面掌握這些設(shè)計(jì)規(guī)范提出的各種技術(shù)要求并對(duì)電力部門(mén)的計(jì)量和功率因數(shù)設(shè)計(jì)要求等予以重視。第三，加強(qiáng)各部門(mén)合作。10kv 及以下變電所的設(shè)計(jì)工作需要考慮到電力部門(mén)、土地資源利用、道路交通、安全、施工以及人民群眾用電等各個(gè)方面的因素，設(shè)計(jì)單位在開(kāi)展變電所設(shè)計(jì)工作之前需要通過(guò)與各個(gè)部門(mén)之間的充分溝通來(lái)做好用電需求、場(chǎng)地選擇、用電規(guī)模確認(rèn)等基礎(chǔ)性的工作。只有在設(shè)計(jì)階段盡可能充分的掌握各種資料和信息才能在后續(xù)的施工環(huán)節(jié)減少變更，并且對(duì)未來(lái)的運(yùn)維和管理創(chuàng)造更加有利的條件。第四，科學(xué)布局。變電所的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不需要追求復(fù)雜的布局，而是應(yīng)該根據(jù)功能需求采取簡(jiǎn)單且易維護(hù)的布局結(jié)構(gòu)，按照規(guī)范要求做好防火間距設(shè)計(jì)、防火門(mén)設(shè)置、火災(zāi)報(bào)警和滅火系統(tǒng)設(shè)置等工作。

（三）采用綠色理念

第一，優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。變電所的結(jié)構(gòu)布局對(duì)其占地面積、工程量大小、施工材料消耗量等因素具有非常重要的影響，因而設(shè)計(jì)者應(yīng)該從結(jié)構(gòu)優(yōu)化的角度出發(fā)來(lái)盡可能提高土地資源和空間資源的利用率以及減少施工材料的消耗。第二，優(yōu)化線(xiàn)路設(shè)計(jì)。變電所在建造過(guò)程中需要消耗大量的電纜材料，從經(jīng)濟(jì)節(jié)約的角度出發(fā)需要設(shè)計(jì)人員盡可能通過(guò)線(xiàn)路優(yōu)化來(lái)減少電纜的長(zhǎng)度并在可以的情況下采用造價(jià)成本更低的鋁芯導(dǎo)線(xiàn)[4]。當(dāng)然，這些工作都需要在符合規(guī)范要求的情況下來(lái)進(jìn)行。第三，使用節(jié)能變壓器。早期的S9 系列變壓器在當(dāng)前的技術(shù)背景之下已經(jīng)表現(xiàn)出能耗高、效率低下等問(wèn)題，而更加節(jié)能和輕便的S13 系列變壓器才是先進(jìn)、環(huán)保以及經(jīng)濟(jì)效益的有效保障。在設(shè)計(jì)變電站的過(guò)程中應(yīng)該優(yōu)先選用這些節(jié)能環(huán)保型的變壓器且為將來(lái)的運(yùn)營(yíng)管理提供更好的經(jīng)濟(jì)效益。第四，考慮施工因素。變電所的設(shè)計(jì)還需要從結(jié)構(gòu)、材料、質(zhì)量等多個(gè)角度來(lái)減少單位造價(jià)和總體的工程量，在變電所照明、給排水以及通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中也應(yīng)該采用節(jié)能環(huán)保的綠色設(shè)計(jì)理念來(lái)將其未來(lái)的運(yùn)營(yíng)成本。

三、結(jié)束語(yǔ)

10kv 及以下的變電站設(shè)計(jì)作為電力供應(yīng)系統(tǒng)的重要組成部分具有不可替代的作用。在設(shè)計(jì)此類(lèi)變電站時(shí)需要做到科學(xué)選址、合理確定主接線(xiàn)、強(qiáng)化節(jié)能環(huán)保理念的落實(shí)以及規(guī)范相應(yīng)的配電系統(tǒng)。