变电站基本原理范例(3篇)

变电站基本原理范文

[关键词]江汉平原地质条件；变电站设备基础；偏移变形；治理

doi：10.3969/j.issn.1673-0194.2016.22.059

[中图分类号]TM63；TU753[文献标识码]A[文章编号]1673-0194（2016）22-00-01

1变电站设备基础偏移变形治理方案项目背景

随着湖北省经济社会发展，电力等能源基础设施持续加大投资力度，作为电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电流和调整电压的重要电力设施，潜江兴隆500kV变电站、宜昌500kV安福寺变电站等一批变电站相继投产运行，满足了地方社会经济发展的电力能源需求，仙桃500kV安福寺变电站也于近期开工建设。江汉平原湖塘众多，软土较多且内析水含量高，如何处理好变电站基础稳定性，已经成为业主、勘察设计、运维等单位不容忽视的问题。近年来，笔者参加了位于江汉平原的两座投运变电站的建设、改扩建及运行维护，主持或参与处理了潜江兴隆、宜昌安福寺变电站设备基础偏移变形事件。

2江汉平原地质条件及特点

江汉平原位于长江中游，湖北的中南部，由长江与汉江冲积形成，平原内湖泊星罗，水网交织，江汉平原地区地貌单元属汉江冲积平原湖积地貌，地质条件有其特殊性，设备基础的设计选型及施工质量是否科学规范将直接关联变电站设备基础稳定性，一旦出现质量事故将影响设备安全运行，甚至影响变电站乃至电网安全运行。下文引用潜江500kV某变电站地勘报告有关勘测数据及结论，具有该地区地质代表性及普遍性。

3治理实例

某500kV变电站位于潜江市，场区原为湖塘软土区，设计采用大面积换填垫层法进行地基处理，工程于2005年建成投产。在投产运行过程中，发现部分设备基础产生倾斜变形，排水管道和部分电缆沟地面产生沉陷。

通过肉眼观察发现：部分设备钢支架发生倾斜、部分输变电设备发生不正常的位移现象，如开关翘起。采用经纬仪沿东--西和南--北两个方向测量设备钢支架顶部相对底部的倾斜值，测量结果见表1。

已建排水管道管径0.5米，管底埋深约2.0米，基底土层主要为（1-4）层素填土，其下依次为（2-1）层黏土、（2-2）层淤泥、（2-3）层淤泥质黏土、（2-4）层淤泥质黏土；由于（2-2）层淤泥分布不均匀，导致地基发生不均匀沉降，致使排水管道连接处出现漏水，漏水进一步加重了（1）层人工填土中的粉土粉砂颗粒流失，从而引起地面沉陷。由于上层滞水具有季节性，水位变化频繁，导致（1）单元层人工填土在有效自重应力作用下固结沉降，也是引起地面塌陷的因素之一。

根据地勘报告，该场区属汉江冲积平原湖积地貌，场区表层人工填土成分主要为粉土粉砂，其压实系数不高，故透水性较好，易发生流失，现场检查发现相邻排水井内部泥沙淤积严重，周边地面塌陷严重。原设备基础为独立式基础，基础埋深较浅，基础下部易局部掏空或松散，有可能发生支架倾斜过大或倾倒，将严重影响安全生产。

治理措施主要包括三个部分：按照设计方案开展基础纠偏，主要开展支架临时牵引加固、“顶升纠偏”及基础加固施工、相邻地面水土流失治理，因施工时支架将发生纠偏位移，为确保安全生产及顺利施工；开展沉降观测，根据设计院相关专家分析建议意见，针对该站地质特殊性，拟委托相关检测单位对兴隆变电站设备构支架、道路、地面等定期进行沉降偏移观测分析，并加大对排水井是否渗水及淤积情况的检查频度，加强对地表水土流失、设备构支架的观测检查，以便及时发现和处理塌陷问题；封堵地面水土流失，安排对目前部分道路、场地下方出现的塌陷及水土流失进行灌浆或回填土夯实。因施工整治地点在已投运变电站内，确保施工安全以及电网运行安全是整治工作安全管理的重点。

主要参考文献

[1]中华人民共和国国家发展和改革委员会.DLT5218-2005，220kV～500kV变电站设计技术规程[S].2005.

[2]李保山，苟廷海.某变电站场地岩土工程条件分析u价[J].科技传播，2011（7）.

变电站基本原理范文篇2

关键词：变配电站建设；施工管理；质量控制

中图分类号：O213.1文献标识码：A文章编号：

1、变配电站施工项目中所包含的质量控制内容归纳

1.1施工质量审核指标。变配电站施工质量审核指标一般是指在施工后来判别变配电站工程的施工质量，是否达到之前制定的变配电站施工标准的工作。这个相对硬性的施工质量审核指标，将自始至终贯穿于变配电站的施工项目，并包括在施工过程中进度的审核以及变配电站交付时的审核。

1.2施工完成目标以及各种相关质量责任的制定。这些目标与责任的制定，可以完善质量体系在整个变配电站施工过程中的运行。它能保证包括施工的内部质量以及外部质量全方位的管理被项目管理层所掌握。而且也能很好的制约施工过程中所涉及到的相关连带单位。而且根据这些相关的目标责任的认定，一旦发现变配电站施工中相关的质量缺陷，可以在造成变配电站运行损失前提前进行纠正，这在降低不良的变配电站质量成本的同时也在无形中增加了变配电站的利润。

2、变配电站施工质量控制的原则分析

变配电站施工中质量控制原则的执行可以决定该工程的最终质量，将其贯彻在一系列的整体试运行、检验、评估、再检验、再评估、考核交接后，才能使变配电站工程施工达到最理想化的目标。这些相关的原则包括。

2.1变配电站施工质量第一原则——质量第一。由于变配电站运行的特殊性，以及其需求属性决定了变配电站施工的“质量第一”原则。因为对于变配电站来说工期和工程完成的成本，都不是很重要。因为即使按进度完成工期，即使将工程成本控制在最低限度，如果没有质量达标作为前提条件的话，变配电站也无法正常运行。

2.2变配电站施工质量第二原则——参数达标。施工质量问题，空口白话的说是没有任何意义的。只有统计参数最为客观，对工程实体对象的质量控制过程中，一切相关的质量波动，都要做出切实的参数统计，做到质量问题有理有据。这样即能有效的掌控好具体的工程质量的情况，也不会让施工企业产生反感情绪，产生不必要的纠纷。

2.3变配电站施工质量第三原则——防患于未然。对于一般的工程项目施工都采取完工后检核验收的方式来进行质量控制。但对于变配电站的施工项目，这样做是远远不够的，因为各种设备占据的比重比较大，所以当发现施工质量问题时再解决，其实已经造成了变配电站的损失，所以对于变配电站施工质量要求，一定要防患于未然，在整个施工过程中都要执行相关的质量控制措施。

3、变配电站施工质量控制的具体步骤

3.1在变配电站工程立项期质量控制的任务。首先，在变配电站的立项期要对工程项目的建议书进行研究分析，以确定是否符合投资方需求；其次，对项目进行细致审核，分析其是否具有可行性的操作数据、规范的标准以及符合实际施工操作的前提，以及合理性；最后，监督设计单位做好质量保障预备案，建立设计阶段的质量控制跟踪体系，以控制施工设计中的质量问题。

3.2在变配电站工程施工期质量控制的任务。这也是变配电站施工中质量控制的主体阶段，在这个阶段中我们可以细致的把施工质量控制工作分为以下若干种因素的控制：（1）让参与施工的实际操作者及各项目管理者都熟悉施工的质量规范，建立相关赏罚体制，提高全体施工参与人员的质量意识；（2）对施工材料要严把质量关，要确保施工材料的明细与施工预算相吻合，做出施工材料的采购、运输、存储等环节的记录及调配工作，而且由于变配电站施工中设计到设备的规格、型号十分繁复，所以记录控制显得尤其重要；（3）严格执行之前制定的质量保障体系及质量责任制度，明确其中第一责任人（同常是由施工项目经理担任）、现场主管（通常由生产经理担任）及现场指挥（通常由总工程师担任）所负责的质量控制职责，各司其职，共同实现施工质量的目标；

（4）安排好质量自检和专检工作。项目管理部分需定期安排专业人员，对施工各环节进行检查检测，尤其是变配电站设备配件的安装过程，要做到“安一步，检一步”将整体施工质量，落实到每一个施工环节中。

3.3在变配电站工程竣工期质量控制。当变配电站施工进入竣工期时，监理部门要进行复合式的质量控制检验，以免在交接后给变配电站带来全局性的损害。而一些比较隐蔽的质量问题也一定要做到细致的检验：如：变配电站内预留空洞的位置和尺寸是否合乎标准；预埋件、传输管线、各实用机组以及重点建筑的混凝土配比等等，这样细致的复核检验是保证施工质量的基础。同时，如果条件允许的话，尽量在竣工阶段对建筑材料进行取样送检，这样得出的科学检验结果准确性和公正性非常高，具有极强的质量检验价值。

4、对一些施工细节的质量控制

在施工过程中，一些细节部分的质量可能会直接影响到变配电站运行后的具体情况。所以对这些部位的质量控制就显得尤其重要。

4.1对涉及土方施工部位的质量控制。在变配电站施工中常见到用土方施工的部位有：基础坑的填、挖两个环节，以及开阔场地的找平。所以这些环节往往是隐蔽的，对它们的质量控制要尽量安排在施工前期，明确施工标准，然后严格的按照步骤进行实施。否则将很难在完工时再对这些部位进行质量检验。

4.2对变配电站内各建筑地基的质量控制。变配电站施工中常见的建筑地基问题包括：地基变形引起的沉降效果、地基受到动力负荷的震荡以及地基稳定性未达标等。这些问题对于安装有多种组合设备的变配电站来说，都是影响很大的。所以在竣工期对施工成地基中的各桩体进行承载力检验是非常必要的，如果发现不合格的情况或是未达标的情况，要采取补救措施。

4.3防水施工的质量控制。对于变配电站的施工来说，这也是质量最常被忽略的一个环节。由于变配电站对防水的要求比较高，所以竣工时对涉及到防水工程部位要对其坡度、平整度、防水率等指标进行细致的检验，当确定防水面牢固，达标后，要根据实际情况进行1~3次的喷淋蓄水测试，并做出相关的质量验收记录。

变电站基本原理范文

［关键词］变电站；土建设计；施工图设计

一、选址选线阶段

110～220kV变电站站址的选择应根据电力系统规划设计的网络结构、负荷分布、城乡规划、征地拆迁等要求进行全面综合考虑。应不占或少占耕地和经济效益高的土地，宜利用劣地、荒地、坡地，并应尽量减少土石方量。根据城乡规划，统一规划线路走廊，避免或减少架空线路相互交叉跨越。结合规划部门和国土部门的要求，同时应靠近负荷中心，选择地形平坦、道路连接短、拆迁量少、能直接利用水源、市政设施的区域，对高差过大的地形应尽量避开。

选址选线阶段应重点论证本工程建设的必要性，在系统中的地位、作用，推荐最终建设规模，选择可行的站址和线路走廊，避免后续工作中出现颠覆性因素；选址选线报告主要由电力系统、站址方案的建站条件、规划路径方案、工程设想、工程主要技术经济比较及结论等部分内容组成。

选址选线阶段土建专业应重点论述变电站各比选站址方案的建设条件，着重解决站址的技术可行性问题，避免出现颠覆性因素。各站址方案需从站址位置（交通情况、矿产资源等）、水文气象、地质条件、水源条件与防洪排水、拆迁赔偿、站用电源、交通运输、施工条件、进出线条件、通信防护等十个方面进行了解，确保站址的可行性，再对各方案进行比较后推荐最佳站址。本阶段的核心需重点解决落实站址的用地问题。

二、可行性研究阶段

110～220kV变电站可行性研究阶段重点是从技术经济上论证项目建设的必要性和可行性问题，确定接入系统方案、工程建设规模、最佳投产时间；选择并推荐合理的线路路径方案，避免后续工作中出现颠覆性因素；提出项目的主要技术原则和工程设想；合理评估项目建设投资的经济性和可行性。

土建专业应充分考虑站用电源、水源、交通运输、土地用途等多种因素，重点解决站址的可行性问题。本阶段需根据批复的站址，将前期需了解的十个方面的问题进行细化并一一进行落实，最终配合电气、线路、技经等专业落实整个项目的投资概算。在变电站土建设计的经济指标方面，从占地面积、地基及土石方情况、进站道路、拆迁等方面考虑，确定最终站址位置。

（一）占地面积

一般情况，出线回路数和主变数量是合理布置规模的决定性因素，合理调整室外配电装置场地与建构物之间的关系，同时采用先进设备及工艺布置方式，向空间发展，有效地减少占地面积。建筑物在满足使用功能条件下，尽量合并为一栋综合楼，减少占地面积，相应附属的挡土墙、围墙、场地平整费用也降低。通过对多个户外110kV、220kV常规站布置技术经济分析，主变压器一般选用4台，110kV站110kV出线间隔在3～4个，220kV站220kV出线间隔一般为6～8个，10kV均采用电缆出线，配电装置采用常规设备屋外中型敞开式布置，占地面积小。因此，要求前期系统专业人员必须作出科学的规划，主变数量应和出线间隔成比例。

（二）地基处理及土石方情况

综观目前变电站的站址选择情况，大多位于山丘、低洼水塘等地质较差位置，地基处理较为复杂，场地处理常见的方式有碾压、水泥土搅拌桩、真空预压、强夯等；地基基础一般采用桩基或天然独立基础。

可行性研究阶段应初步查明站址的地质情况，根据地质条件确定地基处理方式。本阶段需对站址的地形、地貌特征，地层岩性、岩土结构、成因类型及分布进行了解，确定站址的地震基本烈度，并最终确定地基类型。若遇到溶洞等特殊地质条件，需在此阶段预留溶洞处理专项费用，以便后续工作的开展。

土石方应以挖填平衡为原则，尽量不弃（补）土。确定站址标高后，根据地质资料，需确定站址的场地处理方式；对于填方区，根据压缩模量等参数提出初步的处理建议；对于挖方区，根据边坡的c、φ值等确定坡率。

（三）进站道路和交通运输

进站道路的选择直接关系到站址的位置及站址的标高，因此也要加以重视。进站道路尽量利用已有的机耕路作为路基，这样既不涉及到征地又无须进行地基处理，比较经济合理；其长度应尽量短，且进站方便。本阶段需落实新建道路的长度和改造道路等的工程量。

由于变电站内的主变压器非常重，一般用于110kV变电站的主变约重76吨（50MVA），用于220kV变电站的主变约重200吨（180MVA），因此普通国道、省道的桥梁难以满足其运输要求，本阶段需对沿线的桥梁结构进行了解，预留大件运输时所需的加固费用。

三、初步设计阶段

110～220kV变电站初步设计阶段，是在可研阶段的基础上进一步细化，主要对确定站址位置从总平面及竖向布置、挖填方量、挡土墙、边坡、建筑、基础、道路、给排水等不同设计方案进行比较，推荐一个经济合理的方案，并确定站址的最终征地面积，一般要求设计两个或以上方案。

（一）总平面布置

总平面布置图主要是以电气专业为主，在满足电气布置要求的前提下，尽可能合理地布置辅助建筑、电缆沟等。在满足防洪、防涝前提下，变电站应采用站区内土方自平衡方式，不应外购土方或弃土。当土方自平衡标高不能达到防洪、防涝要求时，应进行技术和经济上的比较，论证采用外购土方或采用防洪墙等设计方案。根据规范、规程对已确定规模的各建构筑物合理布置，减少道路占地面积，尽量向空中发展，使平面布置更加紧凑，节约用地。

（二）竖向布置

变电站的竖向布置，需充分利用现有地形条件，考虑场地排水情况。无论平坡式、斜坡式还是阶梯式布置，必须尽量利用原有地形，减少不必要的开挖量。根据所址位置地形高差大小，确定采用阶梯形或平坡式布置，降低平整场地和基础费用。设计中应考虑基坑开挖土石方及边坡和挡土墙开挖量，既能大大节约挡土墙和挖填方量，又能降低工程造价。

（三）建筑结构

根据变电站设计规模确定建筑面积，尽量在满足使用功能要求的同时，减少不必要的附属面积。建议电容器室、配电室、控制室等房间尽量合在一起建一栋综合楼。变电站内所有建筑均属工业建筑，原则上应尽量简单，不应采用圆形、弧形方案。根据总平面布置方案，建筑物需首先满足电气等工艺专业要求，若为无人值守变电站，可不设置休息室等房间，以缩小建筑面积。

配电楼一般均采用框架结构，且应提高一度进行抗震设防。一般情况下建构筑物尽量采用天然地基或条形放大基础。对于填方深度不大于3m的天然地基，需挖深或换填至原土层，换填可采用浆砌块石或素混凝土。对于特殊地基需采用桩基础的，需按初设深度进行地质勘探，详细分析地质情况并初步计算桩基长度。对于户外构支架，鉴于使用寿命及维护等原因，建议采用钢管杆。

四、施工图设计阶段

施工图设计内容深度应充分贯彻初设计所确定的方案和原则，为满足顾客对工程运行管理和施工、采购和控制工程费用的需要提供依据。

（一）总平面及竖向布置

总平面布置一般按初步确定的原则，无须大的调整，局部主要针对竖向布置调整，使确定标高最优，达到场平工程量最小，挡土墙和护坡量最小。本阶段还需详细考虑户外配电装置、电缆沟、给排水管道的设置，尽量使其不交叉。水池、泵房、警传室等附属建构筑物的摆放，需以不增加征地面积为原则，尽量在围墙内的空地间进行布置。

（二）站区构筑物设计

施工图设计以土方尽量就地平衡为原则来计算场地标高，确定合理的围墙挡土墙断面和边坡断面，挖方区挡土墙不宜超过3.0m，填方区不宜超过5.0m，边坡设计需根据地质资料的c、φ值等来确定坡率。

站内构支架宜采用钢管杆，它具有寿命长、强度高、美观等优点。构架柱可采用人字柱或单杆结构，构架梁可采用格构式钢梁或钢管梁，单体之间宜采用螺栓连接，便于组装。

站内电缆沟在满足安全的情况下，应力求最短线路、最少转弯，可适当集中布置，减少交叉。具备条件时，宜选择使用工厂化预制构件，现场装配使用。电缆沟宽度应采用400mm、600mm、800mm、1000mm或1200mm，以便盖板标准化制作。

事故油池采用地下钢筋混凝土结构，可采用圆形或方形，设计时需结合整个站内的排水系统进行设置。

（三）建筑结构设计

常规110～220kV变电站内的主要建筑物有主控楼、配电楼、水池、泵房等，建筑设计尽量与周围环境协调，满足立面和使用功能要求，根据设备的运行要求减小跨度压缩层高。在满足规范要求的同时，尽量采用框架结构。

110～220kV配电装置楼均按枢纽变电站的标准提高一度进行抗震设防，其他建筑物按当地的抗震等级进行设防。

基础设计是施工设计优化的重点，设计人员应熟读地质资料，尽量利用天然地基，局部超深采用浆砌块石或素混凝土换填，对地基较差部分采用放大基础，在满足设备安装运行的情况下，尽量浅埋。对于必须采用桩基础的部位，应尽量采用直径300～400桩径的预应力管桩，减少或不用钻孔灌注桩。