电站设计规范汇总十篇

序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇电站设计规范范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。

篇（1）

中图分类号： S611 文献标识码： A

所谓雨水泵站主要是指在城市的低洼地带或者城市的雨水管道系统中，设置的用于城市雨水排除的泵站。雨水泵站的设置避免了城市内涝灾害，有效改善了城市居民的居住环境，对于城市形象的建设具有重要的意义。

特别是对于地势平坦的平原地区城市而言，由于其雨水管渠的埋深相对较大，且起点与河道的距离相隔较远，从而使洪水的水位高于城市雨水管渠的水位，增加了施工难度，加之海潮的影响，雨水泵站就成为平原地区城市防止内涝灾害的必然选择。雨水泵站在城市排水系统重要组成部分，合理的规划、布置雨水泵站对整个排水区域及时迅速排除雨水，防止内涝起着重要的作用。

20世纪以来，人类虽然兴建了大量的防洪设施，防洪标准有所提高，但是洪水灾害 仍然是对人类的主要威胁。随着社会经济的不断发展，今后如再发生同样的淹没范围，其洪灾损失将越来越大。非工程防洪措施和工程性防洪措施将更多为人重视，人口和财富的不断集中，城市防洪日益重要：城市的高速发展导致大量雨水资源的流失和水涝灾害并由此引发一系列的城市生态环境和社会问题，如何把排洪减涝、雨洪利用与城市的景观、生态环境和城市其它一些社会功能更好地结合，高效率地利用城市宝贵土地资源的城市治水和雨洪利用设施。通过科学合理的设计，减少洪峰对周边或下游重要区域的水涝灾害。

设计雨水管渠时，应尽可能重力排除雨水，但在平原地区，因地势平坦，雨水管渠起点距河道较远，管渠埋深较大，施工困难，雨水排出口管渠的水位较洪水水位低，或受海潮影响，不得不修建雨水泵站。雨水泵站设计的好坏对泵站今后长期正常运转起着决定性的关键作用，且雨水泵站的设计比较复杂，其投资在整个雨水工程中所占的比例较大。如果设计不合理，所造成的浪费是无法补救的。

1雨水泵站设计中的几个关键问题

1.1良好的进水条件

前池进水如果有条件应尽量采用正向进水；如有条件限制采用侧向进水时要设置分水导流设施以保证良好的进水条件。为水泵提高效率创造良好的条件。

1.2设计水位

雨水泵站的最低水位高程，对及时有效的排除内涝。降低泵站建设的费用，具有较大的意义。

雨水泵站的最低水位一般略低于来水干管的管底，而对于流量较大的泵站，为了避免泵房太深，施工困难，也可以略高于来水管管底，使最低水位与该泵流量下的来水管渠中的水面标高齐平。

泵站最高设计水位是来水管渠满流（管渠水位）时，而泵站的最高设计水位（设计来水量水位）应选取在低于来水管渠内顶0.2～0.3m为宜，因为泵站内多台水泵依次启动需要3～5min，在管渠水位达到设计来水量水位前3～5min启动第一台水泵工作，依次启动各水泵。当水位上升到设计来水量水位时，泵站水泵已全部参加工作，此时与汇水区排水系统同步工作，使整个系统的排水设施达到最佳工作状态。

1.3起重设备

根据泵站的大小和设备的重量，考虑起重设备的选择。在当今以人为本的社会时代，大中型泵站一定要采用电动双轨桥式吊车，吊车起重量一定考虑设备整台组装的总重计算吊车容量。大型泵站的的泵台数比较多，一定要注意考虑最边上两台泵的起吊的方便畅通，不受泵房上面的走廊结构的阻挡影响起吊。

2工艺流程

目前我国城市雨水泵站流程一般都采用以下方式:

雨水干管格栅间进水管雨水调节池雨水泵站水泵压力出水管出流井(或缓冲池) 排水管(渠) 出口翼墙(有时还设有防洪阀门)水渠河流或海洋。

以上流程并不是一成不变的，可以根据每个地区的具体情况合并或减少。如格栅间、雨水调节池均可设在雨水泵站内，合并成一个构筑物。如遇位及洪水位时，可设计成岔道，当中低潮位(中低洪水位)时自流排入水体，而在位(高洪水位)时，用水泵将雨水排入水体。

一般雨水泵站的平面布置比较紧凑，排水量大，故多采用轴流泵。这样一来，设置格栅时，除了要考虑便于清理外，还应使进水稳定，不要造成漩涡，保证水泵在高效段运行稳定。

3雨水量的计算

进行雨水泵站设计时，需要对雨水量进行精确的计算，以保证泵站的排水量与雨水量之间相互符合，雨水量计算的准确性对于投资的成本及事故的发生都有着直接的影响。在对雨水量进行设计时，需要根据城市雨水管网的设计同时进行，这样可以充分保证设计水量的准确性。在设计时还需要对于城市地形、短时间内积水、降雨量变化、生产废水量等进行全面的考虑。

4设备选型

4.1进水闸门

进水闸门是截断进水，为机组的安装检修、集水池的清池挖泥提供方便。当发生事故和停电时，也可以保证泵站不受淹泡。进水闸门一定选用手电两用启闭机械，在停电时，可以及时截断进水，保护泵站的核心设备立式轴流泵，提高泵站的安全性。另外丝杆一定要为实心圆钢，满足强度要求。

4.2格栅

格栅拦截雨水、生活污水和工业废水中较大的漂浮物及杂质，起到净化水质、保护水泵的作用。大中型雨水及合流泵站的格栅宽度大，为了提高清污效果，要将格栅分成窄跨，采用多台固定式清污机。栅条断面应根据跨度、格栅前后水位差和拦污量计算决定。栅条宽度宜采用15mm，栅条强度一定要满足埋深较大的泵站强度要求。格栅井的埋深在7.5～12m范围内，最好采用反捞式格栅除污机，齿耙由后向前运行，捞渣彻底，当底部沉积物（泥砂、碎石）较多时，不会堵耙，避免造成事故。

4.3泵的选型

选泵首先要要根据泵站的性质、设计水量，根据水泵的数量（中小型泵站一般不超过4台，大型泵站不超过8台）来确定单台水泵的设计水量，根据对泵站进出水的水位分析和管道水头损失决定水泵的设计扬程，使在最高和最低扬程之间运行时，处于高效率区的范围。而且无论在单台运行还是多台组合运行时都有较高的运行和稳定可靠的运行状态。在泵的特征参数选定后，泵型应根据水质、水量和提升高度来确定，要采用高效率、低能耗，易于检修和耐用的水泵。排水泵站常选用轴流泵、混流泵、离心泵和潜水泵。由于雨水泵站的特点是流量大，扬程小，因此常用轴流泵。

采用立式轴流泵，是比较合适的，立式轴流泵不仅建筑面积小，而且使用管理方便。直联式污水泵的特点有大通道叶轮，具有抗塞能力强、效率高；采用直联式结构，泵的结构紧，体积小、安装高度低，具有更好的运行平衡性，机械传动损失更小，运行平稳；泵的轴封采用双道机械密封串联安装，密封可靠性高，轴材质采用不锈钢，可保证在泵的整个服务时间内无需更换。采用立式结构，后开门，不必拆下泵体就能对泵进行检修，使泵的维修变得十分方便。

5集水池水位的确定

最高水位，一般指泵站在正常运行情况下，进水达到设计流量时的集水池水位。根据《给排水设计手册》(第5册)中对于雨水泵站最高水位和最低水位的定义:最高水位是指雨水按进水干管满管流的水位，因而最高设计水位应与进水管管顶相平，《室外排水设计规范》(GBfT 50014-2006)指出，我国的雨水泵站运行时，部分受压情况较多，因此设计最高水位可高于进水管管顶，但不得使管道上游地面冒水。最低水位是指一般雨水按相当于最小一台水泵流量时进水干管充满度的水位。

6泵站运行

雨水泵站控制系统利用PLC的逻辑控制功能，提供设备的自动控制及关联设备的联动、联锁控制。泵站控制系统有自动和手动两种运行模式。在自动运行模式下，泵站控制系统根据液位和泵组状态等参数自动启动适当数量的泵组，根据格栅前后液位差自动启动格栅机及输送机，随时检测和处理各泵组及机械电气设备的运行状况，在故障或事故发生时发出报警。在手动运行模式下，检修、调试人员可通过泵站控制柜的操作面板，手动操作工艺设备。

(1)水泵的运行以水位的高低选择水泵的开停台数。水泵开车为闭闸启动，要逐台开启，逐台关闭。当发生超高或超低水位时，PLC则发出报警信号，自动调整进水闸门的开启高度和关闭运行水泵。

(2)移动式格栅清污机的控制方式有两种:一是平时定时开停;二是根据格栅前后的液位差值来控制格栅清污机的运行，探头分别安装于格栅前后，检测格栅前后的液位差，当达到一定水位值时，开启格栅清污机。

7结语

近年来，各个城市“洪灾”严重，时常在各种媒体上看到城市处于洪涝灾害中，雨水泵站的建设是刻不容缓的事情，其设计和施工质量直接关系着雨水泵站使用功能的发挥，关系着城市人民生活和财产的安全，所以在设计实施时需要层层把关，控制好各个环节的质量，从而将雨水泵站打造成一项民心工程，为城市的长远发展奠定坚实的基础。

篇（2）

市劳动保障局制定了七项措施，全力推进基层劳动保障平台规范化标准化建设。

1、建立组织，加强领导。成立全市推进街道（乡镇）、社区基层劳动保障平台规范化、标准化建设试点工作领导小组，以局主要领导为组长、分管领导和京口、润州、镇江新区三区劳动保障局局长为副组长。

2、召开会议，征求意见。一是召开由京口、润州和镇江新区劳动保障局分管局长、就业中心主任和试点街道（乡镇）分管领导、劳动保障所所长参加的座谈会，征求试点意见。二是召开局有关处室、单位会议，征求有关部门延伸劳动保障办事项目，并由各职能部门对延伸办事项目，制定具体实施方案，明确工作内容、工作标准、操作程序、考核标准、激励措施、资金来源和拨付方式等。三是召开基层劳动保障平台规范化标准化建设试点工作领导小组工作会议，对下一步基层平台规范化标准化建设试点工作进行动员部署。

3、制定标准，统一建设。一是制定统一规范的服务和建设标准，制订基层平台业务工作操作手册。同时，进一步修改、完善星级劳动保障服务所评估标准。二是强化硬件建设，督促试点单位在场地、设备等方面加大投入，并争取市财政和有关处室、单位根据延伸下移项目给予一定经费补贴。三是在目前所有街道和部分社区实现就业信息系统联网的基础上，逐步将“金保工程”信息系统全面延伸到街道和所有社区。

4、增配人员，明确分工。根据目前街道（乡镇）、社区人员配备情况，结合劳动保障功能全覆盖要求，街道（乡镇）劳动保障所配备4-5人，社区劳动保障配备3名工作人员，增配人员逐步招聘到位。街道增配人员统一面向社会公开招聘，人员待遇工资参照社区居委会副主任工资水平，社会保险缴纳标准参照公益性岗位，所需经费由市财政安排。乡镇增配人员由各辖市、区自行招聘。增配人员为网格化管理专职劳动保障协理员，实行统一分工，主要从事社保扩面、劳动监察和维权等工作。

5、强化培训，提升素质。加强对现有街道、社区平台工作人员和新增专职劳动保障协理员业务知识培训；根据基层劳动保障平台功能全覆盖要求，对基层劳动保障平台工作人员开展新增延伸项目业务知识培训。同时，对基层劳动保障平台工作人员进行统一计算机操作培训。

篇（3）

随着国民经济的发展，电网改造的进程也在加快。在电网改造建设过程中,变电站的建设数量呈现不断上升的趋势。为了节省用地、减少建筑面积、控制工程造价和与城建规划相协调，许多变电站都设计为综合自动化无人值班的变电站，采用全户内或半户内布置方案。在此种情况下，消防系统的正常运行对于变电站的安全生产显得更为重要。本文着重介绍变电站的各种消防技术措施及其工作原理和相应的设计方法。

关键词：变电站消防系统、水喷雾灭火系统、气体灭火系统、火灾自动报警系统

Abstract:With the development of national economy, the power grids oftheprocess is also accelerating. In the process of construction of power grids, the number of substation construction is showing a growing trend. To save space, reduce the building area, and control project cost , many substations are designed for unattended substation integrated automation, full indoor or semi indoor layout. In such cases, the normal operation of the fire protection system for substation safety in production is more important. This paper introduces a variety of technical measures and its working principle and the corresponding design method.

Keywords: substation fire protection system, water spray extinguishing systems, gas fire extinguishing system, automatic fire alarm system

变电站消防系统的设计可分为：总平面布置及建筑防火、消防灭火设备系统、通风空调防排烟、消防电气、电缆敷设及防火阻燃等几部分内容，以下对各个系统的设计原则一一作简略介绍。

一、总平面布置及建筑防火

变电站总平面布置消防设计主要依据《建筑设计防火规范》GB50016及《火力发电厂与变电站设计防火规范》GB50229。

变电站内火灾危险性为丙类且建筑面积超过3000m3的生产建筑周围宜设置环形消防通道。主变压器场地、高压电抗器场地周围应设置环形消防通道，当设置环形消防车道有困难时，可沿长边设置尽端式消防车道，并应设置丁字形回车道或回车场。消防车道的宽度不应小于4m，转弯半径不宜小于9m，道路上架空障碍物净高不应小于4m，可以满足消防车通道、运行、检修、安装等要求。以确保消防通道畅通无阻,在每一建(构)筑物发生火灾时,消防车可直达出事地点。

变电站内的建(构)筑物与变电站外的民用建(构)筑物，变电站内各建(构)筑物及设备间防火间距必须严格遵循《建筑设计防火规范》GB50016及《火力发电厂与变电站设计防火规范》GB50229的规定,以防止某一部位发生火灾后殃及相邻部位的建(构)筑物,从而阻止火势漫燃至全站。

二、灭火系统

变电站内的灭火系统有消火栓灭火系统、水喷雾与细水雾灭火系统、泡沫灭火系统、气体灭火系统、干粉灭火系统等多种形式。

1.消火栓灭火系统

变电站消火栓灭火系统主要用于保护综合楼、配电装置楼等。消火栓灭火系统的灭火机里主要是冷却：将可燃物冷却到燃点以下，燃烧反应终止。用水扑灭固体物质的火灾时，水吸收大量热量，使燃烧物的温度迅速降低，火焰熄灭。变电站消火栓灭火系统室内外消火栓用水量是依据《火力发电厂与变电站设计防火规范》GB50229和建筑物耐火等级、火灾危险性类别、建筑物体积、建筑物高度、建筑物层数等选取相应的设计用水量。由于相当一部分变电站地处偏僻乡郊或山区，市政供水不能到达或距离较远，多采用深井取水以满足变电站生活和消防用水。故变电站室内外消火栓灭火系统给水方式多采用设置消防贮水池、消防水泵和稳压设施等组成的统一临时高压消火栓给水系统。

2.水喷雾与细水雾灭火系统

变电站水喷雾与细水雾灭火系统主要用于保护油浸变压器、高压电抗器、电容器、电缆隧道、电缆夹层等。其灭火机理主要是通过高压产生细小的水雾滴直接喷射到正在燃烧的物质表面产生表面冷却、窒息、乳化、稀释等作用。从水雾喷头喷出的雾状水滴，粒径细小，表面积很大，遇火后迅速汽化，带走大量的热量，使燃烧表面温度迅速降到燃点以下，使燃烧体达到冷却目的；当雾状水喷射到燃烧区遇热汽化后，形成比原体积大1700倍的水蒸汽，包围和覆盖在火焰周围，因燃烧体周围的氧浓度降低，使燃烧因缺氧而熄灭；对于不溶于水的可燃液体，雾状水冲击到液体表面并与其混合，形成不燃性的乳状液体层，从而使燃烧中断；对于水溶性液体火灾，由于雾状水能与水溶性液体很好溶合，使可燃烧性浓度降低，降低燃烧速度而熄灭。水喷雾与细水雾灭火系统设计喷雾强度以及持续喷雾时间依据国家标准《水喷雾灭火系统设计规范》GB50219和相关行业标准有关规定选取相应的设计数据。由于水喷雾灭火系统保护设备都是高压带电设备，所以喷头与带电设备的最小距离应根据带电设备额定电压等级选取相应的最小布置距离。油浸变压器的保护面积除应按扣除底面面积以外的变压器外表面面积确定外，尚应包括油枕、冷却器的外表面面积和集油坑的投影面积。以下为某110kV变电站主变压器细水雾灭火系统，如图1所示。

3. “SP”合成型泡沫喷雾灭火系统

合成型泡沫喷雾灭火系统是采用合成泡沫灭火剂，通过气压式喷雾达到灭火的目的。该系统作用原理是结合水雾灭火和泡沫灭火的特点，借助水雾和泡沫的冷却、窒息、乳化和隔离等综合作用来达到迅速灭火的目的，具有良好的灭火效果，且不易复燃。系统的启动方式是采用储存在钢瓶内的氮气作为动力源，直接驱动储液罐内的灭火剂混合液，经管道和水雾喷头喷出。故不需设置庞大的消防水池，同时由于灭火剂以高压氮气作动力源，也不需设消防水泵等装置。整个系统结构简单，布置紧凑，控制容易，维护方便。对户外独立变电站的油浸变压器特别是缺水或寒冷地区的变压器，可采用“SP”合成型泡沫喷雾灭火系统取代传统的水喷雾灭火系统。“SP”合成型泡沫喷雾灭火系统设计喷雾强度以及持续喷雾时间依据国家标准《泡沫灭火系统规范》GB50151和相关行业标准有关规定选取相应的设计数据。油浸变压器的保护面积是按保护对象的水平投影面积且四周外延1米计算,与水喷雾灭火系统计算保护面积有所不同。以下为某220kV变电站主变压器“SP”合成型泡沫喷雾灭火系统，如图2所示。

4. 排油注氮灭火系统

排油注氮灭火系统的灭火机理是：当变压器因内部故障发生火灾，火灾自动报警系统同时接到火灾探测器和瓦斯继电器动作信号后，立即打开快速排油阀，降低变压器油箱油位，减轻油箱本体油压，防止变压器爆炸；同时关闭控流阀，切断油枕向本体供油。经数秒延时，氮气从变压器底部充入本体，并充分搅拌，使油温降至燃点以下而迅速灭火。全部充氮时间在十分钟以上，可使变压器油充分冷却，防止复燃。整个系统结构简单，运行维护方便。

5.气体灭火系统

随着卤代烷灭火剂在内的氯氟烃类物质在大气中的排放，导致对地球大气臭氧层的破坏，危害人类的生存环境。变电站气体灭火系统已多采用七氟丙烷气体（HFC-227ea）灭火系统、混合惰性气体（IG-541）灭火系统、二氧化碳灭火系统等洁净气体灭火系统。其灭火机里有冷却、窒息、隔离和化学抑制等。变电站气体灭火系统多用于封闭空间的油浸变压器室、高压电容器室、高压电抗器室等的保护。气体灭火系统主要依据防护区净容积和国家标准《气体灭火系统设计规范》GB50370选取灭火设计浓度等以设计计算。以下为某110kV变电站电容器室七氟丙烷灭火系统，如图3所示。

6.建筑灭火消防器材

变电站各室外场地和室内各设备间按《建筑灭火器配置设计规范》GB50140和《电力设备典型消防规程》DL5027设置推车式和手提式干粉灭火器、消防砂池、消防斧、消防铲、消防铅桶、活动式喷雾水枪等建筑灭火消防器材。

三、通风、空调及防排烟

变电站建筑通风、排烟应尽量采用开窗自然通风和自然排烟方式。不具备自然排烟条件的配电装置室及地下变电站则应设置机械排烟设施。变电站通风和空调系统应与消防系统联锁，配合消防系统进行防火隔断和排烟。火灾时，应按火灾自动报警系统设定的程序联锁自动关闭通风和空调电源。

变电站GIS室内的六氟化硫气体和气体灭火防护区域放出的洁净气体均为比空气重的气体，故应设置机械排风装置，排风口宜设置在防护区的下部并应直通室外。

四、消防电气

1.消防供电

消防控制室、消防水泵、防烟排烟设施、火灾自动报警系统、灭火系统、疏散应急照明和电动的防火门、窗、卷帘、阀门等消防用电，应按现行的国家标准《火灾自动报警系统设计规范》GB50116和《供配电系统设计规范》GB50052的规定进行设计。

2.火灾应急照明及疏散标志

变电站主控制室、通信室、配电装置室、继电器室、变压器室、电容器室、电抗器室、消防水泵房、建筑疏散通道和楼梯间等场所，设置火灾事故应急照明以及发光疏散指示标志。

3.火灾自动报警系统

变电站应根据《火灾自动报警系统设计规范》GB50116和《火力发电厂与变电站设计防火规范》GB50229的要求，设置火灾报警及控制系统。火灾报警控制器的容量、性能要求以及相应接口均应按照远期规模考虑，火灾探测报警区域包括主控楼及主变压器等。根据安装部位的不同，采用不同类型和原理的探测器。火灾探测报警系统由感烟、感温探头、感温电缆、手动报警盒、警铃、火灾报警控制器等组成。

火灾报警控制器应设在变电站的主控室内，以便于集中控制和管理火灾报警信息，并可通过通信接口将信息送至变电站的计算机监控系统，一旦火灾发生，工作站操作员可即时推出相应的报警画面，供运行人员监视。

五、电缆敷设及防火阻燃

为了防止电缆火灾事故，电缆从室外进入室内的入口处、电缆竖井的出入口处、电缆接头处、主控制室与电缆夹层之间以及长度超过100米的电缆沟或电缆隧道，均应采取防止电缆火灾蔓延的阻燃或分隔措施，并应根据变电站的规模及重要性采取一种或数种的防火阻燃措施。

总之，随着国民经济的发展，消防标准的进一步提高。同时各种新型灭火系统在变电站消防上的广泛应用，必将带来良好的社会效益和经济效益。

参考文献

[1] 建筑设计防火规范 GB50016-2006中国计划出版社 2006年

[2] 火力发电厂与变电所设计防火规范 GB50229-2006中国计划出版社 2007年

[3] 水喷雾灭火系统设计规范 GB50219-95中国计划出版社 1995年

[4] 气体灭火系统设计规范 GB50370-2005中国计划出版社 2006年

[5] 火灾自动报警系统设计规范 GB50116-98中国计划出版社1999年

[6] 建筑灭火器配置设计规范 GB50140-2005 中国计划出版社 2005年

篇（4）

1、引言

为使变电站投产后能够安全、经济地运行，同时为保证劳动者在生产过程中的健康与安全，关于劳动安全和工业卫生的设计，将结合变电站的生产工艺及特点，并尽可能将危害劳动者身体健康与安全的各种因素控制到最小或最低程度，为减少事故，针对其危害及危险因素，采取各种技术和防范措施，以期有效改善职工的生产劳动条件，保护职工的健康与安全。

2、变电站危险、有害因素分析

针对某典型的66kV户外式变电站进行分析，该变电站66kV设备及主变压器布置于户外，其它设备布置于户内。参照《企业职工伤亡事故分类》（GB6441-1986），本项目运行过程中的主要危险、有害因素，涉及人身伤害的主要为触电伤害，电缆火灾，变压器火灾、爆炸伤害等，另外还有机械伤害、高处坠落等，存在的设备事故有因一次、二次设备原因引起的开关误动、拒动而导致的停电事故以及外绝缘降低导致的污闪等。

3、安全设施设计中采取的主要防护技术措施

3.1防高压触电及电气伤害

合理安排变电站布局，严格执行设备间防火净距，以及厂区架空设备的对地安全距离。选择具有“五防”功能的高压配电装置。屋内配电装置的隔离开关与相应的断路器和接地刀闸之间应设置闭锁装置。低压配电中，照明灯及插座均设PE线，插座配电采用漏电断路器，做好接地及等电位连接。

3.2防自然环境灾害：雷击、地震、风灾

防直击雷保护的措施，户外开关场设置4根23m独立接闪杆组成联合防雷系统。变电站屋面设接闪带。 防雷电流侵入的措施，每段6kV母线均装设一组避雷器；66kV每条进出线终端塔装设避雷器；6kV每条出线起始杆装设避雷器。交流屏、综合保护单元均设电涌保护器。

变电站所有设备金属构架、支架、基础槽钢、电缆钢铠、保护钢管等正常非带电金属部分均做可靠接地。各种接地装置连接在一起，接地电阻R≤1Ω。独立接闪杆接地电阻R≤10Ω。

抗震设防烈度为7度，设计基本地震区速度值为0.1g。设计地震分组为第一组。基本风压按照0.60kN/m2。

3.3防充油设备火灾、爆炸

主要充油设备为变压器，严格执行设备防火净距，设置总事故油池，并定期回收。

3.4防电缆火灾

①坚持定期试验，缺陷及时处理。

②电力和控制电缆不混放。

③电缆沟不进水、进汽。

④分段阻燃措施完善。

⑤电缆孔洞必须严密封堵，穿墙两侧应刷耐火涂料。

3.5防中毒或窒息

变压器设测温装置，温度高跳闸报警，防止受热的影响，变压器油分解出废气引起中毒。

3.6防电磁污染及噪声污染

除选择的电气产品的电磁及噪声满足生产标准外，保证建构筑物、电气设备之间满足安全距离要求，主控制室等工作人员工作场所的位置选择应综合考虑，便于巡视屋外主要设备、节省控制电缆、噪声干扰小和较好朝向等因素。

3.7防止配电装置的危险、有害因素

配电装置的隔离开关与相应的断路器和接地刀闸之间应设置闭锁装置。导体和电器的各项校验应符合规范要求。导体和导体、导体和电器的连接处，应有可靠的连接接头，不同金属的导体连接时，根据环境条件应采取装设过渡接头等措施。屋外配电装置架构的载荷条件，应考虑运行、安装、检修、地震情况时的四种荷载组合。远动和通信设备设有可靠的事故备用电源，其容量应满足电源中断1小时的使用要求。

3.8防污闪事故

户外设备如断路器、隔离开关、互感器、避雷器、绝缘子等均选用防污型。

3.9 防火的安全措施

3.9.1火灾自动报警系统

为确保安全生产和人身安全，严格按照《火灾自动报警系统设计规范》（GB50116-1998）规范要求，变电站内安装一套火灾自动报警系统。感温探测器、感烟探测器安装在控制室、电容器室及高压配电室的屋顶，采用吸顶式安装；手动报警按钮设置在进出口适当的位置；火灾报警控制器安装在控制室内，采用壁挂式安装并预留RS485接口，将报警数据通过Modbus-RTU协议上传至变电站计算机监控系统。

3.9.2 建筑物的防火设计

建筑物耐火等级的规定应严格按照《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）确定。建筑内设灭火器及避雷设施；高压配电室与相邻房间之间设置防火墙，房间门除特殊注明外均为防火门，所有防火门均朝疏散方向开启且遵循由高压侧开向低压侧的原则，满足防火疏散要求。

3.9.3 消防设施

①消防原则

设计严格执行我国现行的有关消防设计规范，贯彻“预防为主，防消结合”的消防方针，并充分考虑天然气火灾特点，做到方便使用，安全可靠、经济合理。

②消防对象

消防对象主要为：主控室、高压配电室、电容器室、户外开关场、变压器。

③消防方式及器材配备

根据《35kV～110kV变电站设计规范》（GB50059-2011）本工程可不设消防给水系统，采用灭火器灭火。根据《建筑灭火器配置设计规范》（GB50140-2005）和消防对象的火灾危险等级和火灾类型，配置不同规格和数量的灭火器。

3.9.4 应急电源

主控制室和高压配电室除设正常照明外还设有事故照明，事故照明电源引自直流系统（选用铅酸免维护电池，200Ah）逆变装置（3kVA）。

4、结论

总之，随着变电站设计的规范化，不仅要使变电站的设计符合国家的有关政策、法律法规，更要达到安全可靠、满足劳动安全和工业卫生工程的要求，为变电站创造了一个良好的文明生产条件。因此，变电站可能存在的危险有害因素分析，并应采取有效措施对于以上问题采取安全防护措施，成为变电站设计中不可或缺的一部分，并将在以后工作中逐步完善。

参考文献：

水利电力部西北电力设计院. 电力工程电气设计手册 电气一次部分[M]. 北京：水利电力出版社，1989

中国电力企业. GB50059-2011 35kV～110kV变电站设计规范[S].北京：中国计划出版社，2011

篇（5）

1. 前言

由于水电机组规模日益扩大，机组运行产生的激励荷载也较大，水电站厂房作为机组的支承结构，势必会受其影响而产生振动，特别是大型混流式水轮机的水力共振，这种共振不仅对自身机组稳定性产生影响，还使厂房产生整体或者局部的振动，并可对人体产生巨大的影响。因此，水电站厂房在设计时应充分考虑到机组振动问题，采取有效措施对抗机组振动，使厂房受到机组振动影响降到最低。

2.水电站厂房结构概况分析

水电站厂房是水电站中装设了水轮发电机、水轮机以及各类辅助设备的建筑物，又是运行人员进行生产活动的场所，是各种型式水电站中必不可少的建筑物，水轮发电机以及水轮机的运行工作就是在水电站厂房中进行的。水电站厂房形式和布置等都不一样，按其结构设计和布置特点来看，其可分为坝内式、地下式、坝后厂房顶溢流式以及地面式等形式，坝内式通常设计于坝体空腔内，地下式大部分均设计于地下洞室内，坝后厂房顶溢流式位于溢流坝坝趾，地面式厂房中，从其位置布置特点来看又分为河床式厂房、岸边式厂房以及坝后式厂房，地下式厂房有时有些会露出地而，但大部分均设计于地下洞室中。虽然水电站厂房形式不一、规模大小也各不相同，然而从它生产以及输送电能的角度来看，水电站厂房枢纽建筑物又可分为四部分，即主厂房、副厂房、主变压器场和高压开关站。主厂房是水电站厂房枢纽的主要部分，发电机以及辅助设备均安装于主厂房内，主厂房在高度上又分为数层，最高层安装有发电机，最下层是蜗壳层，中间一层安装水轮机，人们习惯将最高层称为上部结构，中间和最底层称为下部结构即支承结构，水轮机组荷载直接作用于此结构中。副厂房通常是紧挨着主厂房的，它主要是为主厂房服务而设的，相关的电气设备、中央控制设备以及必要的生活设施等就布设于副厂房中。

3.水电站厂房结构振动研究

3.1振动评价标准

（1）对仪器设备造成影响的评价标准。《水电站厂房设计》提出水电站厂房下部结构机墩的振幅应在0.20mm范围内；《动力机器基础设计规范》要求基础顶面允许的振动在转速低于500r/min时，以振动线位移0.16mm为控制限制[2]。另外，《动力机器基础设计规范》还规定，当厂房安装有不大于10Hz的低频率器时，厂房设计最好远离机器的共振区。《隔振设计规范》提出允许振动位移4.8μm时，振动速度应为0.50mm/s。《多层厂房楼盖抗微振设计规范》规定，允许机床竖向振动为，位移为10μm时，速度为1·0 mm/s。

（2）对人体保健的影响。本文主要是对人体浸在振动环境中的情况对振动进行评价。《人体全身振动暴露的舒适性降低界限和评价标准》指出，振动频率、暴露时间以及振动作用方向都会影响人体的舒适度，使舒适度有所降低；《水利水电工程劳动安全与工业卫生设计规范》指出，取振动主频率为10Hz、且暴露时间8h，人体的疲劳和工作能力在振动垂直向加速度0.4m/S2和水平加速度1.12m/s2时下降到极限；《水力发电厂机电技术设计规范》要求发电站厂房工作区域的标准噪音为，通信室和中控室最大65 dB-A，发电机层工作场所最大80 dB-A；《水利水电工程劳动安全与工业卫生设计规范》规定相关场所噪音限制值是，机组段内外的中控室分别为60 dB-A和70 dB-A，主机间各层为80 dB-A。

（3）不同地域不同环境，水电站厂房等各方面设计也不一样，振动限值的提出要充分考虑到受振种类、振动频率等方面的因素，根据我国水电站厂房设计的特点，提出以下建议值（表1所示）。

表1 水电站主厂房振动控制标准建议值

3.2水电站厂方结构振动原因分析

（1）水轮机组动荷载相对增大。大型水轮机由于流量大、容易受到干扰的原因，其压力相对于中小型机组要大得多。大型水轮机组用以承受压力动脉部件的面积越大，其产生的动荷载也随之变大。因此，当大型水轮机组的压力动脉幅值相同时，其动荷载也必然会变大。

（2）振动体固有频率降低，而共振可能性增大。水轮发电机组的转速属于十低转速旋转，其各种激发力的频率都比较低。大型水轮机组振动部件的固有频率也相对较低，易十被低频激振力激发时，则会产生共振，共振体可以是水体也可以使固体。如普遍存在于水电站发电过程中的引水管路水体共振情况，其可能会引起个别发电机组在停机过程中产生剧烈的振动现象。

（3）振动体刚度相对降低。在保持静应力和几何相似相等的情况下，机组部件及厂房结构的刚度会随着其线性尺寸的增大而减小。所以，可以定性的说，中小型机组的的支持部件及转轮叶片的刚度要比大型机组高。在相同的激振荷载下，大型机组的振动相对于中、小型机组大很多。此外，还应注意到，单纯以强度作为设计的目标、简单的几何放大，且不采取有效的预防措施，可能是致使某些大型水力机组稳定性不好的根本原因。

4. 水电站厂房抗振设计研究

（1）振动传递途径的优化。水轮机组振动的传递主要是通过两个方面进行传递的，一是通过风罩传到电机层楼板上，另一种是通过蜗壳顶板上的立柱往上方向传递。因此，想要厂房结构的振动有所降低，那么首先就要切断或延长水轮机组振动的传递途径 。由于厂房刚度、强度以及抗振的需要，大、中型水电站的风罩的设计要求是，不采用有利于垂直抗振的设弹性垫层简支的连接方式，而应使风罩整体连接发电机层楼板。电机层楼板下的立柱可以增强楼板的刚度，但在蜗壳顶板上一般要尽量避免布置，因此，对于立柱的设置问题要进行充分的考虑。对于水电站厂房的构架柱，则应将力直接传到厂房一期混凝土上，同时不宜设计在尾水管的顶板上，最合适的方式是恰好落在尾水管的分流墩上。

（2）钢蜗壳混凝土浇筑方式的选择。为提高水轮机组的基础刚性，应采用“充水保压”蜗壳混凝浇筑方式进行浇筑，我国三峡水电站就是采用了这一方式。其原理是，钢蜗壳二期混凝土的建立采用了弹性垫层方案，蜗壳不能有效的嵌固蜗壳中可能存在的水压脉动，如果采用“充水保压”的浇筑方式，有利于钢蜗壳与其钢筋混凝土紧密接合而成为一个整体，从而使混凝土有效嵌固座环和蜗壳，提高水轮发电机机组运行时的稳定性。

（3）厂房结构布置通常水电站厂房的上、下游边墙适宜采用实体墙结构进行建造，且应和发电机层的楼板固结，现浇钢筋混凝土肋形楼盖应用于发电机层楼板的建造。对于根据相关参数计算得出可能较容易发生较大振动的部位，应对其加大板厚，而后在其板内连续配筋。此外，在发电机层楼板上不应凿设过多的用于通风等的孔口，预防割裂发电机层楼板的整体性，如三峡水电站只设有2个孔口，其楼梯孔转移设在副厂房中，这样的设计可以使得发电机层楼板整体性增强，且厂房的上、下游边墙采用的是实体墙结构设计，使三峡最大动荷载超出平常其他中小型水电站一倍时，其振幅与中小型水电站相比却刚刚持平。

5.结束语

随着我国经济和科技的飞速发展，工厂、企业以及人民用电的需求量也随之增大，使得水电站的建设规模越来越大，促使了大型水轮发动机的普遍使用，这就势必给厂房造成更大的振动问题，为减少振动对人体、仪器设备以及厂房结构的影响，厂房在设计时应充分考虑到振动的问题。

【参考文献】

篇（6）

一、引言

防空地下室建筑面积之和大于5000平方米时应设置柴油电站，移动柴油电站是战时有防护功能的备用电源，人防柴油电站的通风排烟系统设计是否合理，将直接影响柴油发电机房的建设投资和正常使用。可能因为在战时主要电源（城市电力系统）遭到破坏时，才会启动柴油发电机组发电的缘故，有些暖通工程师对此会有些疏忽，本文就典型的人防风冷式柴油电站浅谈一下其通风排烟系统合理设计的必要性。

二、风冷柴油电站的通风排烟系统设计

柴油发电机房（又称柴油电站）由发电机房、电气控制室、储油间（油库）、水库（水冷却间）、二氧化碳室等组成，是防护单元内有独立的进风、排风排烟系统，战时可以染毒的房间。它由防毒通道与清洁区相连。当工程处于清洁式、滤毒式、隔绝式状态时，柴油发电机组均应能运行发电，电站内不存在三种通风方式。控制室设在密闭门以内的非染毒区，与发电机房之间设简易的防毒通道，空间极小，通常不做通风。

由于水冷式柴油发电机房适用于水源丰富、夏季进风温度偏高的地区，而风冷与蒸发式冷却结合方式的柴油发电机房系统的复杂性，实际工程中大都采用风冷式柴油电站，这样合理的通风排烟系统设计就十分重要了。

首先柴油电站通风及温湿度标准是工程通风设计的重要依据。过高的设计标准会使技术措施复杂，更增加了设备投资，运行费用上升，造成不必要的浪费；相反过低的标准又会出现温度过高，通风不良而使柴油放电机房无法正常工作。根据《防空地下室设计手册》（暖通、给水排水、电气分册）在实际设计中人员直接操作的柴油发电机房室内温度不宜大于38°C，相对湿度不应大于75%；当机组不运转时，室内温度不低于5°C。

（一）柴油电站的通风

在柴油电站的通风设计开始前，首先就要与建筑、电气专业配合好，合理的确定进排风井位置，进风口应尽可能开在发电机侧，使进风流经发电机保证发电机的散热。出地面的排风百叶和进风百叶要确保不短路。根据《人民防空地下室设计规范》3.4.1，3.4.2条柴油机房的排烟口应在室外单独设置；进风口、排风口宜在室外单独设置，平战两用的风口要防倒塌、防堵塞及防雨防地表水等。室外的进风口宜设计在排风口和柴油机排烟口的上风侧。进风口与排风口之间的水平距离不宜小于10m；进风口与柴油机排烟口之间的水平距离不宜小于15m，或高差不宜小于6m；若电站平时也使用还应符合环保要求。然后根据电气设备等资料进行通风系统计算：

1、柴油电站进风量、排风量

1）柴油机采用空气冷却时，按消除机房内余热计算进风量：

3）排风量为进风量减去柴油机燃烧的空气量：这个燃烧空气量可以查看电气专业选用的柴油机型号资料来计算：Lr=60nitkVn（m?/h）（n为柴油机转数，i为气缸数，t为冲程系数，k为空气流量系数，Vn为柴油机工作容积）。现在也有些电气资料上已标明了各型号柴油机对应的燃烧空气量；当缺少相关计算参数时，可根据《人民防空地下室设计规范》5.7.3条，按柴油机额定功率取经验数据7m?/（Kwh）来计算其燃烧的空气量。

2、余热量的计算： （kW）

其中 为柴油机的散热量，计算方法为 ，其中 是柴油机工作的额定功率（kW），B是柴油机的耗油率，q是柴油的热燃烧值， 是柴油机工作时的散热系数； 为发电机工作时散热量，计算方法为 ，其中P是发电机的额定输出功率， 是发电机的发电效率； 为排烟管道的散热量，具体的计算方式为 ，其中 是单位长度排烟管的散热量，L是排烟管的长度。

4、与建筑专业配合设置合理的防爆波活门

（二）柴油电站的排烟

柴油电站通风排烟系统设计一般是兼用的，平时通风，火灾时房间密闭气体灭火，之后打开通风机排烟排废气。由于柴油易燃易爆，根据《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》6.5.10条柴油电站的通风设备应采用防爆型通风设备，进排风系统均设70°C自动复位防火阀。由于战时的通风排烟都要经过消波， 通风排烟设备选型要考虑这一部分的压力损失。

三、设计中易疏忽的几点

柴油电站的送排风系统气流宜下送上排或侧送对侧排，送排风口应错开布置以免短路；送风系统上应设粗过滤器；柴油发电机房与控制室之间应设置不少于一道能排风换气的防毒通道；防毒通道的换气次数不应小于40次/小时，控制室内超压值不应小于40Pa；柴油机的排烟管必须保温，保温层的外表面温度不应超过60°C，内侧应设消声器；送排风风管风速控制在4～8m/s，以利房间降噪。除此之外，进风口、出风口、排烟口内侧未设置镀锌铅丝网，储油箱上未设置单独的室外呼吸阻火系统也是设计中常见的问题。柴油电站的设备与风管等平战安装必须符合当地人防主管部门规定。以上问题在很大程度上影响着柴油发电机房的使用安全性，很容易出现事故，给人们的生命财产安全带来巨大的损失，所以要引起足够的重视。

参考文献：

[1]《防空地下室设计手册》（暖通、给水排水、电气分册），中国建筑标准设计研究院出版

[2]《人民防空地下室设计规范》GB50038 -2005

[3]国标图集《防空地下室移动柴油电站》07FJ05

[4]《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736-2012

篇（7）

1. 10 kV单相接地故障产生的危害因素

目前我国普遍采用电源中性点不接地运行方式，主要是提高供电的可靠性。但供电电源中性点不接地，正常运行过程中，三相对地电容电流相对平衡，对电压为向电压。若发生单相接地故障时，其接地以对电压为，若未接地其两相电压相对升高为线电压，研究表明接地故障电流等于未接地两相对地电容电流的向量总和。

由于10/0.4 kV变电站高压开关柜和变压器等设备导电部分外落都需保护接地。因此，接地故障电容电流从故障点经过大地时线流向电源，l0/0.4 kV变电站接地电阻规定为4?。单相接地故障电容电流若等于10 A；保护接地线上的对地电压升高40 V；单相接地故障电流如大于l0 A，保护接地线上的对地电压就会升高。超过安全电会涉及人身安全问题。由于发生单相接地故障时，未接地两相对地电压等于线电压，升高了倍，时间过长就会对电气设备绝缘产生影响，接地故障电容电流增大还容易引起谐振过电压，造成更大的危害。

2. 10/0.4 kV变电站接地方式与单相接地故障之间关系

目前我国普遍使用10 kV系统的保护接地与220/380V低压系统的保护接地，其分开接地还是共用接地， 目前还没明确规定设计规范。假设l0 kV系统的保护接地与220/380 V低压系统的保护接地若分开单独设置，10 kV系统发生单相接地故障时，变压器与高压开关柜等高压电气设备的保护接地线电压会升高，220/380V低压系统的保护接地线上电压不会发生变化。l0 kV系统发生单相接地故障造成的人身安全危害就可限制在变电站内部的小范围内，不会对变电站以外造成危害，缺点：大城市建筑物集中的地方难以实现该功能。因此，对电气设备绝缘以及谐振过电压产生的危害存在一定的影响。

但相对独立的变电站，分开设置10 kV系统与220/380V低系统的保护接地操作比较容易。若在建筑物内10/0.4 kV变电站设置低压系统保护接地相对没那么容易。

产生危害比较大的是10kv系统的保护接地与220/380V低压系统的接地共用接地，由于发生单相接地故障时，整个低压系统的保护地线电压升高，范围扩大比较快。因此，一定要高度重视产生危害更大。

3.单相接地故障与10/0.4 kV变电站接地保护设计间的关系

10/0.4 kV变电站的接地设计与10 kV系统供电可靠性要求， 以及继电保护设计都有较大关系。《继电保护和安全自动装置技术规程》（GB/T 14285―2006）第4.13.3条都规定： 相接地电流为10 A及以上时，保护装置动作于跳闸； 相接地电流为l0 A以下时，保护装置可动作于跳闸或信号。

相接地故障电流小于l0 A时，可以只报警不选择性跳闸，在有单相接地故障的情况下继续运行一定时间。一旦单相接地故障电流或接地电阻发生变化，就容易对人身安全造成危害；而一旦出现过电压，也会对没备造成更大的危害。

单相接地故障电流大于l0 A时动作于跳闸，对人身与设备安全造成的危害就可以减小。因此l0/0.4 kV变电站的接地与继电保护设计方案应合理有效。

4. 10/0.4 kV变电站单相接故障危害预防措施

a.合理减小l0/0.4 kV变电站电源中性点的接地电阻， 可以在一定程度上减小单相接地故障造成的危害。对于设置在建筑物内部的l0/0.4 kV变电站，10 kV系统与220/380V低压系统共用接地，接地电阻可以很容易达到1?。此时发生单相接地故障产生的故障电压就会降低很多。

b.合理设计单相接地保护，提高单相接地保护跳闸的灵敏度及可靠性.也是减小单相接地故障危害的一项重要措施。这需要根据当地供电部门的要求，以及有关电气设计规范进行单相接地保护设计。

c.10 kV 供电系统的规模不断扩大，发生单相接地故障后故障电流非常大时必须选择性跳闸，迅速将故障切除。为了保证单相接地保护跳闸的可靠性，一些地区l0 kV供电系统改为电源中性点经低电阻接地。发生单相接地故障后，由接地故障点经过大地和电源中性点串联电阻，与电源形成回路，单相接地故障电流可以达到数百安以上，跳闸的可靠性就可以得到保证。

5. 10/0.4 kV变电站单相接地保护设计

对于10/0.4 kV变配电站，需要根据当地供电部门的要求进行单相接地保护的设计。供电系统 一级变电站一般都有单相接地保护。l0/0.4 kV变配电站规模比较小时，可以不设计单相接地保护。或只设计Y/Y/型电压互感器与接地监视装置，进行单相接地报警。

10/0.4 kV变配电站规模比较大时. 除设计Y/Y/ 型电压互感器与接地监视装置，进行单相接地报警外，也可以在电源进线处安装零序电流互感器，采用具有小电流接地选线功能的变电站综合自动化电源进线保护装置，动作于报警。这样一旦发乍单相接地故障，就可以检测出是否为本变电站发生单相接地故障。出线问路较多时，也可在各路出线处安装零序电流互感器，与Y/Y/型电压互感器相配合，通过小电流接地选线装置，或采用具有小电流接地选线功能的变电站综合自动化装置，实现单相接地保护，动作于报警或有选择性地跳闸。

对于低电阻接地的10 kV系统，10/0.4 kV变配电站应按供电部门要求设计单相接地保护，并按最大不平衡负荷电流选择零序电流互感器的变化。安装零序电流互感器有困难时，可以采用从三相式电流互感器二次侧中性线采集零序电流的零序电流滤过器方案。

《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》第4.0.1l、4.0.12条规定，单相接地保护可利用高压侧三相式过电流保护、安装于低压侧中性线上的零序电流互感器以及安装于低压侧的三相电流互感器三种方式。

篇（8）

中图分类号：TD61 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）04-0051-02

1 变电所所址的选择

本矿井采用双回35kV电源供电，两回35kV电源分别引自不同的区域变电站。矿井工业场地建设一座35/10kV变电所，变电所低压为0.4kV。变电所所址的选择应靠近负荷中心，便于进、出线且周围环境无明显污秽，结合矿井工业场地总布置情况，本变电所设于矿井工业广场的东南部。

2 变电所一次设计

2.1 计算负荷及短路计算 矿井35kV变电所10kV母线计算负荷：有功功率Pj=11638kW，无功功率Qj=7724kvar；无功补偿Qc=4380kvar，补偿后无功功率Qj=3344kvar，视在功率Sj=12123kVA，功率因数COS？准=0.96。

2.2 主要电气设备选择 经过计算，矿井变电所35kV母线短路容量为94.3MVA，短路电流1.47kA，短路电流冲击值3.75kA；10kV母线短路容量为50MVA，短路电流2.75kA，短路电流冲击值7.02kA。短路参数对电气设备选择无特殊要求。变电所35kV配电装置选用KYN61-40.5Z（开断电流25kA）型户内铠装移开式金属封闭关柜；10kV配电装置选用KYN28A-12Z型（开断电流20kA）户内中置开关柜；主要电气设备的技术参数经验算符合动热稳定的要求。10kV馈出电缆最小热稳定截面：按中速开断速度考虑，取0.2S短路电流产生的热效应为Qth=I×Tth=7.022×0.2=9.86，电缆热稳定允许的最小电缆截面Smin=×103/C=22.9mm2，C取137（铜芯电缆）。变电所10kV馈出电缆按交联聚乙烯绝缘（铜芯）最小热稳定截面为25mm2。

2.3 电气主接线及主要电气设备 根据矿井负荷统计结果，35kV变电所主变压器设计选用SZ11-8000/35、8000kVA三台，电压比为35±3×2.5%/10.5kV、接线组别Y，d11。两台运行一台备用，主变正常负荷率74%，故障保证率100%。为满足节能要求，主变压器分列运行。变电所35kV电气主接线采用单母线分段系统，设计选用KYN61-40.5Z型铠装移开式交流封闭开关柜，配真空断路器弹簧操作机构。共设13个间隔（进线间隔2个、进线避雷器间隔2个、出线间隔3个、母联间隔2个、PT间隔2个、站用变2个）；开关柜单列布置。变电所10kV电气主接线采用单母线分段系统，设计选用KYN28A-12Z型户内中置开关柜31台，配真空断路器弹簧操作机构；10kV出线建设15回；预留2回。主变进线采用架空进线，10kV出线采用电缆敷设，开关柜双列布置。变电所0.4kV系统计算负荷Pj=907kW、Qj=222kvar、Sj=945kVA；其中一、二级负荷Pj=332kW、Qj=80kvar、Sj=346kVA。设计选用SCB11-800/10、10/0.4kV、800kVA动力照明变压器2台，同时运行，负荷率59%，故障保证率84.6%；当一台变压器停运时另一台能保证供电范围内一、二级负荷用电。0.4kV采用单母线分段系统。变电所设两台35/0.4kV所用变，一用一备，设备自投。变电所正常工作照明电源由所用电380/220V系统供电。事故照明电源正常由交流电源供电，事故时由由直流屏供电，两电源回路可自动切换。主控室、高压配电室及主要通道进出口处均装设事故照明灯。

2.4 无功补偿 矿井用电负荷较大，特别是主、副井提升机采用可控硅直流传动系统，且矿井变频设备使用较多，无功补偿与谐波治理要求较高，为降低设备投资，本设计选用静态电容器组和动态补偿组合的方式。根据负荷统计结果，SVG链式逆变器设置1500kVar，电容器组为1200kvar，实现动态无功补偿和滤除谐波。

2.5 中性点接地方式 35kV中性点按不接地方式设计。矿井10kV电缆线路总长约12.5km，10kV配电网络的单相接地电容电流计算值为12.68A，考虑变电所16%的附加值后，变电所10kV侧总单相接地电容电流约为14.7A，设计10kV系统中性点经消弧线圈接地；0.4kV系统中性点接地。

2.6 防雷及接地 矿井所在地区年平均雷暴日数为40天，属于多雷区。变电所楼屋面采用现浇钢筋砼结构，将屋面砼内钢筋焊接成网装接地，防直击雷。线路进站段采用避雷针进行直击雷保护。根据《交流电气装置的接地（DL/T621-1997）》的要求，变电站设计工频接地电阻不大于4Ω。变电站主接地网按不等间距方孔网布置，以水平接地体为主，垂直接地体为辅联合构成。变电所接地槽均置换为粘土，并添加专用降阻剂。变电站设计除砼路面外的场地均铺设砼预制块，增加地表接触电阻，进一步提高变电站允许接触电压差及跨步电压差，保障人身安全。

3 变电所二次设计

变电站按无人值班设计，采用计算机监控系统，计算机监控系统采用分层分布式网络结构，完成对变电站内所有设备的实时监视和控制，数据统一采集处理，资源共享。保护动作及装置报警等重要信号采用硬接点方式输入测控单元。结合变电站无人值班方式的特点和目前计算机监控系统在变电站的应用情况，确定计算机监控系统的监控范围如下：①全站的断路器、隔离开关及电动操作的接地开关工作状态；②主变压器的分接头调节（有载调压变压器）及10kV无功补偿装置自动投切装置状态；③直流系统和UPS系统工作状态；④通信设备及通信电源告警信号；⑤站用变压器、直流系统、UPS系统的重要馈线开关状态。计算机监控系统具有与电力调度数据专网的接口，软、硬件配置支持联网的网络通信技术以及通信规约的要求。

3.1 保护配置及自动装置 主变压器主保护设差动保护、本体重瓦斯、有载分接开关重瓦斯保护、非电量保护（跳闸）。后备保护设复压过流、过负荷保护、非电量保护（发信号）。35kV母联设母线充电保护、限时速断保护、过流保护。10kV馈出线设三段式电流保护。10kV小电流接地选线由专用的装置实现，同时拟将所有10kV零序电流信号接入故障录波装置，便于分析接地故障；母联分段设母线充电保护、限时速断保护、过流保护；10kV电容器回路设两段式电流保护、高电压、低电压、零序电压（开口三角形）及过负荷，保护均动作于电容器断路器；10kV动力变压器设两段式电流保护、温度及过负荷保护。

3.2 变电所的计量 系统计量设置于产权分界点，即在上级变电站35kV出线侧设置关口计费点，关口计费点电度表按主、副表配置，精度有功为0.2S级，无功为2.0级。

变电所10kV馈线电能计量按有功0.5S级、无功2.0级配置。 智能电能表测量具有有功、无功、电压、电流、频率、有功电量、无功电量和多费率电量、最大需量、分时区、时段、不同费率为基准的电量累计和存储，可通过串口向电能量远方终端传送分时电量数据；其具备失压记忆功能，以保持运行参数和电能量数据；具有就地维护、测试功能接口站有电度表均通过串口送入集中的电能量采集装置，并通过该装置转送给变电站计算机监控系统。

3.3 变电站微机防误闭锁综合操作系统 变电所装设一独立微机防误闭锁综合系统，配置工控主机（应具备与微机监控、RTU等接口功能，实现数据共享，并可闭锁监控操作）、汉字显示器、开关闭锁控制器和电脑钥匙等。实现强制性五防闭锁、在线自动对位、仿真模拟预演、多任务并行操作。通过与综合自动化系统的通讯管理单元通讯的方式，接收各类操作的操作顺序，并与装在一次设备上的编码锁配合，一起完成防误闭锁各项功能。

4 直流系统

本变电站装设一套智能型微机高频开关直流电源成套装置，负担断路器合闸、微机综合自动化系统、通讯及事故照明等直流负荷。直流系统电压采用220V，设一组阀控式密封铅酸蓄电池和双套冗余配置的（模块按N+1冗余配置）高频开关电源充电装置。该装置能与微机综合自动化系统进行网络通讯，实现直流屏的无人职守。蓄电池的容量按能满足微机综合自动化系统全站事故2小时停电时的放电容量配置，设计选用100Ah铅酸免维护蓄电池。微机高频开关直流电源屏组安装于中央控制室。为了防止可能由于交流站用电系统突然事故发生，本工程设计选用一套5kVA的UPS不间断逆变电源装置，UPS微机不间断逆变电源屏装设在中央控制室内，为确保运行的可靠性，电源输入另外还设有交流旁路系统及直流直接供电系统。

5 系统通信及调度自动化

矿井变电所对外通信线路随矿井35kV变电所至上级变电站的35kV线路同时建设，设计假设采用35kV线路架设1条12芯OPGW光缆，本矿35kV变电所新设光通信设备和相应配套设施，光通信设备安装在所内主控室设备区。通讯电源由所用直流电源加DC/DC转换模块方式给通信设备供电，共设置3套30A 220V/48V模块。变电所备用通信为市话通信。本变电站远动信息通过远动通道分别上传至集控站和地调，远动信息包括变电站全部“四遥”（遥控、遥测、遥信、遥调）信息。本变电所采用微机监控系统，交流采样，远动功能由计算机监控系统的远动工作站来完成。

6 节能及环境保护

所内主要污染源有电磁辐射、噪声等。变电所设备选用低场强电气设备；对电气设施采取有效的屏蔽措施；减少接触不良产生的火花放电；避免火花放电产生高频电场。变电所的噪声主要来源主变压器，变压器采用自冷低噪音设备满足环境保护的有关规定。设计主变压器选择节能型铜芯低损耗电力变压器，变电站站用变压器选用S11型低损耗变压器；变电站照明灯具选用节能灯具。本变电所10kV侧配置了动态无功补偿装置，提高了功率因数。结合变电站综合自动化系统及电力监测监控系统设置的电能监控信息系统，建立计算机远程监控信息系统，实时监测企业的电能消耗等运行参数，对用电负荷进行节电目标管理，严格控制高峰期用电负荷，实现企业电能管理信息化和自动化。

参考文献：

[1]煤矿安全规程.

[2]矿山电力系统设计规范.

[3]煤矿井下供配电设计规范.

[4]矿井设计规范.

[5]供配电系统设计规范.

[6]35～110kV变电所设计规范.

[7]10kV及以下变电所设计规范.

[8]交流电气装置的接地（DL/T621-1997）.

篇（9）

2钢管总体布置设计

钢管的总体布置主要是钢管管线走向；钢管与前池及厂房机组的联结方式。其布置应符合电站总体布置要求，考虑地质、地形条件，本着节省投资，水流平顺、水头损失小，施工及运行安全、方便的原则，经技术经济比较确定。在钢管管线布置中，根据工程地形、地质情况方便进出段与其它建筑物及设备联接，将钢管管线在初步设计基础上平行向下游侧移动10m。这样，主要有下列好处：

（1）便于进行前池进水口布置，钢管在前池处二级电站管道设计李盛春水电勘测设计分析与探讨水工与施工《水利水电》2013年第3期10转弯距离缩短。

（2）钢管上段平移后避开了冲沟，提高了钢管安全度，同时也便于布置前池顶坝泄洪和溢流。

（3）钢管中部段下移后，原设计需打的一平洞可以取消，降低了工程造价。

（4）钢管下部原设计在一滑坡体上通过，施工处理难度大，造价高；现平行下移后，可避开高滑坡体，减少砌1000m3，节省了资金5万元（1992年建设时单价）。保证了钢管安全，同时也缩短了支管长度，便于升压站布置，对厂区总体布置有利。钢管与前池的联接，采取坝内埋管型式，安装快速闸门。钢主管与厂房纵轴向成30°角布置，在1＃镇墩处分两支管引向水轮机。3钢管直径选择压力水管直径选择是钢管设计的基础和关键。钢管直径选择应进行技术经济比较确定，选择技术上可行，经济上优越的方案。根据初步设计和钢管直径计算经验公式，初步拟定3个方案进行技术经济比较。

方案1：内径0.9m，全长736.72m；方案2：内径0.9m段长304.51m，内径1.0m段长432.21m；方案3：内径1.0m全长736.72m。对各方案进行水头损失计算。进行各方案电能损失计算时，电站平均流量按下式确定：Qcp=Ncp9.81y水y发HH=V上-V中-KQ2cp式中Ncp———平均出力，Ncp=1997.7kW；y水、y发———分别为水轮机、发电机平均效率，取y水=83%；y水=94%；V上、V中———分别为上游平均水位，喷嘴计算高程；K———水头损失系数，对方案1：K=1.915；方案2：K=1.432；方案3：K=1.092。根据上式求得Qcp、H=KQ2cp后，按下式计算电能损失：E=9.81y水y发QcpH·式中t———1年小时数。计算结果见附表。按公式β=HD2[β]02mm初估管壁厚度，对各方案钢管重量进行估算。按发电平均售电价0.15元／kW·h（1992年建设时单价）计算钢管电费损失根据上述计算进行方案比较，确定最终方案。从水头损失来分析，内径0.9m方案最大水头损失为25m，这将造成机组选型困难，水轮直径必须大一个档次，机组造价将大大增加。而方案2最大水头损失为l8m，方案3最大水头损失为14.5m，不会造成机组造型问题。从制造、安装及运输等方面比较，三个方案的直径相差不多，无大的困难。钢管直径的最后确定在于其经济优越性。由方案1和方案2比较，其单位电能投资0.5元/kW·h比电站综合单位电能投资0.6元/kW·h小；其回收年限为3.28年，显然方案2比方案1优越。对方案2和方案3比较，其单位电能为0.94元／kW·h，比电站综合单位电能投资0.6元／kW·h大，回收年限也达6.27年，故方案2比方案3也优越。

篇（10）

中图分类号：TU47 文献标识码：A 文章编号：

本文讲述的进水口是将水库的水流通过引水隧洞引向电站厂房，进口段及闸门段形成一个塔式结构，耸立在库区左岸坡，塔顶设操纵平台和启闭机室，用工作桥与岸边相连，为单孔单面进水的矩形塔式有压流进水口。这种塔式进水口适用于当地材料坝、进口处山岩较差、岸坡又比较平缓的情况。下面我就从结构布置、水力计算、结构计算和地基处理方面对该进水口设计做一简单介绍。

一进水口布置

进水口建筑物作为水利水电工程的一个组成部分，其位置和型式的选择与整个枢纽工程总体布置关系密切，只有与整个枢纽工程总体布置一并考虑，通过方案比较才能确定合适的布置方案。

引水工程进水口应根据地形地质条件，尽量选择良好的地质条件和避免高边坡开挖，以减少工程处理措施，且运行更安全。避免设置在含有大量推移质的支流或山沟汇合口附近，进水口前缘水域应尽量避免容易积聚污物的回流区，并应避免漂木直接撞击。进水口应在各级运行水位下，均具有良好的水力条件，进口轮廓平顺、流速较小，水流畅顺、流态平稳，尽可能减小水头损失。有压式进水口底板高程应保证在上游最低运行水位时仍有足够的淹没深度，且应高于水库或天然河床冲淤平衡高程，保证流态平稳，避免产生贯通式漏斗漩涡，能够适应电站负荷变化，引进发电所需流量。进水口设置拦污栅，防止污物进入流道，进水口过栅流速一般控制在0.8~1m/s，否则会增加水头损失，影响经济效益，在计算过栅流速时，应按扣除栅条面积后的净过水断面面积计算，在塔顶设置机械清污装置等。进水口须设置事故检修闸门，以便在事故时紧急关闭，截断水流，避免事故扩大，也为引水系统的检修创造条件。有压式进水口应在闸门后设置通气孔，通气孔通向室外，加设栅网，安全起见，不要对冲人员活动区和设备区，出口顶高程应高于上游最高水位。进水口要有足够的强度、刚度和稳定性，结构简单，施工方便，造型美观，便于运行、维护和检修。尽量减少工程量，使造价经济合理。

二水力计算

进水口的类型和功能不同，其水力计算内容也不尽相同，由于建筑物边界条件和水力条件很复杂，水力计算参数的取值也不相同。因此，必须结合工程实际，选用合适的计算方法和计算参数，对于大型或重要的进水口还要进行水工模型试验。对于有压式进水口水力计算主要包括以下几个方面。

1、水头损失计算，包括拦污栅段、进口段、闸门段及渐变段的局部和沿程水头损失；

2、进水口最小淹没深度就算，按照《水利水电工程进水口设计规范》SL285-2003所列公式进行计算。

3、通气孔面积计算，可参照《水利水电工程钢闸门设计规范》SL74-95计算。

4、在满足淹没深度情况下，过流能力计算通常不是控制性的，至于管道充水和地基渗流计算，就要根据工程实际情况，结合工程具体条件进行。

三 结构计算和地基处理

进水口结构计算和地基处理除了要考虑进水口主体建筑物以外，还应包括防沙、防污、库岸的边坡工程等。进水口布置确定后，建筑物结构型式、结构轮廓以及地基处理等都要在结构设计中研究确定。结构计算内容包括建筑物整体稳定分析（含抗滑、抗倾、抗浮稳定）、地基应力、整体结构与局部构件设计等；对于土质地基还应复核渗透稳定性，并作相应的沉降计算。对于未满足设计要求的地基基础，应根据地质条件以及建筑物的运行要求，采取防渗、排水和加固等地基处理措施。

作用在进水口建筑物上的荷载分基本荷载与特殊荷载两类，应按《混凝土重力坝设计规范》SL319-2005、《水闸设计规范》SL265-2001、《水电站厂房设计规范》SL266-2001和相关规范进行计算。荷载组合分基本组合与特殊组合两种，具体计算时采用哪种组合按照《水利水电工程进水口设计规范》SL285-2003相关规定进行选取。

1、进水口整体抗滑稳定计算公式可采用抗剪断强度计算公式或抗剪强度计算公式：

（1）、抗剪断强度计算公式:

（2）、抗剪强度计算公式:

式中:——分别为抗剪断和抗剪强度计算相应的抗滑稳定安全系数；

f’、c’、f——分别为建基面抗剪断摩擦系数、粘结力和抗剪摩擦系数，仍按《混凝土重力坝设计规范》SL319-2005、《水闸设计规范》SL265-2001有关规定取值；

——分别为建基面上作用力的法向分量总和和切向分量总和；

A——建基面面积。

2、抗浮稳定计算

计算公式:

式中:——抗浮稳定安全系数；

——建基面上垂直力总和（不含设备重量）；

——建基面上扬压力总和。

3、抗倾稳定计算

计算公式:

式中:——抗倾覆稳定安全系数；

——建基面上稳定力矩总和；

——建基面上倾覆力矩总和。

4、建基面上垂直正应力计算

式中: ——建基面上计算点垂直应力；

——建基面上垂直力总和；

——分别为建基面上垂直力对形心轴X、Y轴的力矩总和；

x、y——分别为建基面上计算点至形心轴Y、X轴的距离；

Jx、Jy——分别为建基面对形心轴X、Y轴的惯性矩；

A——建基面面积。

按照上述公式进行计算的结构均应满足进水口设计规范的要求。

进水口地基应修建在地质条件良好的地基上，对地基中的断层、破碎带、软弱夹层、裂隙密集带、岩溶等地质缺陷，埋藏较浅的可以挖除，当埋藏较深时应采取加固措施；对土质地基持力层性状必须均匀、稳定，当有软弱下卧层时，应采取相应的加固措施。这些加固措施主要有防渗、排水、帷幕灌浆、固结灌浆、强夯、换土、深基、桩基、沉井、地下连续墙等一种或多种工程措施综合处理。

四、结束语

本文是结合工作实际就重庆地区引水发电工程进水口设计提出的一些个人观点。进水口作为水工建筑物的一种，它也具有水利工程“庞大、复杂、多变” 等特点，这也使设计工作增加了更大的难度，设计人员必须根据工程实际情况多分析多比较，同时还应当考虑新材料、新技术、新施工工艺的应用，使设计方案做到最优。

参考文献：《水利水电工程进水口设计规范》SL285-2003

《混凝土重力坝设计规范》SL319-2005

《水闸设计规范》SL265-2001