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钦州市鑫源电力设计有限责任公司 广西钦州 535000
摘要：目前，随着县域经济的快速发展，110kV电压等级网架逐步完善，110kV变电站建设规模急剧增加，按照新的设计理念，合理规划、优化设计、压缩并合理利用土地、技术经济方案的合理性已成为越来越重要的指标。本文主要以某110kV变电站为例子进行论述。
关键词：变电站；平面布置；优化；节约
一、工程概况
主变压器：3×50 MVA；电压等级为110/35/10.5 kV；采用三相三卷有载调压自冷变压器。
110 kV进出线3回，扩大内桥接线方式，户外常规布置方案；
35kV终期出线9回，单母分段三段母线接线方式；10kV终期出线36回，主接线采用单母分段三段母线接线。主接线最终单母线四分段接线，本期为单母线三分段接线。35kV、10kV均采用户内中置式开关柜，单列布置，电缆出线。
35kV无功补偿：3×5010 kvar；10kV无功补偿：3×5010 kvar；
10kV接地变：3×800 kVA。
常规变电站占地面积：103m×85m=8755m2
二、变电站总平面功能区域划分
根据该站的电气主接线形式，结合站址条件，周围环境，道路引接，线路走廊等因素综合考虑，将其划分为4个功能区。
屋外设备区：主要由110kV配电装置及主变组成，110kV配电装置区域和主变区域均有道路环形道，设备运输及搬运方便。
110 kV配电装置区：由110 kV进出线间隔、主变进线间隔与桥间隔组成。
主变区：由主变压器及母线桥组成。
综合生产房功能区：配电综合楼按两层设计，10kV配电室布置于一层，主控制室、35kV配电室、通信机房布置于二层。35kV和10kV无功补偿装置选用户外框架式并联电容器成套装置，布置与综合配电楼楼顶。
辅助功能区：由警卫室、水泵房和消防水池组成，位于进站道路右边。
各功能区功能分明，模块化设计，结合紧密，布置清晰，联系方便。
三、变电站总平面的优化
1、主要优化原则：以用为先、简洁适用、创新优化、节约资源，以人为本、环境友好。（1）设计理念上，落实科学发展观，贯彻标准化设计，推行全过程和全寿命周期最优化设计；功能定位上，明确变电站作为工业性设施的定位，分析变电站的功能需求，追求变电站的基本功能和核心功能，剥离无用、重复、多余功能；（2）性能指标上，安全可靠、技术先进、合理造价，追求性能价格比最优；（3）设计标准上，不突破现有的设计规程、规范，遵循变电站通用设计原则；（4）结合站址周围环境优化站区落点和总体规划布置；（5）站区总平面规划按最终规模进行规划设计、建设。站区功能分区明确，工艺流程合理，布置紧凑，进出线方便，进站道路连接短捷顺畅；（6）站区总体规划布置上按终期规模设计，在满足相关规程、规范、生产工艺流程的前提下，尽量压缩建筑物的面积、体积，做到布局紧凑合理，节约用地；（7）充分考虑整个征地范围内的综合用地考量，实现土地价值的最大化利用。
2、变电站的具体优化方案
1）35kV、10kV电容器均布置于综合配电楼楼顶
电容器布置于楼顶，可以减少整个变电站的占地面积，目前全站的占地面积仅为：75.9m×75m=5692.5m2，比原来占地减少了3062.5 m2，如此设计节省了土地资源，不过需充分考虑楼面的承受力和楼面的防水设计。
图1 变电站总平布置
2）阶梯式布置设计
为充分改造建设场地的自然地形，对场地的地面高程进行竖直方向的规划设计，使改造后的场地能适应和满足设备布置以及修建各项建、构筑物的需要，有利于地面雨水的迅速排除，满足生产工艺流程、站内运输道路和站内管沟敷设的要求，并为建、构筑物基础和地下管沟的埋设深度创造有利条件。
阶梯式布置（图2）是把站区场地处理成几个标高相差较大的不同平面连接而成的场地。站区自然地形坡度在5%～8%以上时，站区竖向布置宜采用阶梯式布置。阶梯的划分应满足建、构筑物和设备布置，便于运行、检修、设备运输和管沟敷设，并尽量保持原有地形。台阶长边宜平行自然地形等高线布置，对于110kV 变电站一般设置成两个阶梯，110kV 进出线、桥间隔设备等设备设在一个阶梯面上，主变压器、综合配电楼设备设在另一个阶梯面上。山区变电站，因自然地形坡度一般较大，为避免大填、大挖，多采用阶梯式布置。台阶的最大高差，一般不超过2～3m，台阶的最小高差，以不低于1.5m 为宜。阶梯式布置的优缺点是：土石方量少，容易就地平衡，站区排水条件好。但交通运输和管线敷设条件较差，站区内需设护坡或挡土墙等构筑物。
图2 阶梯式竖向布置
四、结束语
通过以上两项设计优化，即电容器楼顶布置和阶梯布置方案，使站内占地面积仅为5692.5m2，同时利用建筑物有限纵向、横向空间，结合设备选型，经过巧妙设计，功能区域划分清晰，各部分联系紧密，配电装置布置合理、紧凑，运行维护方便。既减少了占地面积，节省了投资，又增加了美观，达到了预期的效果。
参考文献：
【1】中华人民共和国国家标准GB 50293-1999，城市电力规划规范，中国建筑工业出版社1999
【2】电力工业部电力规划设计总院，电力系统设计手册，中国电力出版社
【3】水利电力部西北电力设计院，电力工程电气设计手册【1】，1989
【4】中华人民共和国国家标准GB 50059-2011，35kV～110kV变电站设计规范，中国计划出版社，2011
摘要：目前，随着县域经济的快速发展，110kV电压等级网架逐步完善，110kV变电站建设规模急剧增加，按照新的设计理念，合理规划、优化设计、压缩并合理利用土地、技术经济方案的合理性已成为越来越重要的指标。本文主要以某110kV变电站为例子进行论述。
关键词：变电站；平面布置；优化；节约
一、工程概况
主变压器：3×50 MVA；电压等级为110/35/10.5 kV；采用三相三卷有载调压自冷变压器。
110 kV进出线3回，扩大内桥接线方式，户外常规布置方案；
35kV终期出线9回，单母分段三段母线接线方式；10kV终期出线36回，主接线采用单母分段三段母线接线。主接线最终单母线四分段接线，本期为单母线三分段接线。35kV、10kV均采用户内中置式开关柜，单列布置，电缆出线。
35kV无功补偿：3×5010 kvar；10kV无功补偿：3×5010 kvar；
10kV接地变：3×800 kVA。
常规变电站占地面积：103m×85m=8755m2
二、变电站总平面功能区域划分
根据该站的电气主接线形式，结合站址条件，周围环境，道路引接，线路走廊等因素综合考虑，将其划分为4个功能区。
屋外设备区：主要由110kV配电装置及主变组成，110kV配电装置区域和主变区域均有道路环形道，设备运输及搬运方便。
110 kV配电装置区：由110 kV进出线间隔、主变进线间隔与桥间隔组成。
主变区：由主变压器及母线桥组成。
综合生产房功能区：配电综合楼按两层设计，10kV配电室布置于一层，主控制室、35kV配电室、通信机房布置于二层。35kV和10kV无功补偿装置选用户外框架式并联电容器成套装置，布置与综合配电楼楼顶。
辅助功能区：由警卫室、水泵房和消防水池组成，位于进站道路右边。
各功能区功能分明，模块化设计，结合紧密，布置清晰，联系方便。
三、变电站总平面的优化
1、主要优化原则：以用为先、简洁适用、创新优化、节约资源，以人为本、环境友好。（1）设计理念上，落实科学发展观，贯彻标准化设计，推行全过程和全寿命周期最优化设计；功能定位上，明确变电站作为工业性设施的定位，分析变电站的功能需求，追求变电站的基本功能和核心功能，剥离无用、重复、多余功能；（2）性能指标上，安全可靠、技术先进、合理造价，追求性能价格比最优；（3）设计标准上，不突破现有的设计规程、规范，遵循变电站通用设计原则；（4）结合站址周围环境优化站区落点和总体规划布置；（5）站区总平面规划按最终规模进行规划设计、建设。站区功能分区明确，工艺流程合理，布置紧凑，进出线方便，进站道路连接短捷顺畅；（6）站区总体规划布置上按终期规模设计，在满足相关规程、规范、生产工艺流程的前提下，尽量压缩建筑物的面积、体积，做到布局紧凑合理，节约用地；（7）充分考虑整个征地范围内的综合用地考量，实现土地价值的最大化利用。
2、变电站的具体优化方案
1）35kV、10kV电容器均布置于综合配电楼楼顶
电容器布置于楼顶，可以减少整个变电站的占地面积，目前全站的占地面积仅为：75.9m×75m=5692.5m2，比原来占地减少了3062.5 m2，如此设计节省了土地资源，不过需充分考虑楼面的承受力和楼面的防水设计。
图1 变电站总平布置
2）阶梯式布置设计
为充分改造建设场地的自然地形，对场地的地面高程进行竖直方向的规划设计，使改造后的场地能适应和满足设备布置以及修建各项建、构筑物的需要，有利于地面雨水的迅速排除，满足生产工艺流程、站内运输道路和站内管沟敷设的要求，并为建、构筑物基础和地下管沟的埋设深度创造有利条件。
阶梯式布置（图2）是把站区场地处理成几个标高相差较大的不同平面连接而成的场地。站区自然地形坡度在5%～8%以上时，站区竖向布置宜采用阶梯式布置。阶梯的划分应满足建、构筑物和设备布置，便于运行、检修、设备运输和管沟敷设，并尽量保持原有地形。台阶长边宜平行自然地形等高线布置，对于110kV 变电站一般设置成两个阶梯，110kV 进出线、桥间隔设备等设备设在一个阶梯面上，主变压器、综合配电楼设备设在另一个阶梯面上。山区变电站，因自然地形坡度一般较大，为避免大填、大挖，多采用阶梯式布置。台阶的最大高差，一般不超过2～3m，台阶的最小高差，以不低于1.5m 为宜。阶梯式布置的优缺点是：土石方量少，容易就地平衡，站区排水条件好。但交通运输和管线敷设条件较差，站区内需设护坡或挡土墙等构筑物。
图2 阶梯式竖向布置
四、结束语
通过以上两项设计优化，即电容器楼顶布置和阶梯布置方案，使站内占地面积仅为5692.5m2，同时利用建筑物有限纵向、横向空间，结合设备选型，经过巧妙设计，功能区域划分清晰，各部分联系紧密，配电装置布置合理、紧凑，运行维护方便。既减少了占地面积，节省了投资，又增加了美观，达到了预期的效果。
参考文献：
【1】中华人民共和国国家标准GB 50293-1999，城市电力规划规范，中国建筑工业出版社1999
【2】电力工业部电力规划设计总院，电力系统设计手册，中国电力出版社
【3】水利电力部西北电力设计院，电力工程电气设计手册【1】，1989
【4】中华人民共和国国家标准GB 50059-2011，35kV～110kV变电站设计规范，中国计划出版社，2011