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前言:隨著城市人口和建筑密度的增加和工商業的發展,城市電網建設中的變、配電所的用地,進出線路的走廊變得越來越緊張,這與大量城網設施的投入形成尖銳的矛盾,這種矛盾將隨負荷的不斷增長而愈來愈突出。因而,科學合理地選擇所址、優化布置,對于城市電網整體建設與安全運營有著重要的意義。
1.城市變電所的總體要求
變電所是電網中變換電壓、變換功率和匯集、分配電能的設施,主要包括不同電壓等級的配電裝置、電力變壓器、控制設備、保護和自動裝置、通信設施和補償裝置等。變電所的主要類型按其在電網中的位置、作用及其特點劃分,有樞紐(中心)變電所、區域(中間)變電所、終端變電所、配電變電所、配電開閉所和用戶變電所等。城市變電所要求容量大、占地少、可靠性高、外形美觀、噪聲小和建設費用恰當。這些要求可以從簡化接線、優化變電所容量、提高設備運行率以及選擇變電所的布置和設備等各方面來達到。
2.城市變電所的所址選擇
樞紐變電所是匯集電源向城市供電的變電所,一般建在市區邊緣或市區郊外。區域變電所將樞紐變電所來的電力轉送或降壓后向當地和鄰近地區供電,一般建立在城市的外環。110kV 和220kV終端變電所及其他變電所和配電開閉所等則已深入市區為該區負荷供電。各種類型的變電所不管建在城市的哪一個地理位置,其要求均為:(1)靠近其供電區的負荷中心以減少線路投資和電能損失;(2)靠近道路,方便大型設備的運輸和線路的進出;(3)避開易燃、易爆和嚴重污染地區及注意對周圍環境和鄰近設施如軍事設施、飛機場、領航臺、導航臺的影響,并取得協議;(4)盡可能遠離通信設施,避免電網發生接地故障時變電所電位升高對鄰近通信設施產生危險影響,無法遠離時應通過計算或試驗,必要時采取措施,措施由雙方協商確定;(5)應符合防洪、防震等有關要求。
3.城市變電所的布置
變電所的布置要整齊、緊湊,市區變電所用地困難,特別要求節約用地,但也不能簡單地壓縮必要的安全空間和操作走廊,造成運行時不安全和不方便。
3.1 樞紐變電所
樞紐變電所一般有人值班,總平面布置中包括主控樓、配電裝置場地和輔助設施場地等等。主控樓的大小按變電所規模確定,樓內包括繼電器室、計算機房、自用電室、蓄電池室、檢修和實驗室以及主要為載波機房和微波機房的通信設施。主控制室的位置應有利于值班人員觀察和巡視設備的運行和縮短各級配電裝置與主控制樓內連接的大量電纜的長度。配電裝置場地占變電所用地的主要部分,由于樞紐站一般建于郊區,可采取占地較少的高層或半高層的戶外或半戶外布置。凡設備安裝在戶外支架或較高的基礎上,周圍不設置防護圍欄,母線在上方的稱為半高層布置;母線為雙母線上下兩層重疊布置,母線隔離開關在上層操作的稱為高層布置。若將電壓較高的配電裝置和主變壓器布置在戶外,電壓較低的配電裝置布置在戶內,或將高低壓配電裝置布置在戶內,主變壓器布置在戶外,則稱為半戶內型布置。戶外布置可節省建筑面積,戶內布置可節省土地。樞紐變電所的配電裝置布置可根據實際情況,因地制宜地選用上述各種布置。其他輔助生產建筑主要有空氣壓縮機站、油庫、鍋爐房、汽車庫等,可根據現場條件布置。
3.2 區域變電所
區域變電所規模較樞紐變電所小,已進入市區外環,一般為節約投資和用地,采用半戶內型布置,除主變壓器安裝在戶外以外,其他設施均在室內。
3.3 終端變電所和其他變電所
終端變電所和其他變電所已深入負荷中心,除主變壓器容量很大且有戶外安裝條件的可采用半戶內布置外,其他均宜全戶內布置。全戶內變電所可以獨立建造或與其他建筑物混合建造,如無合適場地時也可建造在地下。
變電所建筑結構的耐火等級應分別為一、二級,其耐火時間應符合國家標準TJ16-T4《建筑設計防火規范》的規定,變電所鄰近建筑為民用房屋時,防火間距為15m;為生產房屋時為12m。倘不能滿足要求時,應添建防火墻或采取其他的有效消防措施。
與其他建筑混合建造的變電所內尚應采用無油的電氣設備。
變電所建于地下時,外墻受土壤側向壓力,底部受土地涌力,土建的強度和重力有一定的要求,土建占的費用比重高,因此應盡量縮小變電所占地面積和高度,必然需布置緊湊和采用小型設備。此外,在防火、防漏水、正常和事故通風以及大件的吊入和運輸方面要求很高,并盡量避免充油電纜進入所內。
箱式變電所亦是近年來城網中用得較多的設施。箱式變電所是將電力變壓器,中、低壓配電裝置組裝在同一箱體內;可以整體運輸吊裝的配電所,它節約用地,安裝迅速,外形美觀。
結束語:
總之,城市電網設施要滿足城市電網規劃設計的要求和城市建設的特點,并與市容環境相協調,尤其對于變電所的設計,其發展趨向應是占地少、可靠性高、小型化、少維修、耐燃或不燃、自動化和標準化的設施,同時還要借鑒吸收國外的先進技術和先進設備為我城網發展所用。
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