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變電工程設計范文1
關鍵詞:輸變電工程;抗災設計;技術支持
中圖分類號:E271文獻標識碼: A
緒論 在越來越頻繁的自然災害面前,電力設施保護的標準以前已經無法適應自然條件的變化。在這種情況下,有必要改變氣候條件和自然災害,普遍提高電網規劃設計標準,增強電網抵御嚴重自然災害的能力,保障社會的穩定和人民生活的基本需求。然而,如果只用一個統一的高標準建設所有項目,會導致投資大,經濟性差。事實上,由于不同的因素,如地理位置,氣候條件,能力需要來抵抗自然災害不用嚴重性是不一樣的。同時,輸電線路工程中的區域是不一樣的,在不同自然災害面前,所要求的程度也不同。本文在堅持電網規劃的前提下,設計標準化的概念基礎上,依據常規的設計標準,對需要不同的功率傳輸的線路以及同回路中的不同位置的差異化的設計。
1 輸變電工程設計中抗冰災技術
目前我國覆冰發生頻率越來越高[1],覆冰災害影響省份越來越多,覆冰災害影響范圍越來越大,線路覆冰已成為電網災害第一位,不斷造成越來越重的危害。發生線路覆冰會導致線路過載、導線舞動和冰閃等傷害。目前國內外電網主要實施的抗冰災新材料與新技術有:使用ACCC碳纖維復合芯導線、高強度鋼、AERO-Z導線、鋼管塔、低居里點鐵磁材料和融冰除冰先進技術及策略這幾種。
在電網抗災方面,應從節能、環保、降低成本、增加輸送容量、提高電網安全運行等方面綜合效益看,在輸電線路改造以及電網抗冰災設計中推廣應用新型材料和新技術具有非常大的經濟和社會效益。
本人建議抗冰設計時應綜合考慮差異化抗冰設計、對冰區分類劃分、選擇避冰區域設計、輸電線路及桿塔抗冰設計、絕緣子抗冰設計和作為融冰電源點的變電站設計這幾類設計指導理念。
2 輸變電工程設計中抗雷擊技術
我國位于溫帶(部分屬于亞熱帶氣候),所以有強烈的雷閃活動[2]。國內外統計表明,由于雷擊輸電線路引起的跳閘次數占故障跳閘次數的50%~70%,這給社會帶來巨大的經濟損失。
雖然雷電是不可避免的自然災害,但是如果不斷探索雷活動規律,分析線路雷害的發生的特點,在高壓輸電線路的防雷設計中,對各種因素進行綜合分析,選擇因地制宜的設計,降低事故發生率,提高供電可靠性是完全可能的。輸變電工程設計中應考慮防雷差異化設計、避開雷區、合理選擇避雷措施和慎用復合絕緣子這些科學合理的設計方法,優化設計理念,提高電力可靠性和電網經濟運行。
3 輸變電工程設計中抗風災技術
近年來,隨著電網的建設、各種災害性天氣條件的影響,發生的頻率和強度導致架空輸電線路舞動事故大大增加[3],尤其是2000年后,我國幾乎每年都有嚴重的舞動事故造成損失。在輸電線路設計時應綜合考慮對設計區域氣象、地形資料的調查、劃分完善的導線舞動區域、合理選擇線路走向和路徑、考慮差異化抗風災設計以及對新技術、新材料的采用等各種設計指導思想。
4 輸變電工程設計中抗地震技術
我國位于環太平洋和歐亞地震帶之間,有廣闊而分散的地震區域,地震頻繁并且激烈,在世界上是在受影響最嚴重的國家之一?;玖叶?度以上的地震地區面積已經占60%以上的國土面積。
全國450個中型和大型城市中,位于地震區的占74.5%,位于基本烈度為7度及以上地區的有50%左右。5?12四川大地震,國家電網接受到超過120億元人民幣的經濟損失,而其中超過106億元人民幣是屬于四川省電力公司的。目前國際上輸變電工程設計中主要使用消能減震裝置、基礎抗震和智能型抗震技術。
本人建議嚴格遵守抗震標準及差異化抗震設計、吸取國外先進抗震技術理念,積極實施變電站和輸電塔的抗震設計,采用新型電力設施設備,提高電力傳輸的抗震可靠性。
5 輸變電工程設計中抗污閃技術
隨著輸電線路以及變電站污染的加重,污閃事故發生頻繁且波及面大,絕緣污閃事故僅次于雷擊,是目前電網事故總數的次位,造成數倍于雷擊事故的損失。
我國電網在向高電壓電網發展,與此同時,系統的污閃問題變得越來越突出。污閃事故會造成大面積、長時間停電,往往給人民生活帶來諸多不便,給國民經濟造成嚴重經濟損失[4]。因此,加強研究電網污閃和防污技術的推廣對電網的安全生產和維護工作有著非常重要的意義。本人建議防污閃設計時考慮采用避污設備、調爬設備、在有條件的場合及新建線路,建議選擇V型絕緣子串、合理采用防污絕緣子、可以在變電設備絕緣子表面加裝硅橡膠傘裙和采用新型復合絕緣子等措施。
6 輸變電工程設計中鳥害的防治
輸電線路和變電站設備的鳥害對電網安全運行是一個嚴重的問題。近年來,隨著輸電線路和變電站數量的增加和生態環境的不斷改善,鳥害所造成的事故也在不斷上升,由此造成的損失也越來越大。
鳥害是影響架空線路穩定運行的主要威脅,其危害以處于雷閃活動與外力破壞之后。在輸變電工程設計中可采用安裝隔離、驅逐和引導設備設施的方式方法進行抗鳥害預防和防治,減少鳥害對電網的危害。
7輸變電工程在線監測技術
污穢積累、缺陷發展、自然災害等對輸電線路的破壞大多具有各種前期征兆和一定的發展過程,設備的電氣、物理和化學特性有少量的增量變化表現,收集相應的信息進行處理和綜合分析,根據數值大小和其趨勢的變化,可以預測設備可靠性和剩余壽命,以發現潛在的故障[5],必要時可提供預警或報警信息,這就是所謂的在線監測技術。
動態方面,輸電線路動態監測系統的建立可以有效地、安全地增加線路短期輸電能力,增容能力用來滿足緊急情況下的電力需要,符合供電部門提供優質供電、優質服務的要求。國外對此研究已經多年,有多個技術儲備可以選擇,有一些已經實用化,在未來輸變電工程設計中應給予考慮。
結論 本文自始至終都貫穿了差異化這一設計理念。全文對于給電力系統帶來巨大影響的諸如暴風雪、地震、臺風、雷電、鳥害等自然災害分章節進行了討論。對輸變電工程設計中可以采用的新材料及先進技術進行了深入細致的分析和可行性論證,根據新材料及先進技術的工程應用成果,在吸收國內外電網抗災的成功經驗和有效措施的基礎之上,對輸變電工程的抗災設計提出了建議和意見。
最后,希望我國輸變電工程設計人員在設計時積極采用有成功工程應用經驗的抗災新材料及成熟有效的新技術,通過有區別、有針對性的設計,從輸變電工程的源頭有效且經濟地提高整個電網的抗災能力。希望本文能對設計人員的抗災設計工作給予啟迪與指導。
參考文獻
[1] 劉春城.高壓輸電線路抗冰災的研究現狀與發展趨勢【J】.自然災害學報,2012(01)
[2] 譚湘海.輸電線路的防雷設計【M】.湖南大學,2004
[3] 朱寬軍.架空輸電線路的舞動及其防治【J】電力設備,2008(06)
變電工程設計范文2
關鍵詞:輸變電工程;工程設計;造價控制
中圖分類號: TB21 文獻標識碼: A 文章編號:
在我國社會主義市場經濟體制不斷完善,特別是在我國持續投資拉動內需的發展模式下,物資供應也不再是包辦而是進行市場化改革,在這種情況下,設備、材料價格都大幅波動,基礎建設相關材料價格總體持續增長;同時隨著電網建設環境日益復雜,建設場地征用及清理費用等不可控費用正在快速上升。在這種情形之下,輸變電工程造價控制便成為電力工程建設和電網企業管理工作的重中之重。
一、當前輸變電工程項目的現狀分析
目前,擬建和在建的輸變電建設項目很多,包括水電站、火電廠的配套工程,另外還有電力系統的網絡建設項目。然而,無論是在電力系統的網絡建設項目上還是在水電站、火電廠的配套工程上,工程造價控制和管理都時常被忽視。尤其是對于投資效益影響較大的項目,在工程造價控制環節上還存在著不少的問題和不完善之處,甚至有些項目由于設計上的原因還出現了投資失控的現象。
二、設計階段造價控制中存在的問題
1、人員配備不足、勘測與設計脫節,使工程造價得不到有效控制。
隨著社會生產力的高速發展,整個社會的用電量呈現驟增的趨勢,因此,各種電力工程的建設正在加快進行,與此同時,各級電力勘測設計單位承擔的設計任務也日益增多。目前很多勘測設計單位資質上雖然等級不低,但人員配備方面還存在不足,比如說專業技術人員缺乏、造價專業人員不夠,在遇到比較棘手的任務時,容易造成項目設計成果粗糙、設計深度不夠、概預算缺項和漏項的現象,使工程造價得不到有效控制。
另外,勘測與設計脫節現象的存在也造成了一些項目的投資浪費或投資增加,其中最主要的原因還是工程勘測人員與設計人員配合不緊密。如果建設單位委托不同的兩個設計單位分別進行項目的勘測和設計,由于兩單位雙方的權責不明確,雙方在工作的時候就會以自己的利益為出發點,在實際工作中很可能會導致線路選線方案的不合理和設計圖紙資料的不完善,致使設計和概預算工作產生較大的偏差,那么在后來的施工過程中就不得不重新對方案進行了調整和設計圖紙資料的完善,其結果必然會造成勘測設計費用的浪費和工程投資費用的突破。
2、獎罰機制不完善、設計與造價人員配合不緊密,也使工程造價得不到有效控制。
在輸變電工程設計系統中,工程設計人員要對技術方案不斷優化和創新,他們要耗費很多的時間和精力外,但是卻很少得到表彰和獎勵,甚至還要承擔更多的風險。而有關部門對設計中造成的浪費現象又缺少監管力度和控制措施,設計應負的經濟責任也沒有明確的劃分界限,這必然使很多設計人員寧愿按部就班而不愿在工程造價方面多下工夫,這就成為有效控制設計階段工程造價的一大障礙。
大家一般都會想當然的認為任務設計是設計人員的責任,而造價控制應該是造價人員的職責。事實上,因為輸變電工程專業技術性很強,一般都是勘測設計人員根據設計委托進行現場調查、勘測和方案比較,不同階段向造價人員提供條件、進行估算或概算。造價人員由于與設計人員結合不夠和對工程勘測過程、現場情況了解不透徹,無法將各種因素考慮全面,使工程估算和概算產生了較大偏差,這也是工程設計階段造價控制的一大難點。
3、信息反饋不及時、缺少項目后評價程序,使造價控制工作的質量得不到進一步提高。
在輸變電工程設計項目完成后由于缺乏造價成本信息反饋、缺少項目的后評價程序,設計單位便缺少機會了解實際發生的工程成本,無法進行事后分析,只能將問題帶入下一個項目中,不能進一步提高造價控制工作的質量。
三、解決設計階段造價控制中存在問題的措施
既然目前輸變電工程設計階段的造價控制過程中仍然存在很多問題,那么探究如何解決這些問題,使設計階段的造價得到有效控制便顯得十分有必要。本文將試圖從技術、管理、體制這三個角度分別做一下闡述。
1、技術方面
在技術上首先要加強地質勘測報告的審查。因為提高地質勘測報告質量,保證地質勘測資料的準確性,是加強基礎設計優化、科學控制造價的重要前提。
其次,要加強技術指標的合理性分析。在此要注意,技術指標的合理性分析不是一個簡單的數字指標對比,而是要對設計方案進行充分論證,從而排除設計中的不合理因素。
第三,合理確定建設項目標準。建設標準過高,則會超出社會經濟的客觀需求以及電網公司財力、物力的承受能力;定得過低,將會妨礙技術進步,影響經濟的發展。如城市周邊的電纜工程,全部采用隧道建筑形式,造價過高,與地方經濟發展不相適應。在環站中使用隧道形式,主通道采用管溝、排管、溝槽等形式,可以達到美觀又同時降低工程造價的目的。
2、管理方面
在管理方面,首先要加強專業設計人員的技經知識培訓,使其了解本專業有關定額、主要設備材料價格等相關知識,為加強造價控制奠定堅實基礎。
其次,要加強對專業設計人員的“三通一標”培訓,特別是使其充分掌握通用造價工程量指標,以有效指導設計實踐活動。通過這兩點積極樹立設計單位和設計人員的設計全過程造價控制理念,克服重技術、輕經濟的傾向,把技術與經濟、設計與概算有機地結合起來。
另外,還應加強勘測設計成品質量的獎懲。在這個過程中,要注意細分工程復雜程度和工程專業調整系數,對設計難度小、前期資料基礎好、占用設計資源少的設計工作適當下調難度系數,對于設計優化和創新性工程實踐,適當上調難度系數以給予肯定和鼓勵。并且定期組織勘測設計成品抽樣檢查,積極開展評比工作,并將評比結果納入設計單位資信管理體系。加大對設計單位概算編制偏差的考核力度。將概算與結算、決算間的偏差作為對設計質量的重要考核指標,將對概算編制偏差的考核結果作為設計獎懲的重要依據,特別是竣工工程量與初設工程量的偏差,將有效促進設計成品質量提高。
3、體制方面
體制方面來看,主要是做到兩點:首先,投資控制限額不僅要有原則性還要保持靈活性。
投資控制限額應用要有原則性,如果沒有原則性而是任其發展的話,很有可能超出太多投資估算,這樣工程設計階段的造價就很難得到控制。投資控制限額應用也要有一定的靈活性,因為不可控因素有很多,最初的投資估算并不能很精確的反映需要,這就需要投資控制限額有一定的靈活性,允許超出估算的合理范圍。其次,設計院要向總承包或工程咨詢機構轉型。
因為如果設計院是總承包機構,集設計、建設管理、施工于一體,這就會促使其從自身利益出發積極開展優化設計,以最大限度的節省投資。而且,如果設計院是工程咨詢機構,不用做施工圖設計,這樣它就可以集中時間和其他資源來做好科研和初步設計,精心比選各種方案,使得各專業精心優化,這樣也可以節省投資。所以說,這樣的轉型一定能有效地解決一些造價管理和控制方面的問題。
四、結束語
輸變電工程項目的造價控制不是單個環節的控制,它是包括整個建設前期、工程實施、工程竣工的全過程控制,雖然每個階段的造價控制都很重要,但最重要的應該是設計階段的造價控制和管理,所以,各級主管部門、建設和勘測設計單位要及時轉變觀念,要針對輸變電工程在設計階段造價控制的現狀和存在的主要問題,及時采取相應的措施對其進行改善,以使輸變電工程設計階段的造價得到有效的控制。
參考文獻:
[1] 張生永.輸變電工程造價控制研究[J].華北電力技術, 2005(5).
變電工程設計范文3
【關鍵詞】雷電;過電壓;500kV;輸變電
前言
經過大量的研究工作,在500kV輸變電工程設計上我們國家有了不錯的成績,但和國外相比,我們仍存在很多問題和不足。本文就對我國的輸變電設計著重提出幾點建議和看法。
1 500kV雷電侵入波
1.1 雷擊點
我國規定:不考慮近區雷擊(距離變電所2km)而只計算2km以外的遠區雷擊。而近區雷擊在實際生活里才是威脅變電所設備的罪魁禍首。在規定里,若以2km以外的雷擊作為考察對象是不科學的,這是因為在長距離傳送過程中,雷電波會有一定的衰減和變緩的波頭,它形成電壓過低的侵入波對站內設備影響不大。之所以這樣規定,是參考中、高壓線路分析方法,進線段在有避雷針和絕緣的情況下,因反擊或繞擊不會進波。而在近線段和非近線段遭受雷擊時實際完全可以形成入侵波。
在美國、日本和歐洲的西部,他們變電所的考察對象主要是近區雷擊產生的侵入波。
我國的500kV變電所進行的研究,雖然考慮遠區雷擊,但主要的研究對象仍然是近區的雷擊。經過研究,侵入波過電壓在遠區雷擊中明顯低于在近區雷擊中產生的侵入波。
有人猜測,最嚴重的侵入波過電壓是在雷擊#1塔中形成,所以就把雷擊#1塔作為近區雷擊。
這種想法在大多數情況下不適合和我國。研究發現,#0塔(即終端門型構架)距離#1塔很近,負反射波在#0塔返回時,若雷擊#1塔塔頂,會經地線返回,使#1塔頂的電位降低,從而減小了侵入波過電壓。所以距離#0塔較遠的#2塔和#3塔,則會形成較高的的過電壓。因此僅僅計算侵入波過電壓在#1塔中不全面。
1.2 雷電侵入波計算方法
過去確定侵入波過電壓依靠防雷分析儀是條件所限,在2km處施加一個直角波,使它的幅值與放電電壓U50%在絕緣子串雷電中相等進而可以測得過電壓的值。理論基礎就是絕緣子串放電電壓U50% 要小于侵入波過電壓幅值。絕緣子串的放電電壓U50%在考慮近區雷擊時,它的臨界值都可能遠遠低于在導線上雷電流的侵入波過電壓。原因在于要么電壓在耐張塔放電要么是波頭在此過電壓高??傊@個方法是錯誤的。
而國際通用的方法是雷電流的波形和幅值取雷擊時進入進入導線時的值,再考慮工頻電壓等其他的因素就可以知道導線的侵入波過電壓。
1.3 雷電流的最大計算值
按國際慣例,應該知道雷電流的最大計算值。歐洲的西部最大雷電流計算值在500kV系統里取250kV,而日本等國家則選取比較低的150kV.在中國,一招雷電流幅值分布的概率,應等于或者大于它的概率,最大雷電流計算值一般采用210~220kV。
1.4 變電所的雷電平均無故障時間
用統計法計算計算雷電侵入波過電壓的最大值,可以避免因不同變電所運用不同的運行方式出現的概率,或各種雷電流幅值、變電所內不同的過電壓以及進線段桿塔絕緣子串出現概率。我國由于沒有很強的500kV電網結構,沒有很高的運行水平,所以平均無故障時間建議取800~1000年。我國的電力部門也希望如此。
2 500kV輸電線路計算雷擊跳閘率
2.1 反擊
2.1.1 導線上在雷擊塔頂時感應過電壓
感應過電壓在我國規定的計算公式為:Ui=ahc(1-(hg/hc)k0)
其中的hc即導線對地平均高度;hg則是避雷線對地平均高度;k0是避雷線和導線間的耦合系數;雷電限度為a。
這是前半個世紀研究出來的公式,可是現在卻不適用,尤其在山區和高桿塔線路。
日本、美國和西歐根據自己的感應過電壓公式計算出來的值總是比我們國家的小得多,所以他們和我們在防雷計算中相差很多。
由于估計迎面先導的長度在雷擊鐵塔時不同,對計算感應過電壓影響很大。我國采用的是l=r/3.其中的r為擊距。而武高所采用的是l=r/2。所以計算的感應過電壓值和我國規程的計算值遠遠小。因此我們分析得到:首先感應過電壓在我國的規程中不適合,應研究找出一個適合我國并且比較合理的感應過電壓的計算公式。其次,對于桿塔低于30m平均導線高度,我們應該沿用現有的國家規程,直到新的計算公式或者新的方法確定。而武高所研究的計算公式仍適合導線平均高度大于30米的桿塔。
2.1.2 工作電壓的影響
在反擊時,由于占比例大的絕緣子串電壓的工作電壓在500kV線路高,影響到耐雷水平,誤差會很大。
我國由于沒有像美國、歐洲、日本考慮工作電壓,所以建議修改以減小誤差。
2.1.3 鐵塔的波阻抗
150 的鐵塔波阻抗是我國規程里推薦使用的,相應的桿塔電感即0.5μH/m,波速相應的為300m/μs。鐵塔的形狀不同,其對應的波阻抗和波速也相應的會不同。強烈建議我國學習一下日本,波阻抗因鐵塔的部位不同而不同。我們要加強這方面的研究和試驗,以求能趕上或超過日本,準確的測定波阻抗。
2.1.4 絕緣子串在500kV時雷電沖擊伏秒特性
最基本的伏秒特性在我國卻是空白一片,武高所做過比較粗糙的伏秒特性試驗,但結果不是很理想。所以提出一點建議就是重視伏秒特性試驗。
2.2 繞擊
2.2.1 高桿塔繞擊
繞擊率計算公式:
lgP=(a )-3.9 —平原線路
lgP=(a )-3.35 —山區線路
其中的a是邊導線和避雷線的保護角。由于我國沒有限制條件,所以繞擊率計算不是很準確。根據較低電壓和較低塔高的經驗,繞擊率在高桿塔的線路中會增加明顯。但是對于小保護角和較高電壓等級的線路卻沒有經驗可以借鑒。
2.2.2 導線繞擊時的電壓
導線上的電壓在雷繞擊地線時在我國的規程中為100I.U=I/2×Zc/2,Zc=400歐姆??墒沁@是之前的觀念,在現在已不再適用,如果根據這個計算方法得出的電壓和規程中規定的電壓會高很多。
變電工程設計范文4
關鍵詞:變電站;工程設計;要點
中圖分類號:TM63文獻標識碼:A文章編號:1673-0038(2015)49-0243-02
1變電站工程設計原則和總體布局
我國的土地資源緊張,可以用作變電站的土地面積較小,增加了變電站設計的難度。我國的土地征收費用較高,繁華地帶的途多多用于商業用地,土地資源非常有限。因此,在設計變電站工程時需要充分利用土地資源,與周圍的環境高度協調一致,加強建筑防火通風設計,衡量建筑的各方利弊,降低工程建設的投資,充分利用現有的土地資源,改善我國的電力事業的狀況。
1.1變電站工程設計的原則
變電站的設計應該本著安全第一的原則,降低工程的造價,做到與周圍環境融為一體,減少對周圍居民的正常生活的影響。
(1)簡化接線設置。變電站的線路應該采取線路和變壓器進行組單元界限的方式,設置分段開關設備,保證分線路發生故障時不完全斷電。這種接線方式可以降低工程建設的投資,減少對土地面積的浪費。
(2)合理安裝電力設備。建設變電站時應該盡量選取小型設備,降低對土地面積的浪費,合理地安排電力設備的布局,增加對土地面積的利用率。為了保證變電站的安全,全站內應該使用無油電器,簡化消防系統,減少變電站內的易燃、易爆物體出現,加強對設備的維護檢修[1]。
(3)充分利用現代化的技術設備。變電站內應該設置無人值班室,降低工作人員的工作量和工作難度,增加變電設備的運行維護的可行性。
1.2變電站的整體規模和布局設置
為了提升變電站的使用價值,設計人員在進行工程設計時應該提高變壓器的容量。同時,考慮到變電站高密度的負荷量,設計過程中應該充分調查變電站的實際建設環境,合理地安排變電站的整體規模和布局。合理建設變電站的大型運輸通道。建設低下變電站時應該充分考慮變電站大型設備的運輸通道,包括低下和地上的運輸和消防通道。做好地上公路的規劃設計,在人行通道或者綠化帶上設置蓋板,必要時作為運輸通道和通風通道。協調變電站與周圍建筑的結構關系。為了充分利用土地面積,滿足變電站的建設和建筑建設等的各方面要求,對變電站進行設計時要協調好變電站和周圍建筑的關系。設計人員在設計變電站時應該考慮經濟和安全問題,保障周圍建筑的采光和消防安全等問題,同時注意變電站的整體安全和適用性[2]。變電站的核心部分是主變壓器,為了方便對主變壓器的運行維護,設計時應為其流出最大的空間,放在清晰的位置中,能夠及時地進行查看操作。設計變壓器室和高壓室時要根據實際情況決定,放在明亮的房間,滿足變電運行的要求,同時與周圍居民樓的設計協調好,最好整體布局。獲取最大的經濟效益。設計變電站時要本著安全、經濟的原則來進行,將變電設備盡量放置在一層,利于對設備的操作檢修。其次,根據實際情況來選擇變電站的地址,與周圍的建筑和環境協調好,增加城市的設計美感,提升對土地的利用率,同時,設計變電站時要考慮技術可行性,降低建設的成本,提升變電站的經濟效益。
2變電站通風消防處理
2.1變電站通風降噪處理
地下變電站的通風系統與地面變電站通風系統有著一定的區別,需要依靠機械通風的方式。水冷的冷卻方式加大了變壓器運行的難度,因此,變壓器通常通過風冷的冷卻方式來進行。通常,風冷主要通過地面的綠化帶來引進自然風,流經各個機房,流過排風機將熱空氣排到室外[3]。地下變電站的設備主要放在地下,具有較強的隔音效果,因此,地下變電站的降噪處理較為簡單,主要是在進出風口進行降噪處理。地下變壓器的主要降噪措施是流風機和進出風井要設置消聲器,降低風管的風速。另外,變電站可以使用環保節能的吸音材料來進行降噪處理。同時,變電站應該考慮周圍的電磁干擾,使用抗電磁干擾性強的設備,設置良好的屏蔽層,從而保證變電站能夠正常穩定運行。
2.2變電站消防系統
變電站應該設置完善的消防系統,安裝固定、移動或手提式氣體滅火系統和水噴霧式滅火系統。變電站的消防系統應該保證隨時可以穩定工作,變電站的電器設備應該使用無油化的設備,減小安全事故的發生。為了保證變電站無易燃物,變電器多為干式變壓器,并使用氣體進行絕緣處理,這種處理方式能夠從根本上解決消防問題,降低了消防系統的難度,保證了變電站的安全。變電站的設備之間可以放置移動滅火器,減少固定滅火系統的使用量。變電站的樓道之間需要安裝安全指示燈,發生火災時利于人員疏散。地下變電站內比較潮濕,變電站的各個設備要具備防潮防濕功能,并且安裝監控系統,及時地檢查變電站的設備運行情況,保證發生安全事故時第一時間內排除安全隱患[4]。
3農網改造工程的設計
隨著國家對電力需求量的增加,農網改造工程成為電力事業發展的重點內容,對農網改造工程的可靠性有了更高的要求。農網改造工程中逐漸使用真空開關、微機技術等。改造過程中,監控保護斷電器和儀表等的操作系統中有著較大的問題,需要對其進行深入改造,提升操作系統的技術優勢。
(1)將監控操作系統改為微機控制系統。傳統的操作系統是用電磁表組成的監控系統,微機控制系統與傳統控制系統相比較有著速度快、靈敏度強、自動化程度高和投資較少的優點。但是,集成電路技術和微機控制系統對工作人員的綜合水平要求較高。工作人員需要具備專業的知識和豐富的操作經驗之后才能夠掌控微機控制系統的操作方式。微機控制系統的操作步驟、故障處理和維修的步驟較為復雜,一般的工作人員沒有辦法徹底處理,因此產品的可行性較差,發生故障之后對整體電力系統的運行影響較大,不適合廣泛推廣。
(2)采用弱電集控的操作系統。弱電集控的操作系統通過弱電設備監控變電站的設備的運行,占地面積小,便于工作人員進行操作控制,能夠保護工作人員的人身安全。但是,弱電保護系統需要能夠將強電轉換為弱電的裝置,投資額較大,并且這些體積較小的軟件容易損壞,不利于檢修維護[5]。
(3)使用強電集控系統。強電集控系統的控制臺面積較大,危險性較高,容易發生觸電事故,因此該系統不利于大范圍推廣。這種強電分立的系統能夠保證農村供電的穩定性和可靠性,但是自動化較低,不利于工作人員開展監控工作,因此,農網改造過程中需要按照實際情況來選擇合適的控制系統,通過單獨使用一種或者綜合應用多種控制方式來取代傳統的控制系統。
4變電站工程設計與建筑工程的配合
變電站的建筑工程設計是變電站建設的重要部分。在保證變電站安全穩定運行的前提下,工程設計應該美觀、新穎,做到與當地建筑同為一體,為變電站工作人員提供一個舒適的工作環境。
5結語
變電站工程的設計需要結合當地環境,根據環境選擇合適的改造方式,合理地規劃變電站的整體布局和規模。變電站建設過程中要做好站內消防、通風和防潮降噪等工作,保證變電站能夠正常地工作。變電站工程設計是一項綜合性較強的工作涉及到各個方面,因此,設計人員在進行設計時要綜合考慮各方面因素,方便以后的運行維護等工作。
參考文獻
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[2]丁習富.地鐵快線設計中幾個技術問題的探討和思考[J].價值工程,2015,17:128~130.
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[4]劉愛軍.關于水利工程節能設計中幾個問題的探討[J].中國農村水利水電,2010,01:88~89+92.
變電工程設計范文5
關鍵詞:建筑; 變配電工程; 智能化工程
中圖分類號:K826.16 文獻標識碼:A 文章編號:
前言
近些年來,隨著建筑市場的良好發展,很多地區的住宅小區和高檔別墅,配套的商業網點的建設項目也都如雨后春筍般大量的出現在建筑市場上;作為神經系統和循環系統出現在建筑物內的智能化系統也在高速發展,對于業主對建筑智能化工程的需求和要求也發生了巨大變化。這就為建筑電氣設計者提出了一個新的難題和挑戰,即如何實現建筑物變配電工程的高度智能化。
1、目前我國建筑物變配電工程智能化的現狀
隨著建筑電氣科學技術的發展與進步,城市居民對生活、工作、娛樂的環境品質以及建筑管理效率、效益要求都大大提高了,這在客觀上極大促進了建筑智能化的發展。目前在我國很多大城市及一些經濟比較發達的中等城市,對于樓宇自動化、通信自動化、辦公自動化等基本的建筑弱電系統有著較高的要求,上述系統已成為高等級建筑的基本配置和普通功能要求。
與上述智能系統相比,建筑的變配電系統幾乎沒有太大的變化,相關的智能化的腳步一直十分緩慢,從很多現場實際情況來看已經到了不能適應當前階段建筑的要求了。隨著很多建筑現場的配電容量的擴大和配電規模的增大趨勢、對其提出一個新的要求那就是較高的可靠度,應該從使用先進的設備、設備的實用性、兼容性、高度智能性等方面給與控制。
2、建筑變配電系統有待改進的部分
目前國內高層建筑的變配電系統設備一般由如下幾個部分組成,①不同組數的高低壓配電柜,②變壓器系統③發電機系統④不同控制任務的動力照明控制設備。長期以來,樓宇自動化系統只是將上述設備作為普通的監測內容,這就造成安全技術的缺失,而缺少控制,即系統對變配電設備有監管任務,但并不對其控制。典型的樓宇自動化系統的構成一般分為電量變送器和DI板卡兩部分組成,對于變配電設備的監測由如下幾組設備組和功能實現:①高低壓進線系統、聯絡斷路器狀態檢測系統和故障探查、顯示、報警系統;電路系統必要參數如電壓、電流、用電功率的檢測、顯示及用電負荷過載報警;全部高低壓回路的啟動狀態的探查、屏顯系統。②變壓系統溫控設備及檢測系統、系統溫度顯示及溫度預警報警設備。③發電機開閉系統及供電裝置斷路器工作狀態的監視、顯示及故障顯示報警系統,電流參數、功率載荷參數、供電系統頻率的檢測、系統顯示及過載報警。④交流電源區域開關情況檢測及預警和報警系統;直流輸出參數的動態變化情況、顯示及報警系統。
從筆者經驗來看往往如下幾個方面需要在今后的設計和施工給與重視和改進:(1)高壓開關柜一般都配備有計算機保護設備,其具有對交流量、開關量的采集和通訊功能,往往都是處于功能重疊和或是多幾組反復采集狀態。(2)一般的機組中的低壓大電流回路斷路器都標配了智能模塊,該模塊具有測量和聯絡功能,此模塊功能往往都處于消極狀態、且經常重復信號采集。(3)繼電保護行為及保護設備的誤操作信息得不到及時反饋,無法完成事故的調查工作。(4)整個配電系統的整體安全性能沒有可靠度。(5)對于系統待機狀態或是無載荷狀態,沒有模塊干預形成優化調節,及節能功能。(6)系統內的變配電設備仍然由人工手動調節。(7)系統內存在大量的電量變送器、不同型號規格電纜和電線,大大增加了施工階段的工作量。無序化,無整體性的配置大大降低了系統的安全保障能力、降低可靠度和抗屏蔽能力降低。(8)一、二次設備間存在較為嚴重的電磁互相干擾及不兼容的情況。(9)部分工程使用的設備與目前電力主管部門的要求相去甚遠。(10)信息的收集及處理工作不系統,無法加以利用。(11)與相關的控制系統的集成難度很大(12)系統價高質量無法保證,難以占領市場。
對于一些具有通訊功能的整合控制模塊越來越被業內人士所關注,很多模塊內采用了變配電設備的配備,這樣就大大減少了數量巨大的變送器、電纜等,既節約了成本也減少了安裝量。由于設計者沒有能從一個相對高的層面來考慮,很多變配電監控系統的設計沒有從配電系統的安全可靠性出發來進行設計。
3、變配電系統設計存在的問題
一個好的變配電設計,最基本的做法就是嚴格按照國家的現行規范和規程要求,保證設計成果的“合法性”。另外要尊重當地電業主管部門針對工程的實際情況而提出的意見和建議,否則在后續的施工和使用中會對工程的質量和進度產生不同程度的影響。依筆者經驗目前有一些設計單位在建筑變配電系統設計中普遍存在如下問題:
1、過于隨意的使用工程設計專用詞語,應該明確區分變電所或是配電所。在有針對性的設計文件、設計圖紙中不可以一概使用“變配電所”這個專用名詞。
2、要明確區分帶電導體系統的型式與系統接地的型式的區別,嚴格按照國際電工委員會IEC-TC64第312條所規定,即以具體特征區分配電系統的型式,包括帶電導體系統的型式和系統接地的型式。在設計文件中不得將三相四線制的TN-S系統一概混稱為“三相五線制”
3、避免在設備布置時,在變配電所的具體設備布置圖上,保證系統圖與平面圖要一致容易出現問題的是:在系統圖里設備的位置是平面圖的反,或是平面圖上存在母線橋的位置上在系統圖上卻找不到。另外在配電屏的周圍空間沒有滿足規范要求或是通道寬度不夠或是出口數量少于最小值。
4、在工程實際中往往使用YJV型交聯聚乙烯電纜和VV型聚氯乙烯電纜。在對電纜的選擇上要按照GB50054-95第2.2.2條的要求來選擇截面,從實際上來看很多設計者在選用的電纜截面時,經常會不滿足該條規范中第一、第二條的規定。
3、常用建筑變配電系統智能化實施方法
變配電系統作為樓宇自動化系統中較小的組成部分,但是此系統是否有效地運行則直接影響到全部系統的正常工作。一旦變配電系統失靈,直接會造成整個建筑的失控或是癱瘓。
所以在弱電系統的設計中,就要考慮上述情況,確保整個系統的順利運行,對于一個完備的變配電智能監控系統必須滿足如下要求:(1)具備微機繼電保護裝置的檢測功能,具備低壓斷路器智能模塊的控制功能,上訴功能的實現可以在分析后自動上傳上報。(2)對于上述系統的監控可以通過發電機、變壓器等自備監控裝置來對其控制,并在有通訊口的前提下實現交互式監控。(3)減少單一功能的智能裝置,大量使用多功能于一體的智能單元設備,保證其滿足常用的網絡協議,這樣可大大降低系統的布線施工困難,系統抗干擾能力弱、系統可靠度差等缺點。
4、結語
本文所述的智能系統的集成、電力自動化控制系統的集成、以及對于上述功能實現的研發等是需要多方面、多部門的認同與支持的。對于設計者而言,應該重視上述問題,設計前圍繞市場需求開展市場摸底調研,這樣才能為服務對象提供該性價比的智能配電系統,確保智能建筑更加完美。
參考文獻:
[1] 彭宜才;建筑變配電系統的智能化,大眾用電; 2002年 第10期。
[2] 劉珊;建筑物變配電工程智能化設計的研究;山東建筑大學;2010年6月。
變電工程設計范文6
關鍵詞:水利水電工程;水電站;選址;總體布置;主要建筑物
Abstract: water conservancy and hydropower engineering design of the project location, engineering overall arrangement and the main buildings in the writing process should be seriously in investigation, exploration, test, study, obtain reliable basic material. Design should be safe, reliable, and advanced technology, combined with the actual, saving investment, pay attention to the economic benefit; Also should have the analysis, argumentation, have the necessary project, and have a clear conclusion and suggestion. Through the GuXing hydropower station, the feasibility study report of the construction of the location, the engineering TiZong arrangement and the writing of the main building, the more objective and comprehensive to each and every one of the main content and the depth requirements expression comes out.
Keywords: water conservancy and hydropower projects; Hydropower station; Location; The overall layout; The main building
中圖分類號:TV文獻標識碼:A 文章編號:
前 言
在水利水電工程項目的設計過程,尤其在可行性研究報告及初步設計報告的編寫中,將根據江河流域(河段)規劃,區域綜合規劃或水利水電專業規劃的要求,對工程項目的建設條件進行調查和必要的勘測,在可靠資料的基礎上,在可行性研究報告和初步設計報告的主要內容和深度要求中進行工程選址、工程總布置及主要建筑物的確立及編寫尤其重要,以下談談古興水電站應如何工程選址、工程總體布置及主要建筑物。
1 工程等別和標準
1.1 工程等別及建筑級別
古興水電站以發電為主,總裝機容量為5000kW,校核洪水位時的總庫容為588.12萬m3。按照《水利水電工程等級劃分及洪水標準》SL252-2000的規定,工程屬Ⅳ等工程,?。á瘢┬鸵幠?。電站的永久建筑物(攔河壩、泄水建筑物、廠房)均按4級建筑物設計,導流圍堰等臨時工程按5級建筑物設計。
1.2 洪水標準
根據《水利水電工程等級劃分及洪水標準》規定,電站建筑物的洪水標準如表1所示。
表1 洪水標準
建筑物 設計洪水重現期(年) 校核洪水重現期(年)
攔河壩、泄水建筑物、廠房 30 200
1.3 設計基本資料
水文氣象
古水河流域自上游至下游主要氣象參數為:多年平均氣溫20.8℃~20.7℃,最高氣溫39.1℃~39.4℃,最低氣溫-3.9℃-4.2℃.多年平均相對溫度81%,多年平均風速0.9~1.1m/s,最大風速13~5.3m/s。
2 工程選址
古興水電站壩址的選擇受下游蒙坑電站正常水位的制約,沒有較多壩址作比較,考慮到上游已建成的大良水電站壩址、梯級電站的水位銜接等,選擇上壩址和下壩址兩個方案比較。上壩址位于下距舊電站100m上游,下壩址位于上壩址下游50m。
2.1 上壩址方案
2.2.1 地形、地質條件
壩址河床呈不對稱的“U”型。河流呈“S”形急轉彎后再折向SW,河道彎曲。壩軸線走向取205°。河床砂礫石層厚約4m,左岸為土質岸坡,右岸為淺部發育強風化巖。
2.1.2 工程型式、布置
上壩址方案擬于竹黎村正對面河段修筑攔河壩,并在河床上處布置廠房及附屬建筑物,屬河床式開發方案。廠房布置在河流左岸,攔河壩布置在右岸。
2.2 下壩址方案
2.2.1 地形、地質條件
下壩址位于上壩址下游約50m處。下壩址河床呈不對稱的“U”型,左岸坡角45°~55°,右岸坡角約5°~25°。壩軸線方向為285°,河床寬約75m??菟?7m時,水面寬約40m,水深1~3.5m。
2.2.2 工程型式、布置
工程在河左岸筑壩擋水,河床的右岸布置廠房和附屬建筑物,屬河床式開發方案。
2.3 壩址比較和方案選擇
上壩址河床相對寬闊,有利于布置廠房等建筑物,上部松散覆蓋層厚度不大,河床基巖埋深較淺,基巖面較平坦且較容易開挖。下壩址右岸河岸邊強~弱風化基巖, 開挖量大,工程投資大,而且廠房布置接近原來的公路,升壓站的布置比較困難。
綜上所述,上壩址優于下壩址。建議選擇上壩址。
3 壩型選擇
壩址處河面較窄,正常蓄水位50.1m時,寬度為60~65m,而洪峰流量相對較大,設計洪水洪峰流量2473m3/s。校核洪水洪峰流量3495m3/s,洪水宜從河床渲泄,因此,擋水、泄水建筑物采用重力式。壩體采用混凝土型式。
4 樞紐布置選擇
本電站水頭較低,選定壩址處沒有引水或其他布置的地形條件,所以廠房采用河床式布置。樞紐為河床式電站,由攔河壩、廠房、升壓站等建筑物組成。
4.1.1 攔河壩
攔河壩由溢流壩、非溢流壩組成。河床絕大部分被溢流壩及河床式廠房占用。
(1)、溢流壩
1)溢流壩布置
溢流壩全長50m,設5扇弧形鋼閘門,閘門的尺寸為:10×8m(寬×高),堰體為WES標準剖面的實用堰,堰頂高程為42.50m,堰高8.5m,上游堰面曲線采用橢園方程:
2)泄流能力
閘門全開后,沖沙孔拉開泄洪,沖沙孔的泄洪能力用閘孔出流公式計算,根據上述計算表和沖沙孔泄洪計算成果點繪出古興電站壩上Z~Q關系曲線圖。
本水電站為徑流式水電站,根據電站的壩上Z~Q關系曲線圖查得,設計洪水位為52.30m,校核洪水位為54.80m。
4.1.1.1壩頂高程
壩頂高程的確定,是在各種運行情況水庫靜水位加對應風浪高程和安全超高中選取最大值。
壩頂至水庫靜水位的高度的計算公式為:
Δh=2hL+ho+hc
表2 壩頂高程計算成果單位:m
上述成果表明,壩頂高程由校核洪水位控制,定為56.30m,最大壩高22.70m,壩頂長度 62.00m。
4.1.1.2 消能設計
根據下游水位較高的情況,采用底流式消能。根據計算,消力池的長度為30m,護坦的長度為10m,堆石防沖段長20m。岸坡采用護坡處理,其護砌長度29m,護坡頂高程為10年一遇洪水位。
4.1.2 廠房及變電站
4.1.2.1 廠房布置概述
廠房布置在河床右側,裝機2臺,總裝機容量5000kW,為河床式廠房,其主要尺寸(長×寬×高)為23.7m×19.5m×16.5 m,其安裝高程41.20m,水輪機層高程 44.225m,發電機高程48.7m,尾水管底高程34.91m,屋頂面高程65.20m,設50t/10t橋式吊車1臺,廠房進口設防洪門。
進水口設攔污柵及檢修門各1道,門機啟閉。各設快速主閘門1道,固定式啟門機啟閉。
穩定計算
上游底板高程37.14m,下游底板高程33.41m。假定滑動面為廠房基底面。根據地質報告,取f=0.45。
計算公式:k=
抗滑抗傾的穩定計算成果如表3。
廠房地基面上的垂直正應力(計入揚壓力)控制(按材料力學公式)。
σMax≤2500kN/m2σMin>0
表3 廠房整體抗滑穩定性計算成果表
4.1.2.2 升壓站
升壓站布置在室外,高程53.00 m,面積為25m×18m,安裝1臺主變壓器,主變容量為6300kVA,35kV出線1回。
結語:
水利水電工程的可行性研究和初步設計的工程選址、工程總體布置及主要建筑物是編寫過程中主要體現建筑物和工程布置的一項主要的、不可缺少的重要內容,應認真進行調查、勘察、試驗、研究,取得可靠的基本資料。設計應安全可靠,技術先進,密切結合實際,節約投資,注重經濟效益;還應有分析,論證,有必要的方案,并有明確的結論和建議。
參考文獻:[1]水利水電工程可行性研究報告編制規程。中華人民共和國電力工業部,1993-0901實施
[2] 《水利水電工程等級劃分及洪水標準》SL252-2000的規定