绿色变电站和变电站设计模型

绿色变电站和变电站设计模型

张璇

（内蒙古电力(集团)有限责任公司包头供电局，内蒙古包头014030）

摘要：建设环境友好型以及资源节约型的绿色环保变电站向来是电力设计工作研究者的重要课题之一。笔者对绿色变电站的设计工作进行具体探讨，并主要从选址、土建以及电气等方面的内容对绿色环保变电站的设计工作进行相应的论述。

关键词：绿色变电站；环保；设计

一、绿色变电站的概念

绿色变电站是指在变电站工作的全部过程中，能够尽可能的节约土地、能源、水、材料等资源，环保、污染少，并且能够提供安全、合适、稳定的工作环境，能耗少效率高、保护环境、能够做到人与自然和谐的变电站。绿色变电站就是要做到人与自然的和谐相处，做到对环境的少污染无污染，做到高效稳定的供电，绿色变电站的设计理念充分体现了我国现阶段的社会经济发展要求，同时也是我国现代化国家建设的必然要求，绿色变电站的建设理论研究和实践不仅能够推动我国经济和环境的不断进步，而且能够推动我国电力产业技术的突飞猛进。

二、绿色变电站的设计方案

（1）站址选择：弥渡变站址距离公路近，交通方便，便于设备的运输，同时也减少了新建进站道路的工程量。站址所在的地形四周开阔，障碍物少，方便进出线的引接，同时场地未发现断层、滑坡、崩塌、泥石流及岩溶等不良地质作用存在，场地稳定，适宜建筑。

（2）悬吊管母布置方式弥：渡变电站采用了悬吊管母的布置方式，减小间隔宽度，减少构架受力，增加变电站设备安装的灵活度，同时其抗震能力也能承受住8度的地震烈度

（3）35kV配电装置室的布置：35kVI、II段配电室合为同一建筑。该方案较35kV配电室采用三栋独立的建筑，站区围墙占地面积可减少902.41m2，减少了征地所需费用。

（4）主变选择：弥渡变所需的主变容量大，运输重量大，而变电站位于边远山区，因此采用三相组合式变压器，将主变分拆运输，减轻运输重量，避免变压器占地面积大的缺点。

（5）站用变选择：由于非晶合金变压器在站用变上的制造经验有限，弥渡站用变采用S11型变压器，其空载损耗比S9型下降20%～30%，空载电流下降70%～80%设2台站用变，将其中一台作为施工电源变，待施工完毕后用作站用变站用电屏选用GCS系列智能屏，380/220V站用电系统为单母线分段接线，进线采用ATS智能开关自行完成站用电备自投功能

三、工程设计

3.1节约用地和土地资源利用。在变电站的建设过程中，无论怎么规划，最终变电站都是要跟旁边的环境共同构成一个整体。因此，我们在绿色变电站的选址方面要做到人文和生态的绿色建设，因地制宜的利用当地的有利条件、气候以及地形条件进行变电站的建设。另一方面，我们也要根据变电站的功能作用，结合城市建设规划和人们使用的方便，进行合理选址，避免引起群众抵制事件。

绿色变电站的选址规划要跟当地的城镇建设规划、工业园区建设规划、自然保护区等的规划建设保持和谐统一，要留出一定的预留用地，方便后期的建设使用。绿色变电站的建设不能占用耕地和道路，不能破坏具有开采价值的矿产资源和水流源泉。要尽量避开文物古迹和古墓葬地区。要积极努力的进行废弃场地和污染区域的改造处理，让这些废弃的土地成为能够建设绿色变电站的新型土地。另一方面，绿色变电站要确保稳定的、长期的供电，必须要选址在地壳稳定的区域，避开不稳定的区域。

3.2节约能源和能源的利用。(1)绿色变电站的设计，要充分考虑当地的气候条件、太阳辐射情况、建筑物的方位、以及风向和湿度问题等。要根据建筑物的热量得失，来进行最终的设计规划，选择最适合的一种方案。(2)要通过使用节能技术来节约能源。绿色变电站在施工设计的时候，要尽可能的使用光伏发电技术，做到对太阳光的充分利用，为照明等辅助性用电提供电能。虽然光伏发电节能环保，但是造价较高，在经济情况能够满足的情况下可以在一定的范围内使用该技术。(3)绿色变电站应该采取自动控制装置。应该在变电站的排风系统上设置具有自动控制功能的装置，利用该装置根据室内的温度自动打开和关闭风机。并且要尽可能的采用新技术和新设备来提高能源的利用率，避免能源的浪费和过度损耗。

3.3水工、暖通以及消防方面。设计绿色环保变电站时应对水工、暖通以及消防等方面进行相应的考虑，首先，在水工方面，变电站的站区给水加压设备应该运用变频变量的气压给水设备，其优点在于可以根据实际用水量来对水泵进行自动控制，在不工作、变频工作或是不用水的情况下可以通过气压罐进行稳压，进而水泵自动地停止运行以实现节能。其次，在暖通方面，除了必要的生产用房之外可以撤销职工休息用房的空调设施，换用自然通风的方式节能。再者，在消防方面，可以采用气体灭火系统、细水雾系统或者合成泡沫灭火系统等在占地面积、环保以及用电量比水喷雾更具优势的消防系统。最后，在变电站的排污水防治方面，当变电站位于水源保护区时应设置专业的污水处理装置；当其位于干旱地区时，可以将生活污水进行有效处理之后用于灌溉旱地，从而实现污水的再利用。

3.4站区的设计。绿色环保变电站的布置应根据实际选址的出线规划、场地条件以及进所道路进行合理的布局，在满足运行要求的同时还应考虑到供电的可靠性以及近远期扩建的配合程度。此外，还应选用合理适宜的配电装置形式，对于敞开式的布置，其高电压的母线应采用管型母线，进而发挥其布置清晰与所占面积小的优势；对于狭小场地可选用全户内布置的形式。与此同时，对于选用分相中型的装置，应采用节省占地面积的三柱式共静触头的隔离开关、垂直断口的隔离开关以及悬挂式阻波器等。

3.5设备的选取。绿色环保变电站应尽量地选用寿命周期之内安全系数较高的设备，以期减少维护工作量及意外事故的发生，还应选用少污染、低声噪的环保设备与工艺，并采取相应的隔声、消声、防火以及减振措施。节能减排的设备有：

(1)选用光伏电池的绿色电力为变电站提供部分电能可以有效地降低碳排放，是发展低碳经济及合理利用资源的有效途径之一；

(2)选用短路阻抗低的变压器，可有效地节约制造变压器的绝缘油进和钢材，从而减少了此类物质的碳排放量；

(3)采用非晶合金站用变压器，其空载损耗远远小于传统的铁心变压器，节能减排的效果十分显著；④采用绿色照明技术，即运用高效的照明光源与灯具，可将变电站内的照明依据场地与功能相互进行区分，从而达到节约用电的目的。

3.6采用智能化一次设备与网络化二次设备

智能化一次设备即具有数字式接口的智能变压器、电子式互感器、智能避雷器以及智能组合电器等，此类智能化一次设备的控制操作与检测信号回路均运用微处理器智能终端以及光信号进行传输，远远简化了传统机电式继电器与控制回路的结构。网络化二次设备则是运用通信网络交换开关量、模拟量以及控制命令等相关信息，采用光纤网络进行直接式的通信可有效地省略了传统自动化系统一次设备与二次设备间点对应的控制电缆模式。网络化的二次设备实现了站内各智能电气设备间的互操作及共享。在绿色环保变电站的设计中运用保护状态控制及顺序控制等高级应用功能可有效地集中监控及保护设备，从而减少电缆的用量，并通过合理选择电缆截面及优化二次设计来降低电解铜的高消耗。

结语

综上所述，绿色变电站在电气一次、电气二次等专业通过采用新技术的应用与设备材料的选择科学的工程设计工程等方面实现了绿色环保变电站的总体设计在今后变电站的设计中，还需充分引入更先进的科学技术及设计理念，采用更多的节能环保措施，将绿色变电站的建设不断推广开来。

参考文献

[1]林绍然.基于绿色变电站设计中相关要点探讨[J].房地产导刊，2014

[2]严韦.绿色变电站设计中相关要点探究[J].建筑工程技术与设计，2014

[3]侯婷.绿色变电站的电气设计[J].电力建设，2012，33（5）：25-26.

[4]黄慧玲.浅谈我国电力体制改革[J].广东科技，2011，（5）：35