電站設計規范匯總十篇

序論：好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程，我們為您推薦十篇電站設計規范范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

中圖分類號： S611 文獻標識碼： A

所謂雨水泵站主要是指在城市的低洼地帶或者城市的雨水管道系統中，設置的用于城市雨水排除的泵站。雨水泵站的設置避免了城市內澇災害，有效改善了城市居民的居住環境，對于城市形象的建設具有重要的意義。

特別是對于地勢平坦的平原地區城市而言，由于其雨水管渠的埋深相對較大，且起點與河道的距離相隔較遠，從而使洪水的水位高于城市雨水管渠的水位，增加了施工難度，加之海潮的影響，雨水泵站就成為平原地區城市防止內澇災害的必然選擇。雨水泵站在城市排水系統重要組成部分，合理的規劃、布置雨水泵站對整個排水區域及時迅速排除雨水，防止內澇起著重要的作用。

20世紀以來，人類雖然興建了大量的防洪設施，防洪標準有所提高，但是洪水災害 仍然是對人類的主要威脅。隨著社會經濟的不斷發展，今后如再發生同樣的淹沒范圍，其洪災損失將越來越大。非工程防洪措施和工程性防洪措施將更多為人重視，人口和財富的不斷集中，城市防洪日益重要：城市的高速發展導致大量雨水資源的流失和水澇災害并由此引發一系列的城市生態環境和社會問題，如何把排洪減澇、雨洪利用與城市的景觀、生態環境和城市其它一些社會功能更好地結合，高效率地利用城市寶貴土地資源的城市治水和雨洪利用設施。通過科學合理的設計，減少洪峰對周邊或下游重要區域的水澇災害。

設計雨水管渠時，應盡可能重力排除雨水，但在平原地區，因地勢平坦，雨水管渠起點距河道較遠，管渠埋深較大，施工困難，雨水排出口管渠的水位較洪水水位低，或受海潮影響，不得不修建雨水泵站。雨水泵站設計的好壞對泵站今后長期正常運轉起著決定性的關鍵作用，且雨水泵站的設計比較復雜，其投資在整個雨水工程中所占的比例較大。如果設計不合理，所造成的浪費是無法補救的。

1雨水泵站設計中的幾個關鍵問題

1.1良好的進水條件

前池進水如果有條件應盡量采用正向進水；如有條件限制采用側向進水時要設置分水導流設施以保證良好的進水條件。為水泵提高效率創造良好的條件。

1.2設計水位

雨水泵站的最低水位高程，對及時有效的排除內澇。降低泵站建設的費用，具有較大的意義。

雨水泵站的最低水位一般略低于來水干管的管底，而對于流量較大的泵站，為了避免泵房太深，施工困難，也可以略高于來水管管底，使最低水位與該泵流量下的來水管渠中的水面標高齊平。

泵站最高設計水位是來水管渠滿流（管渠水位）時，而泵站的最高設計水位（設計來水量水位）應選取在低于來水管渠內頂0.2～0.3m為宜，因為泵站內多臺水泵依次啟動需要3～5min，在管渠水位達到設計來水量水位前3～5min啟動第一臺水泵工作，依次啟動各水泵。當水位上升到設計來水量水位時，泵站水泵已全部參加工作，此時與匯水區排水系統同步工作，使整個系統的排水設施達到最佳工作狀態。

1.3起重設備

根據泵站的大小和設備的重量，考慮起重設備的選擇。在當今以人為本的社會時代，大中型泵站一定要采用電動雙軌橋式吊車，吊車起重量一定考慮設備整臺組裝的總重計算吊車容量。大型泵站的的泵臺數比較多，一定要注意考慮最邊上兩臺泵的起吊的方便暢通，不受泵房上面的走廊結構的阻擋影響起吊。

2工藝流程

目前我國城市雨水泵站流程一般都采用以下方式:

雨水干管格柵間進水管雨水調節池雨水泵站水泵壓力出水管出流井(或緩沖池) 排水管(渠) 出口翼墻(有時還設有防洪閥門)水渠河流或海洋。

以上流程并不是一成不變的，可以根據每個地區的具體情況合并或減少。如格柵間、雨水調節池均可設在雨水泵站內，合并成一個構筑物。如遇位及洪水位時，可設計成岔道，當中低潮位(中低洪水位)時自流排入水體，而在位(高洪水位)時，用水泵將雨水排入水體。

一般雨水泵站的平面布置比較緊湊，排水量大，故多采用軸流泵。這樣一來，設置格柵時，除了要考慮便于清理外，還應使進水穩定，不要造成漩渦，保證水泵在高效段運行穩定。

3雨水量的計算

進行雨水泵站設計時，需要對雨水量進行精確的計算，以保證泵站的排水量與雨水量之間相互符合，雨水量計算的準確性對于投資的成本及事故的發生都有著直接的影響。在對雨水量進行設計時，需要根據城市雨水管網的設計同時進行，這樣可以充分保證設計水量的準確性。在設計時還需要對于城市地形、短時間內積水、降雨量變化、生產廢水量等進行全面的考慮。

4設備選型

4.1進水閘門

進水閘門是截斷進水，為機組的安裝檢修、集水池的清池挖泥提供方便。當發生事故和停電時，也可以保證泵站不受淹泡。進水閘門一定選用手電兩用啟閉機械，在停電時，可以及時截斷進水，保護泵站的核心設備立式軸流泵，提高泵站的安全性。另外絲桿一定要為實心圓鋼，滿足強度要求。

4.2格柵

格柵攔截雨水、生活污水和工業廢水中較大的漂浮物及雜質，起到凈化水質、保護水泵的作用。大中型雨水及合流泵站的格柵寬度大，為了提高清污效果，要將格柵分成窄跨，采用多臺固定式清污機。柵條斷面應根據跨度、格柵前后水位差和攔污量計算決定。柵條寬度宜采用15mm，柵條強度一定要滿足埋深較大的泵站強度要求。格柵井的埋深在7.5～12m范圍內，最好采用反撈式格柵除污機，齒耙由后向前運行，撈渣徹底，當底部沉積物（泥砂、碎石）較多時，不會堵耙，避免造成事故。

4.3泵的選型

選泵首先要要根據泵站的性質、設計水量，根據水泵的數量（中小型泵站一般不超過4臺，大型泵站不超過8臺）來確定單臺水泵的設計水量，根據對泵站進出水的水位分析和管道水頭損失決定水泵的設計揚程，使在最高和最低揚程之間運行時，處于高效率區的范圍。而且無論在單臺運行還是多臺組合運行時都有較高的運行和穩定可靠的運行狀態。在泵的特征參數選定后，泵型應根據水質、水量和提升高度來確定，要采用高效率、低能耗，易于檢修和耐用的水泵。排水泵站常選用軸流泵、混流泵、離心泵和潛水泵。由于雨水泵站的特點是流量大，揚程小，因此常用軸流泵。

采用立式軸流泵，是比較合適的，立式軸流泵不僅建筑面積小，而且使用管理方便。直聯式污水泵的特點有大通道葉輪，具有抗塞能力強、效率高；采用直聯式結構，泵的結構緊，體積小、安裝高度低，具有更好的運行平衡性，機械傳動損失更小，運行平穩；泵的軸封采用雙道機械密封串聯安裝，密封可靠性高，軸材質采用不銹鋼，可保證在泵的整個服務時間內無需更換。采用立式結構，后開門，不必拆下泵體就能對泵進行檢修，使泵的維修變得十分方便。

5集水池水位的確定

最高水位，一般指泵站在正常運行情況下，進水達到設計流量時的集水池水位。根據《給排水設計手冊》(第5冊)中對于雨水泵站最高水位和最低水位的定義:最高水位是指雨水按進水干管滿管流的水位，因而最高設計水位應與進水管管頂相平，《室外排水設計規范》(GBfT 50014-2006)指出，我國的雨水泵站運行時，部分受壓情況較多，因此設計最高水位可高于進水管管頂，但不得使管道上游地面冒水。最低水位是指一般雨水按相當于最小一臺水泵流量時進水干管充滿度的水位。

6泵站運行

雨水泵站控制系統利用PLC的邏輯控制功能，提供設備的自動控制及關聯設備的聯動、聯鎖控制。泵站控制系統有自動和手動兩種運行模式。在自動運行模式下，泵站控制系統根據液位和泵組狀態等參數自動啟動適當數量的泵組，根據格柵前后液位差自動啟動格柵機及輸送機，隨時檢測和處理各泵組及機械電氣設備的運行狀況，在故障或事故發生時發出報警。在手動運行模式下，檢修、調試人員可通過泵站控制柜的操作面板，手動操作工藝設備。

(1)水泵的運行以水位的高低選擇水泵的開停臺數。水泵開車為閉閘啟動，要逐臺開啟，逐臺關閉。當發生超高或超低水位時，PLC則發出報警信號，自動調整進水閘門的開啟高度和關閉運行水泵。

(2)移動式格柵清污機的控制方式有兩種:一是平時定時開停;二是根據格柵前后的液位差值來控制格柵清污機的運行，探頭分別安裝于格柵前后，檢測格柵前后的液位差，當達到一定水位值時，開啟格柵清污機。

7結語

近年來，各個城市“洪災”嚴重，時常在各種媒體上看到城市處于洪澇災害中，雨水泵站的建設是刻不容緩的事情，其設計和施工質量直接關系著雨水泵站使用功能的發揮，關系著城市人民生活和財產的安全，所以在設計實施時需要層層把關，控制好各個環節的質量，從而將雨水泵站打造成一項民心工程，為城市的長遠發展奠定堅實的基礎。

篇（2）

市勞動保障局制定了七項措施，全力推進基層勞動保障平臺規范化標準化建設。

1、建立組織，加強領導。成立全市推進街道（鄉鎮）、社區基層勞動保障平臺規范化、標準化建設試點工作領導小組，以局主要領導為組長、分管領導和京口、潤州、鎮江新區三區勞動保障局局長為副組長。

2、召開會議，征求意見。一是召開由京口、潤州和鎮江新區勞動保障局分管局長、就業中心主任和試點街道（鄉鎮）分管領導、勞動保障所所長參加的座談會，征求試點意見。二是召開局有關處室、單位會議，征求有關部門延伸勞動保障辦事項目，并由各職能部門對延伸辦事項目，制定具體實施方案，明確工作內容、工作標準、操作程序、考核標準、激勵措施、資金來源和撥付方式等。三是召開基層勞動保障平臺規范化標準化建設試點工作領導小組工作會議，對下一步基層平臺規范化標準化建設試點工作進行動員部署。

3、制定標準，統一建設。一是制定統一規范的服務和建設標準，制訂基層平臺業務工作操作手冊。同時，進一步修改、完善星級勞動保障服務所評估標準。二是強化硬件建設，督促試點單位在場地、設備等方面加大投入，并爭取市財政和有關處室、單位根據延伸下移項目給予一定經費補貼。三是在目前所有街道和部分社區實現就業信息系統聯網的基礎上，逐步將“金保工程”信息系統全面延伸到街道和所有社區。

4、增配人員，明確分工。根據目前街道（鄉鎮）、社區人員配備情況，結合勞動保障功能全覆蓋要求，街道（鄉鎮）勞動保障所配備4-5人，社區勞動保障配備3名工作人員，增配人員逐步招聘到位。街道增配人員統一面向社會公開招聘，人員待遇工資參照社區居委會副主任工資水平，社會保險繳納標準參照公益性崗位，所需經費由市財政安排。鄉鎮增配人員由各轄市、區自行招聘。增配人員為網格化管理專職勞動保障協理員，實行統一分工，主要從事社保擴面、勞動監察和維權等工作。

5、強化培訓，提升素質。加強對現有街道、社區平臺工作人員和新增專職勞動保障協理員業務知識培訓；根據基層勞動保障平臺功能全覆蓋要求，對基層勞動保障平臺工作人員開展新增延伸項目業務知識培訓。同時，對基層勞動保障平臺工作人員進行統一計算機操作培訓。

篇（3）

隨著國民經濟的發展，電網改造的進程也在加快。在電網改造建設過程中,變電站的建設數量呈現不斷上升的趨勢。為了節省用地、減少建筑面積、控制工程造價和與城建規劃相協調，許多變電站都設計為綜合自動化無人值班的變電站，采用全戶內或半戶內布置方案。在此種情況下，消防系統的正常運行對于變電站的安全生產顯得更為重要。本文著重介紹變電站的各種消防技術措施及其工作原理和相應的設計方法。

關鍵詞：變電站消防系統、水噴霧滅火系統、氣體滅火系統、火災自動報警系統

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

變電站消防系統的設計可分為：總平面布置及建筑防火、消防滅火設備系統、通風空調防排煙、消防電氣、電纜敷設及防火阻燃等幾部分內容，以下對各個系統的設計原則一一作簡略介紹。

一、總平面布置及建筑防火

變電站總平面布置消防設計主要依據《建筑設計防火規范》GB50016及《火力發電廠與變電站設計防火規范》GB50229。

變電站內火災危險性為丙類且建筑面積超過3000m3的生產建筑周圍宜設置環形消防通道。主變壓器場地、高壓電抗器場地周圍應設置環形消防通道，當設置環形消防車道有困難時，可沿長邊設置盡端式消防車道，并應設置丁字形回車道或回車場。消防車道的寬度不應小于4m，轉彎半徑不宜小于9m，道路上架空障礙物凈高不應小于4m，可以滿足消防車通道、運行、檢修、安裝等要求。以確保消防通道暢通無阻,在每一建(構)筑物發生火災時,消防車可直達出事地點。

變電站內的建(構)筑物與變電站外的民用建(構)筑物，變電站內各建(構)筑物及設備間防火間距必須嚴格遵循《建筑設計防火規范》GB50016及《火力發電廠與變電站設計防火規范》GB50229的規定,以防止某一部位發生火災后殃及相鄰部位的建(構)筑物,從而阻止火勢漫燃至全站。

二、滅火系統

變電站內的滅火系統有消火栓滅火系統、水噴霧與細水霧滅火系統、泡沫滅火系統、氣體滅火系統、干粉滅火系統等多種形式。

1.消火栓滅火系統

變電站消火栓滅火系統主要用于保護綜合樓、配電裝置樓等。消火栓滅火系統的滅火機里主要是冷卻：將可燃物冷卻到燃點以下，燃燒反應終止。用水撲滅固體物質的火災時，水吸收大量熱量，使燃燒物的溫度迅速降低，火焰熄滅。變電站消火栓滅火系統室內外消火栓用水量是依據《火力發電廠與變電站設計防火規范》GB50229和建筑物耐火等級、火災危險性類別、建筑物體積、建筑物高度、建筑物層數等選取相應的設計用水量。由于相當一部分變電站地處偏僻鄉郊或山區，市政供水不能到達或距離較遠，多采用深井取水以滿足變電站生活和消防用水。故變電站室內外消火栓滅火系統給水方式多采用設置消防貯水池、消防水泵和穩壓設施等組成的統一臨時高壓消火栓給水系統。

2.水噴霧與細水霧滅火系統

變電站水噴霧與細水霧滅火系統主要用于保護油浸變壓器、高壓電抗器、電容器、電纜隧道、電纜夾層等。其滅火機理主要是通過高壓產生細小的水霧滴直接噴射到正在燃燒的物質表面產生表面冷卻、窒息、乳化、稀釋等作用。從水霧噴頭噴出的霧狀水滴，粒徑細小，表面積很大，遇火后迅速汽化，帶走大量的熱量，使燃燒表面溫度迅速降到燃點以下，使燃燒體達到冷卻目的；當霧狀水噴射到燃燒區遇熱汽化后，形成比原體積大1700倍的水蒸汽，包圍和覆蓋在火焰周圍，因燃燒體周圍的氧濃度降低，使燃燒因缺氧而熄滅；對于不溶于水的可燃液體，霧狀水沖擊到液體表面并與其混合，形成不燃性的乳狀液體層，從而使燃燒中斷；對于水溶性液體火災，由于霧狀水能與水溶性液體很好溶合，使可燃燒性濃度降低，降低燃燒速度而熄滅。水噴霧與細水霧滅火系統設計噴霧強度以及持續噴霧時間依據國家標準《水噴霧滅火系統設計規范》GB50219和相關行業標準有關規定選取相應的設計數據。由于水噴霧滅火系統保護設備都是高壓帶電設備，所以噴頭與帶電設備的最小距離應根據帶電設備額定電壓等級選取相應的最小布置距離。油浸變壓器的保護面積除應按扣除底面面積以外的變壓器外表面面積確定外，尚應包括油枕、冷卻器的外表面面積和集油坑的投影面積。以下為某110kV變電站主變壓器細水霧滅火系統，如圖1所示。

3. “SP”合成型泡沫噴霧滅火系統

合成型泡沫噴霧滅火系統是采用合成泡沫滅火劑，通過氣壓式噴霧達到滅火的目的。該系統作用原理是結合水霧滅火和泡沫滅火的特點，借助水霧和泡沫的冷卻、窒息、乳化和隔離等綜合作用來達到迅速滅火的目的，具有良好的滅火效果，且不易復燃。系統的啟動方式是采用儲存在鋼瓶內的氮氣作為動力源，直接驅動儲液罐內的滅火劑混合液，經管道和水霧噴頭噴出。故不需設置龐大的消防水池，同時由于滅火劑以高壓氮氣作動力源，也不需設消防水泵等裝置。整個系統結構簡單，布置緊湊，控制容易，維護方便。對戶外獨立變電站的油浸變壓器特別是缺水或寒冷地區的變壓器，可采用“SP”合成型泡沫噴霧滅火系統取代傳統的水噴霧滅火系統。“SP”合成型泡沫噴霧滅火系統設計噴霧強度以及持續噴霧時間依據國家標準《泡沫滅火系統規范》GB50151和相關行業標準有關規定選取相應的設計數據。油浸變壓器的保護面積是按保護對象的水平投影面積且四周外延1米計算,與水噴霧滅火系統計算保護面積有所不同。以下為某220kV變電站主變壓器“SP”合成型泡沫噴霧滅火系統，如圖2所示。

4. 排油注氮滅火系統

排油注氮滅火系統的滅火機理是：當變壓器因內部故障發生火災，火災自動報警系統同時接到火災探測器和瓦斯繼電器動作信號后，立即打開快速排油閥，降低變壓器油箱油位，減輕油箱本體油壓，防止變壓器爆炸；同時關閉控流閥，切斷油枕向本體供油。經數秒延時，氮氣從變壓器底部充入本體，并充分攪拌，使油溫降至燃點以下而迅速滅火。全部充氮時間在十分鐘以上，可使變壓器油充分冷卻，防止復燃。整個系統結構簡單，運行維護方便。

5.氣體滅火系統

隨著鹵代烷滅火劑在內的氯氟烴類物質在大氣中的排放，導致對地球大氣臭氧層的破壞，危害人類的生存環境。變電站氣體滅火系統已多采用七氟丙烷氣體（HFC-227ea）滅火系統、混合惰性氣體（IG-541）滅火系統、二氧化碳滅火系統等潔凈氣體滅火系統。其滅火機里有冷卻、窒息、隔離和化學抑制等。變電站氣體滅火系統多用于封閉空間的油浸變壓器室、高壓電容器室、高壓電抗器室等的保護。氣體滅火系統主要依據防護區凈容積和國家標準《氣體滅火系統設計規范》GB50370選取滅火設計濃度等以設計計算。以下為某110kV變電站電容器室七氟丙烷滅火系統，如圖3所示。

6.建筑滅火消防器材

變電站各室外場地和室內各設備間按《建筑滅火器配置設計規范》GB50140和《電力設備典型消防規程》DL5027設置推車式和手提式干粉滅火器、消防砂池、消防斧、消防鏟、消防鉛桶、活動式噴霧水槍等建筑滅火消防器材。

三、通風、空調及防排煙

變電站建筑通風、排煙應盡量采用開窗自然通風和自然排煙方式。不具備自然排煙條件的配電裝置室及地下變電站則應設置機械排煙設施。變電站通風和空調系統應與消防系統聯鎖，配合消防系統進行防火隔斷和排煙。火災時，應按火災自動報警系統設定的程序聯鎖自動關閉通風和空調電源。

變電站GIS室內的六氟化硫氣體和氣體滅火防護區域放出的潔凈氣體均為比空氣重的氣體，故應設置機械排風裝置，排風口宜設置在防護區的下部并應直通室外。

四、消防電氣

1.消防供電

消防控制室、消防水泵、防煙排煙設施、火災自動報警系統、滅火系統、疏散應急照明和電動的防火門、窗、卷簾、閥門等消防用電，應按現行的國家標準《火災自動報警系統設計規范》GB50116和《供配電系統設計規范》GB50052的規定進行設計。

2.火災應急照明及疏散標志

變電站主控制室、通信室、配電裝置室、繼電器室、變壓器室、電容器室、電抗器室、消防水泵房、建筑疏散通道和樓梯間等場所，設置火災事故應急照明以及發光疏散指示標志。

3.火災自動報警系統

變電站應根據《火災自動報警系統設計規范》GB50116和《火力發電廠與變電站設計防火規范》GB50229的要求，設置火災報警及控制系統。火災報警控制器的容量、性能要求以及相應接口均應按照遠期規模考慮，火災探測報警區域包括主控樓及主變壓器等。根據安裝部位的不同，采用不同類型和原理的探測器。火災探測報警系統由感煙、感溫探頭、感溫電纜、手動報警盒、警鈴、火災報警控制器等組成。

火災報警控制器應設在變電站的主控室內，以便于集中控制和管理火災報警信息，并可通過通信接口將信息送至變電站的計算機監控系統，一旦火災發生，工作站操作員可即時推出相應的報警畫面，供運行人員監視。

五、電纜敷設及防火阻燃

為了防止電纜火災事故，電纜從室外進入室內的入口處、電纜豎井的出入口處、電纜接頭處、主控制室與電纜夾層之間以及長度超過100米的電纜溝或電纜隧道，均應采取防止電纜火災蔓延的阻燃或分隔措施，并應根據變電站的規模及重要性采取一種或數種的防火阻燃措施。

總之，隨著國民經濟的發展，消防標準的進一步提高。同時各種新型滅火系統在變電站消防上的廣泛應用，必將帶來良好的社會效益和經濟效益。

參考文獻

[1] 建筑設計防火規范 GB50016-2006中國計劃出版社 2006年

[2] 火力發電廠與變電所設計防火規范 GB50229-2006中國計劃出版社 2007年

[3] 水噴霧滅火系統設計規范 GB50219-95中國計劃出版社 1995年

[4] 氣體滅火系統設計規范 GB50370-2005中國計劃出版社 2006年

[5] 火災自動報警系統設計規范 GB50116-98中國計劃出版社1999年

[6] 建筑滅火器配置設計規范 GB50140-2005 中國計劃出版社 2005年

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1、引言

為使變電站投產后能夠安全、經濟地運行，同時為保證勞動者在生產過程中的健康與安全，關于勞動安全和工業衛生的設計，將結合變電站的生產工藝及特點，并盡可能將危害勞動者身體健康與安全的各種因素控制到最小或最低程度，為減少事故，針對其危害及危險因素，采取各種技術和防范措施，以期有效改善職工的生產勞動條件，保護職工的健康與安全。

2、變電站危險、有害因素分析

針對某典型的66kV戶外式變電站進行分析，該變電站66kV設備及主變壓器布置于戶外，其它設備布置于戶內。參照《企業職工傷亡事故分類》（GB6441-1986），本項目運行過程中的主要危險、有害因素，涉及人身傷害的主要為觸電傷害，電纜火災，變壓器火災、爆炸傷害等，另外還有機械傷害、高處墜落等，存在的設備事故有因一次、二次設備原因引起的開關誤動、拒動而導致的停電事故以及外絕緣降低導致的污閃等。

3、安全設施設計中采取的主要防護技術措施

3.1防高壓觸電及電氣傷害

合理安排變電站布局，嚴格執行設備間防火凈距，以及廠區架空設備的對地安全距離。選擇具有“五防”功能的高壓配電裝置。屋內配電裝置的隔離開關與相應的斷路器和接地刀閘之間應設置閉鎖裝置。低壓配電中，照明燈及插座均設PE線，插座配電采用漏電斷路器，做好接地及等電位連接。

3.2防自然環境災害：雷擊、地震、風災

防直擊雷保護的措施，戶外開關場設置4根23m獨立接閃桿組成聯合防雷系統。變電站屋面設接閃帶。 防雷電流侵入的措施，每段6kV母線均裝設一組避雷器；66kV每條進出線終端塔裝設避雷器；6kV每條出線起始桿裝設避雷器。交流屏、綜合保護單元均設電涌保護器。

變電站所有設備金屬構架、支架、基礎槽鋼、電纜鋼鎧、保護鋼管等正常非帶電金屬部分均做可靠接地。各種接地裝置連接在一起，接地電阻R≤1Ω。獨立接閃桿接地電阻R≤10Ω。

抗震設防烈度為7度，設計基本地震區速度值為0.1g。設計地震分組為第一組。基本風壓按照0.60kN/m2。

3.3防充油設備火災、爆炸

主要充油設備為變壓器，嚴格執行設備防火凈距，設置總事故油池，并定期回收。

3.4防電纜火災

①堅持定期試驗，缺陷及時處理。

②電力和控制電纜不混放。

③電纜溝不進水、進汽。

④分段阻燃措施完善。

⑤電纜孔洞必須嚴密封堵，穿墻兩側應刷耐火涂料。

3.5防中毒或窒息

變壓器設測溫裝置，溫度高跳閘報警，防止受熱的影響，變壓器油分解出廢氣引起中毒。

3.6防電磁污染及噪聲污染

除選擇的電氣產品的電磁及噪聲滿足生產標準外，保證建構筑物、電氣設備之間滿足安全距離要求，主控制室等工作人員工作場所的位置選擇應綜合考慮，便于巡視屋外主要設備、節省控制電纜、噪聲干擾小和較好朝向等因素。

3.7防止配電裝置的危險、有害因素

配電裝置的隔離開關與相應的斷路器和接地刀閘之間應設置閉鎖裝置。導體和電器的各項校驗應符合規范要求。導體和導體、導體和電器的連接處，應有可靠的連接接頭，不同金屬的導體連接時，根據環境條件應采取裝設過渡接頭等措施。屋外配電裝置架構的載荷條件，應考慮運行、安裝、檢修、地震情況時的四種荷載組合。遠動和通信設備設有可靠的事故備用電源，其容量應滿足電源中斷1小時的使用要求。

3.8防污閃事故

戶外設備如斷路器、隔離開關、互感器、避雷器、絕緣子等均選用防污型。

3.9 防火的安全措施

3.9.1火災自動報警系統

為確保安全生產和人身安全，嚴格按照《火災自動報警系統設計規范》（GB50116-1998）規范要求，變電站內安裝一套火災自動報警系統。感溫探測器、感煙探測器安裝在控制室、電容器室及高壓配電室的屋頂，采用吸頂式安裝；手動報警按鈕設置在進出口適當的位置；火災報警控制器安裝在控制室內，采用壁掛式安裝并預留RS485接口，將報警數據通過Modbus-RTU協議上傳至變電站計算機監控系統。

3.9.2 建筑物的防火設計

建筑物耐火等級的規定應嚴格按照《建筑設計防火規范》（GB50016-2006）確定。建筑內設滅火器及避雷設施；高壓配電室與相鄰房間之間設置防火墻，房間門除特殊注明外均為防火門，所有防火門均朝疏散方向開啟且遵循由高壓側開向低壓側的原則，滿足防火疏散要求。

3.9.3 消防設施

①消防原則

設計嚴格執行我國現行的有關消防設計規范，貫徹“預防為主，防消結合”的消防方針，并充分考慮天然氣火災特點，做到方便使用，安全可靠、經濟合理。

②消防對象

消防對象主要為：主控室、高壓配電室、電容器室、戶外開關場、變壓器。

③消防方式及器材配備

根據《35kV～110kV變電站設計規范》（GB50059-2011）本工程可不設消防給水系統，采用滅火器滅火。根據《建筑滅火器配置設計規范》（GB50140-2005）和消防對象的火災危險等級和火災類型，配置不同規格和數量的滅火器。

3.9.4 應急電源

主控制室和高壓配電室除設正常照明外還設有事故照明，事故照明電源引自直流系統（選用鉛酸免維護電池，200Ah）逆變裝置（3kVA）。

4、結論

總之，隨著變電站設計的規范化，不僅要使變電站的設計符合國家的有關政策、法律法規，更要達到安全可靠、滿足勞動安全和工業衛生工程的要求，為變電站創造了一個良好的文明生產條件。因此，變電站可能存在的危險有害因素分析，并應采取有效措施對于以上問題采取安全防護措施，成為變電站設計中不可或缺的一部分，并將在以后工作中逐步完善。

參考文獻：

水利電力部西北電力設計院. 電力工程電氣設計手冊 電氣一次部分[M]. 北京：水利電力出版社，1989

中國電力企業. GB50059-2011 35kV～110kV變電站設計規范[S].北京：中國計劃出版社，2011

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1. 前言

由于水電機組規模日益擴大，機組運行產生的激勵荷載也較大，水電站廠房作為機組的支承結構，勢必會受其影響而產生振動，特別是大型混流式水輪機的水力共振，這種共振不僅對自身機組穩定性產生影響，還使廠房產生整體或者局部的振動，并可對人體產生巨大的影響。因此，水電站廠房在設計時應充分考慮到機組振動問題，采取有效措施對抗機組振動，使廠房受到機組振動影響降到最低。

2.水電站廠房結構概況分析

水電站廠房是水電站中裝設了水輪發電機、水輪機以及各類輔助設備的建筑物，又是運行人員進行生產活動的場所，是各種型式水電站中必不可少的建筑物，水輪發電機以及水輪機的運行工作就是在水電站廠房中進行的。水電站廠房形式和布置等都不一樣，按其結構設計和布置特點來看，其可分為壩內式、地下式、壩后廠房頂溢流式以及地面式等形式，壩內式通常設計于壩體空腔內，地下式大部分均設計于地下洞室內，壩后廠房頂溢流式位于溢流壩壩趾，地面式廠房中，從其位置布置特點來看又分為河床式廠房、岸邊式廠房以及壩后式廠房，地下式廠房有時有些會露出地而，但大部分均設計于地下洞室中。雖然水電站廠房形式不一、規模大小也各不相同，然而從它生產以及輸送電能的角度來看，水電站廠房樞紐建筑物又可分為四部分，即主廠房、副廠房、主變壓器場和高壓開關站。主廠房是水電站廠房樞紐的主要部分，發電機以及輔助設備均安裝于主廠房內，主廠房在高度上又分為數層，最高層安裝有發電機，最下層是蝸殼層，中間一層安裝水輪機，人們習慣將最高層稱為上部結構，中間和最底層稱為下部結構即支承結構，水輪機組荷載直接作用于此結構中。副廠房通常是緊挨著主廠房的，它主要是為主廠房服務而設的，相關的電氣設備、中央控制設備以及必要的生活設施等就布設于副廠房中。

3.水電站廠房結構振動研究

3.1振動評價標準

（1）對儀器設備造成影響的評價標準。《水電站廠房設計》提出水電站廠房下部結構機墩的振幅應在0.20mm范圍內；《動力機器基礎設計規范》要求基礎頂面允許的振動在轉速低于500r/min時，以振動線位移0.16mm為控制限制[2]。另外，《動力機器基礎設計規范》還規定，當廠房安裝有不大于10Hz的低頻率器時，廠房設計最好遠離機器的共振區。《隔振設計規范》提出允許振動位移4.8μm時，振動速度應為0.50mm/s。《多層廠房樓蓋抗微振設計規范》規定，允許機床豎向振動為，位移為10μm時，速度為1·0 mm/s。

（2）對人體保健的影響。本文主要是對人體浸在振動環境中的情況對振動進行評價。《人體全身振動暴露的舒適性降低界限和評價標準》指出，振動頻率、暴露時間以及振動作用方向都會影響人體的舒適度，使舒適度有所降低；《水利水電工程勞動安全與工業衛生設計規范》指出，取振動主頻率為10Hz、且暴露時間8h，人體的疲勞和工作能力在振動垂直向加速度0.4m/S2和水平加速度1.12m/s2時下降到極限；《水力發電廠機電技術設計規范》要求發電站廠房工作區域的標準噪音為，通信室和中控室最大65 dB-A，發電機層工作場所最大80 dB-A；《水利水電工程勞動安全與工業衛生設計規范》規定相關場所噪音限制值是，機組段內外的中控室分別為60 dB-A和70 dB-A，主機間各層為80 dB-A。

（3）不同地域不同環境，水電站廠房等各方面設計也不一樣，振動限值的提出要充分考慮到受振種類、振動頻率等方面的因素，根據我國水電站廠房設計的特點，提出以下建議值（表1所示）。

表1 水電站主廠房振動控制標準建議值

3.2水電站廠方結構振動原因分析

（1）水輪機組動荷載相對增大。大型水輪機由于流量大、容易受到干擾的原因，其壓力相對于中小型機組要大得多。大型水輪機組用以承受壓力動脈部件的面積越大，其產生的動荷載也隨之變大。因此，當大型水輪機組的壓力動脈幅值相同時，其動荷載也必然會變大。

（2）振動體固有頻率降低，而共振可能性增大。水輪發電機組的轉速屬于十低轉速旋轉，其各種激發力的頻率都比較低。大型水輪機組振動部件的固有頻率也相對較低，易十被低頻激振力激發時，則會產生共振，共振體可以是水體也可以使固體。如普遍存在于水電站發電過程中的引水管路水體共振情況，其可能會引起個別發電機組在停機過程中產生劇烈的振動現象。

（3）振動體剛度相對降低。在保持靜應力和幾何相似相等的情況下，機組部件及廠房結構的剛度會隨著其線性尺寸的增大而減小。所以，可以定性的說，中小型機組的的支持部件及轉輪葉片的剛度要比大型機組高。在相同的激振荷載下，大型機組的振動相對于中、小型機組大很多。此外，還應注意到，單純以強度作為設計的目標、簡單的幾何放大，且不采取有效的預防措施，可能是致使某些大型水力機組穩定性不好的根本原因。

4. 水電站廠房抗振設計研究

（1）振動傳遞途徑的優化。水輪機組振動的傳遞主要是通過兩個方面進行傳遞的，一是通過風罩傳到電機層樓板上，另一種是通過蝸殼頂板上的立柱往上方向傳遞。因此，想要廠房結構的振動有所降低，那么首先就要切斷或延長水輪機組振動的傳遞途徑 。由于廠房剛度、強度以及抗振的需要，大、中型水電站的風罩的設計要求是，不采用有利于垂直抗振的設彈性墊層簡支的連接方式，而應使風罩整體連接發電機層樓板。電機層樓板下的立柱可以增強樓板的剛度，但在蝸殼頂板上一般要盡量避免布置，因此，對于立柱的設置問題要進行充分的考慮。對于水電站廠房的構架柱，則應將力直接傳到廠房一期混凝土上，同時不宜設計在尾水管的頂板上，最合適的方式是恰好落在尾水管的分流墩上。

（2）鋼蝸殼混凝土澆筑方式的選擇。為提高水輪機組的基礎剛性，應采用“充水保壓”蝸殼混凝澆筑方式進行澆筑，我國三峽水電站就是采用了這一方式。其原理是，鋼蝸殼二期混凝土的建立采用了彈性墊層方案，蝸殼不能有效的嵌固蝸殼中可能存在的水壓脈動，如果采用“充水保壓”的澆筑方式，有利于鋼蝸殼與其鋼筋混凝土緊密接合而成為一個整體，從而使混凝土有效嵌固座環和蝸殼，提高水輪發電機機組運行時的穩定性。

（3）廠房結構布置通常水電站廠房的上、下游邊墻適宜采用實體墻結構進行建造，且應和發電機層的樓板固結，現澆鋼筋混凝土肋形樓蓋應用于發電機層樓板的建造。對于根據相關參數計算得出可能較容易發生較大振動的部位，應對其加大板厚，而后在其板內連續配筋。此外，在發電機層樓板上不應鑿設過多的用于通風等的孔口，預防割裂發電機層樓板的整體性，如三峽水電站只設有2個孔口，其樓梯孔轉移設在副廠房中，這樣的設計可以使得發電機層樓板整體性增強，且廠房的上、下游邊墻采用的是實體墻結構設計，使三峽最大動荷載超出平常其他中小型水電站一倍時，其振幅與中小型水電站相比卻剛剛持平。

5.結束語

隨著我國經濟和科技的飛速發展，工廠、企業以及人民用電的需求量也隨之增大，使得水電站的建設規模越來越大，促使了大型水輪發動機的普遍使用，這就勢必給廠房造成更大的振動問題，為減少振動對人體、儀器設備以及廠房結構的影響，廠房在設計時應充分考慮到振動的問題。

【參考文獻】

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一、引言

防空地下室建筑面積之和大于5000平方米時應設置柴油電站，移動柴油電站是戰時有防護功能的備用電源，人防柴油電站的通風排煙系統設計是否合理，將直接影響柴油發電機房的建設投資和正常使用。可能因為在戰時主要電源（城市電力系統）遭到破壞時，才會啟動柴油發電機組發電的緣故，有些暖通工程師對此會有些疏忽，本文就典型的人防風冷式柴油電站淺談一下其通風排煙系統合理設計的必要性。

二、風冷柴油電站的通風排煙系統設計

柴油發電機房（又稱柴油電站）由發電機房、電氣控制室、儲油間（油庫）、水庫（水冷卻間）、二氧化碳室等組成，是防護單元內有獨立的進風、排風排煙系統，戰時可以染毒的房間。它由防毒通道與清潔區相連。當工程處于清潔式、濾毒式、隔絕式狀態時，柴油發電機組均應能運行發電，電站內不存在三種通風方式。控制室設在密閉門以內的非染毒區，與發電機房之間設簡易的防毒通道，空間極小，通常不做通風。

由于水冷式柴油發電機房適用于水源豐富、夏季進風溫度偏高的地區，而風冷與蒸發式冷卻結合方式的柴油發電機房系統的復雜性，實際工程中大都采用風冷式柴油電站，這樣合理的通風排煙系統設計就十分重要了。

首先柴油電站通風及溫濕度標準是工程通風設計的重要依據。過高的設計標準會使技術措施復雜，更增加了設備投資，運行費用上升，造成不必要的浪費；相反過低的標準又會出現溫度過高，通風不良而使柴油放電機房無法正常工作。根據《防空地下室設計手冊》（暖通、給水排水、電氣分冊）在實際設計中人員直接操作的柴油發電機房室內溫度不宜大于38°C，相對濕度不應大于75%；當機組不運轉時，室內溫度不低于5°C。

（一）柴油電站的通風

在柴油電站的通風設計開始前，首先就要與建筑、電氣專業配合好，合理的確定進排風井位置，進風口應盡可能開在發電機側，使進風流經發電機保證發電機的散熱。出地面的排風百葉和進風百葉要確保不短路。根據《人民防空地下室設計規范》3.4.1，3.4.2條柴油機房的排煙口應在室外單獨設置；進風口、排風口宜在室外單獨設置，平戰兩用的風口要防倒塌、防堵塞及防雨防地表水等。室外的進風口宜設計在排風口和柴油機排煙口的上風側。進風口與排風口之間的水平距離不宜小于10m；進風口與柴油機排煙口之間的水平距離不宜小于15m，或高差不宜小于6m；若電站平時也使用還應符合環保要求。然后根據電氣設備等資料進行通風系統計算：

1、柴油電站進風量、排風量

1）柴油機采用空氣冷卻時，按消除機房內余熱計算進風量：

3）排風量為進風量減去柴油機燃燒的空氣量：這個燃燒空氣量可以查看電氣專業選用的柴油機型號資料來計算：Lr=60nitkVn（m?/h）（n為柴油機轉數，i為氣缸數，t為沖程系數，k為空氣流量系數，Vn為柴油機工作容積）。現在也有些電氣資料上已標明了各型號柴油機對應的燃燒空氣量；當缺少相關計算參數時，可根據《人民防空地下室設計規范》5.7.3條，按柴油機額定功率取經驗數據7m?/（Kwh）來計算其燃燒的空氣量。

2、余熱量的計算： （kW）

其中 為柴油機的散熱量，計算方法為 ，其中 是柴油機工作的額定功率（kW），B是柴油機的耗油率，q是柴油的熱燃燒值， 是柴油機工作時的散熱系數； 為發電機工作時散熱量，計算方法為 ，其中P是發電機的額定輸出功率， 是發電機的發電效率； 為排煙管道的散熱量，具體的計算方式為 ，其中 是單位長度排煙管的散熱量，L是排煙管的長度。

4、與建筑專業配合設置合理的防爆波活門

（二）柴油電站的排煙

柴油電站通風排煙系統設計一般是兼用的，平時通風，火災時房間密閉氣體滅火，之后打開通風機排煙排廢氣。由于柴油易燃易爆，根據《民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范》6.5.10條柴油電站的通風設備應采用防爆型通風設備，進排風系統均設70°C自動復位防火閥。由于戰時的通風排煙都要經過消波， 通風排煙設備選型要考慮這一部分的壓力損失。

三、設計中易疏忽的幾點

柴油電站的送排風系統氣流宜下送上排或側送對側排，送排風口應錯開布置以免短路；送風系統上應設粗過濾器；柴油發電機房與控制室之間應設置不少于一道能排風換氣的防毒通道；防毒通道的換氣次數不應小于40次/小時，控制室內超壓值不應小于40Pa；柴油機的排煙管必須保溫，保溫層的外表面溫度不應超過60°C，內側應設消聲器；送排風風管風速控制在4～8m/s，以利房間降噪。除此之外，進風口、出風口、排煙口內側未設置鍍鋅鉛絲網，儲油箱上未設置單獨的室外呼吸阻火系統也是設計中常見的問題。柴油電站的設備與風管等平戰安裝必須符合當地人防主管部門規定。以上問題在很大程度上影響著柴油發電機房的使用安全性，很容易出現事故，給人們的生命財產安全帶來巨大的損失，所以要引起足夠的重視。

參考文獻：

[1]《防空地下室設計手冊》（暖通、給水排水、電氣分冊），中國建筑標準設計研究院出版

[2]《人民防空地下室設計規范》GB50038 -2005

[3]國標圖集《防空地下室移動柴油電站》07FJ05

[4]《民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范》GB50736-2012

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1. 10 kV單相接地故障產生的危害因素

目前我國普遍采用電源中性點不接地運行方式，主要是提高供電的可靠性。但供電電源中性點不接地，正常運行過程中，三相對地電容電流相對平衡，對電壓為向電壓。若發生單相接地故障時，其接地以對電壓為，若未接地其兩相電壓相對升高為線電壓，研究表明接地故障電流等于未接地兩相對地電容電流的向量總和。

由于10/0.4 kV變電站高壓開關柜和變壓器等設備導電部分外落都需保護接地。因此，接地故障電容電流從故障點經過大地時線流向電源，l0/0.4 kV變電站接地電阻規定為4?。單相接地故障電容電流若等于10 A；保護接地線上的對地電壓升高40 V；單相接地故障電流如大于l0 A，保護接地線上的對地電壓就會升高。超過安全電會涉及人身安全問題。由于發生單相接地故障時，未接地兩相對地電壓等于線電壓，升高了倍，時間過長就會對電氣設備絕緣產生影響，接地故障電容電流增大還容易引起諧振過電壓，造成更大的危害。

2. 10/0.4 kV變電站接地方式與單相接地故障之間關系

目前我國普遍使用10 kV系統的保護接地與220/380V低壓系統的保護接地，其分開接地還是共用接地， 目前還沒明確規定設計規范。假設l0 kV系統的保護接地與220/380 V低壓系統的保護接地若分開單獨設置，10 kV系統發生單相接地故障時，變壓器與高壓開關柜等高壓電氣設備的保護接地線電壓會升高，220/380V低壓系統的保護接地線上電壓不會發生變化。l0 kV系統發生單相接地故障造成的人身安全危害就可限制在變電站內部的小范圍內，不會對變電站以外造成危害，缺點：大城市建筑物集中的地方難以實現該功能。因此，對電氣設備絕緣以及諧振過電壓產生的危害存在一定的影響。

但相對獨立的變電站，分開設置10 kV系統與220/380V低系統的保護接地操作比較容易。若在建筑物內10/0.4 kV變電站設置低壓系統保護接地相對沒那么容易。

產生危害比較大的是10kv系統的保護接地與220/380V低壓系統的接地共用接地，由于發生單相接地故障時，整個低壓系統的保護地線電壓升高，范圍擴大比較快。因此，一定要高度重視產生危害更大。

3.單相接地故障與10/0.4 kV變電站接地保護設計間的關系

10/0.4 kV變電站的接地設計與10 kV系統供電可靠性要求， 以及繼電保護設計都有較大關系。《繼電保護和安全自動裝置技術規程》（GB/T 14285―2006）第4.13.3條都規定： 相接地電流為10 A及以上時，保護裝置動作于跳閘； 相接地電流為l0 A以下時，保護裝置可動作于跳閘或信號。

相接地故障電流小于l0 A時，可以只報警不選擇性跳閘，在有單相接地故障的情況下繼續運行一定時間。一旦單相接地故障電流或接地電阻發生變化，就容易對人身安全造成危害；而一旦出現過電壓，也會對沒備造成更大的危害。

單相接地故障電流大于l0 A時動作于跳閘，對人身與設備安全造成的危害就可以減小。因此l0/0.4 kV變電站的接地與繼電保護設計方案應合理有效。

4. 10/0.4 kV變電站單相接故障危害預防措施

a.合理減小l0/0.4 kV變電站電源中性點的接地電阻， 可以在一定程度上減小單相接地故障造成的危害。對于設置在建筑物內部的l0/0.4 kV變電站，10 kV系統與220/380V低壓系統共用接地，接地電阻可以很容易達到1?。此時發生單相接地故障產生的故障電壓就會降低很多。

b.合理設計單相接地保護，提高單相接地保護跳閘的靈敏度及可靠性.也是減小單相接地故障危害的一項重要措施。這需要根據當地供電部門的要求，以及有關電氣設計規范進行單相接地保護設計。

c.10 kV 供電系統的規模不斷擴大，發生單相接地故障后故障電流非常大時必須選擇性跳閘，迅速將故障切除。為了保證單相接地保護跳閘的可靠性，一些地區l0 kV供電系統改為電源中性點經低電阻接地。發生單相接地故障后，由接地故障點經過大地和電源中性點串聯電阻，與電源形成回路，單相接地故障電流可以達到數百安以上，跳閘的可靠性就可以得到保證。

5. 10/0.4 kV變電站單相接地保護設計

對于10/0.4 kV變配電站，需要根據當地供電部門的要求進行單相接地保護的設計。供電系統 一級變電站一般都有單相接地保護。l0/0.4 kV變配電站規模比較小時，可以不設計單相接地保護。或只設計Y/Y/型電壓互感器與接地監視裝置，進行單相接地報警。

10/0.4 kV變配電站規模比較大時. 除設計Y/Y/ 型電壓互感器與接地監視裝置，進行單相接地報警外，也可以在電源進線處安裝零序電流互感器，采用具有小電流接地選線功能的變電站綜合自動化電源進線保護裝置，動作于報警。這樣一旦發乍單相接地故障，就可以檢測出是否為本變電站發生單相接地故障。出線問路較多時，也可在各路出線處安裝零序電流互感器，與Y/Y/型電壓互感器相配合，通過小電流接地選線裝置，或采用具有小電流接地選線功能的變電站綜合自動化裝置，實現單相接地保護，動作于報警或有選擇性地跳閘。

對于低電阻接地的10 kV系統，10/0.4 kV變配電站應按供電部門要求設計單相接地保護，并按最大不平衡負荷電流選擇零序電流互感器的變化。安裝零序電流互感器有困難時，可以采用從三相式電流互感器二次側中性線采集零序電流的零序電流濾過器方案。

《電力裝置的繼電保護和自動裝置設計規范》第4.0.1l、4.0.12條規定，單相接地保護可利用高壓側三相式過電流保護、安裝于低壓側中性線上的零序電流互感器以及安裝于低壓側的三相電流互感器三種方式。

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中圖分類號：TD61 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2014）04-0051-02

1 變電所所址的選擇

本礦井采用雙回35kV電源供電，兩回35kV電源分別引自不同的區域變電站。礦井工業場地建設一座35/10kV變電所，變電所低壓為0.4kV。變電所所址的選擇應靠近負荷中心，便于進、出線且周圍環境無明顯污穢，結合礦井工業場地總布置情況，本變電所設于礦井工業廣場的東南部。

2 變電所一次設計

2.1 計算負荷及短路計算 礦井35kV變電所10kV母線計算負荷：有功功率Pj=11638kW，無功功率Qj=7724kvar；無功補償Qc=4380kvar，補償后無功功率Qj=3344kvar，視在功率Sj=12123kVA，功率因數COS？準=0.96。

2.2 主要電氣設備選擇 經過計算，礦井變電所35kV母線短路容量為94.3MVA，短路電流1.47kA，短路電流沖擊值3.75kA；10kV母線短路容量為50MVA，短路電流2.75kA，短路電流沖擊值7.02kA。短路參數對電氣設備選擇無特殊要求。變電所35kV配電裝置選用KYN61-40.5Z（開斷電流25kA）型戶內鎧裝移開式金屬封閉關柜；10kV配電裝置選用KYN28A-12Z型（開斷電流20kA）戶內中置開關柜；主要電氣設備的技術參數經驗算符合動熱穩定的要求。10kV饋出電纜最小熱穩定截面：按中速開斷速度考慮，取0.2S短路電流產生的熱效應為Qth=I×Tth=7.022×0.2=9.86，電纜熱穩定允許的最小電纜截面Smin=×103/C=22.9mm2，C取137（銅芯電纜）。變電所10kV饋出電纜按交聯聚乙烯絕緣（銅芯）最小熱穩定截面為25mm2。

2.3 電氣主接線及主要電氣設備 根據礦井負荷統計結果，35kV變電所主變壓器設計選用SZ11-8000/35、8000kVA三臺，電壓比為35±3×2.5%/10.5kV、接線組別Y，d11。兩臺運行一臺備用，主變正常負荷率74%，故障保證率100%。為滿足節能要求，主變壓器分列運行。變電所35kV電氣主接線采用單母線分段系統，設計選用KYN61-40.5Z型鎧裝移開式交流封閉開關柜，配真空斷路器彈簧操作機構。共設13個間隔（進線間隔2個、進線避雷器間隔2個、出線間隔3個、母聯間隔2個、PT間隔2個、站用變2個）；開關柜單列布置。變電所10kV電氣主接線采用單母線分段系統，設計選用KYN28A-12Z型戶內中置開關柜31臺，配真空斷路器彈簧操作機構；10kV出線建設15回；預留2回。主變進線采用架空進線，10kV出線采用電纜敷設，開關柜雙列布置。變電所0.4kV系統計算負荷Pj=907kW、Qj=222kvar、Sj=945kVA；其中一、二級負荷Pj=332kW、Qj=80kvar、Sj=346kVA。設計選用SCB11-800/10、10/0.4kV、800kVA動力照明變壓器2臺，同時運行，負荷率59%，故障保證率84.6%；當一臺變壓器停運時另一臺能保證供電范圍內一、二級負荷用電。0.4kV采用單母線分段系統。變電所設兩臺35/0.4kV所用變，一用一備，設備自投。變電所正常工作照明電源由所用電380/220V系統供電。事故照明電源正常由交流電源供電，事故時由由直流屏供電，兩電源回路可自動切換。主控室、高壓配電室及主要通道進出口處均裝設事故照明燈。

2.4 無功補償 礦井用電負荷較大，特別是主、副井提升機采用可控硅直流傳動系統，且礦井變頻設備使用較多，無功補償與諧波治理要求較高，為降低設備投資，本設計選用靜態電容器組和動態補償組合的方式。根據負荷統計結果，SVG鏈式逆變器設置1500kVar，電容器組為1200kvar，實現動態無功補償和濾除諧波。

2.5 中性點接地方式 35kV中性點按不接地方式設計。礦井10kV電纜線路總長約12.5km，10kV配電網絡的單相接地電容電流計算值為12.68A，考慮變電所16%的附加值后，變電所10kV側總單相接地電容電流約為14.7A，設計10kV系統中性點經消弧線圈接地；0.4kV系統中性點接地。

2.6 防雷及接地 礦井所在地區年平均雷暴日數為40天，屬于多雷區。變電所樓屋面采用現澆鋼筋砼結構，將屋面砼內鋼筋焊接成網裝接地，防直擊雷。線路進站段采用避雷針進行直擊雷保護。根據《交流電氣裝置的接地（DL/T621-1997）》的要求，變電站設計工頻接地電阻不大于4Ω。變電站主接地網按不等間距方孔網布置，以水平接地體為主，垂直接地體為輔聯合構成。變電所接地槽均置換為粘土，并添加專用降阻劑。變電站設計除砼路面外的場地均鋪設砼預制塊，增加地表接觸電阻，進一步提高變電站允許接觸電壓差及跨步電壓差，保障人身安全。

3 變電所二次設計

變電站按無人值班設計，采用計算機監控系統，計算機監控系統采用分層分布式網絡結構，完成對變電站內所有設備的實時監視和控制，數據統一采集處理，資源共享。保護動作及裝置報警等重要信號采用硬接點方式輸入測控單元。結合變電站無人值班方式的特點和目前計算機監控系統在變電站的應用情況，確定計算機監控系統的監控范圍如下：①全站的斷路器、隔離開關及電動操作的接地開關工作狀態；②主變壓器的分接頭調節（有載調壓變壓器）及10kV無功補償裝置自動投切裝置狀態；③直流系統和UPS系統工作狀態；④通信設備及通信電源告警信號；⑤站用變壓器、直流系統、UPS系統的重要饋線開關狀態。計算機監控系統具有與電力調度數據專網的接口，軟、硬件配置支持聯網的網絡通信技術以及通信規約的要求。

3.1 保護配置及自動裝置 主變壓器主保護設差動保護、本體重瓦斯、有載分接開關重瓦斯保護、非電量保護（跳閘）。后備保護設復壓過流、過負荷保護、非電量保護（發信號）。35kV母聯設母線充電保護、限時速斷保護、過流保護。10kV饋出線設三段式電流保護。10kV小電流接地選線由專用的裝置實現，同時擬將所有10kV零序電流信號接入故障錄波裝置，便于分析接地故障；母聯分段設母線充電保護、限時速斷保護、過流保護；10kV電容器回路設兩段式電流保護、高電壓、低電壓、零序電壓（開口三角形）及過負荷，保護均動作于電容器斷路器；10kV動力變壓器設兩段式電流保護、溫度及過負荷保護。

3.2 變電所的計量 系統計量設置于產權分界點，即在上級變電站35kV出線側設置關口計費點，關口計費點電度表按主、副表配置，精度有功為0.2S級，無功為2.0級。

變電所10kV饋線電能計量按有功0.5S級、無功2.0級配置。 智能電能表測量具有有功、無功、電壓、電流、頻率、有功電量、無功電量和多費率電量、最大需量、分時區、時段、不同費率為基準的電量累計和存儲，可通過串口向電能量遠方終端傳送分時電量數據；其具備失壓記憶功能，以保持運行參數和電能量數據；具有就地維護、測試功能接口站有電度表均通過串口送入集中的電能量采集裝置，并通過該裝置轉送給變電站計算機監控系統。

3.3 變電站微機防誤閉鎖綜合操作系統 變電所裝設一獨立微機防誤閉鎖綜合系統，配置工控主機（應具備與微機監控、RTU等接口功能，實現數據共享，并可閉鎖監控操作）、漢字顯示器、開關閉鎖控制器和電腦鑰匙等。實現強制性五防閉鎖、在線自動對位、仿真模擬預演、多任務并行操作。通過與綜合自動化系統的通訊管理單元通訊的方式，接收各類操作的操作順序，并與裝在一次設備上的編碼鎖配合，一起完成防誤閉鎖各項功能。

4 直流系統

本變電站裝設一套智能型微機高頻開關直流電源成套裝置，負擔斷路器合閘、微機綜合自動化系統、通訊及事故照明等直流負荷。直流系統電壓采用220V，設一組閥控式密封鉛酸蓄電池和雙套冗余配置的（模塊按N+1冗余配置）高頻開關電源充電裝置。該裝置能與微機綜合自動化系統進行網絡通訊，實現直流屏的無人職守。蓄電池的容量按能滿足微機綜合自動化系統全站事故2小時停電時的放電容量配置，設計選用100Ah鉛酸免維護蓄電池。微機高頻開關直流電源屏組安裝于中央控制室。為了防止可能由于交流站用電系統突然事故發生，本工程設計選用一套5kVA的UPS不間斷逆變電源裝置，UPS微機不間斷逆變電源屏裝設在中央控制室內，為確保運行的可靠性，電源輸入另外還設有交流旁路系統及直流直接供電系統。

5 系統通信及調度自動化

礦井變電所對外通信線路隨礦井35kV變電所至上級變電站的35kV線路同時建設，設計假設采用35kV線路架設1條12芯OPGW光纜，本礦35kV變電所新設光通信設備和相應配套設施，光通信設備安裝在所內主控室設備區。通訊電源由所用直流電源加DC/DC轉換模塊方式給通信設備供電，共設置3套30A 220V/48V模塊。變電所備用通信為市話通信。本變電站遠動信息通過遠動通道分別上傳至集控站和地調，遠動信息包括變電站全部“四遙”（遙控、遙測、遙信、遙調）信息。本變電所采用微機監控系統，交流采樣，遠動功能由計算機監控系統的遠動工作站來完成。

6 節能及環境保護

所內主要污染源有電磁輻射、噪聲等。變電所設備選用低場強電氣設備；對電氣設施采取有效的屏蔽措施；減少接觸不良產生的火花放電；避免火花放電產生高頻電場。變電所的噪聲主要來源主變壓器，變壓器采用自冷低噪音設備滿足環境保護的有關規定。設計主變壓器選擇節能型銅芯低損耗電力變壓器，變電站站用變壓器選用S11型低損耗變壓器；變電站照明燈具選用節能燈具。本變電所10kV側配置了動態無功補償裝置，提高了功率因數。結合變電站綜合自動化系統及電力監測監控系統設置的電能監控信息系統，建立計算機遠程監控信息系統，實時監測企業的電能消耗等運行參數，對用電負荷進行節電目標管理，嚴格控制高峰期用電負荷，實現企業電能管理信息化和自動化。

參考文獻：

[1]煤礦安全規程.

[2]礦山電力系統設計規范.

[3]煤礦井下供配電設計規范.

[4]礦井設計規范.

[5]供配電系統設計規范.

[6]35～110kV變電所設計規范.

[7]10kV及以下變電所設計規范.

[8]交流電氣裝置的接地（DL/T621-1997）.

篇（9）

2鋼管總體布置設計

鋼管的總體布置主要是鋼管管線走向；鋼管與前池及廠房機組的聯結方式。其布置應符合電站總體布置要求，考慮地質、地形條件，本著節省投資，水流平順、水頭損失小，施工及運行安全、方便的原則，經技術經濟比較確定。在鋼管管線布置中，根據工程地形、地質情況方便進出段與其它建筑物及設備聯接，將鋼管管線在初步設計基礎上平行向下游側移動10m。這樣，主要有下列好處：

（1）便于進行前池進水口布置，鋼管在前池處二級電站管道設計李盛春水電勘測設計分析與探討水工與施工《水利水電》2013年第3期10轉彎距離縮短。

（2）鋼管上段平移后避開了沖溝，提高了鋼管安全度，同時也便于布置前池頂壩泄洪和溢流。

（3）鋼管中部段下移后，原設計需打的一平洞可以取消，降低了工程造價。

（4）鋼管下部原設計在一滑坡體上通過，施工處理難度大，造價高；現平行下移后，可避開高滑坡體，減少砌1000m3，節省了資金5萬元（1992年建設時單價）。保證了鋼管安全，同時也縮短了支管長度，便于升壓站布置，對廠區總體布置有利。鋼管與前池的聯接，采取壩內埋管型式，安裝快速閘門。鋼主管與廠房縱軸向成30°角布置，在1＃鎮墩處分兩支管引向水輪機。3鋼管直徑選擇壓力水管直徑選擇是鋼管設計的基礎和關鍵。鋼管直徑選擇應進行技術經濟比較確定，選擇技術上可行，經濟上優越的方案。根據初步設計和鋼管直徑計算經驗公式，初步擬定3個方案進行技術經濟比較。

方案1：內徑0.9m，全長736.72m；方案2：內徑0.9m段長304.51m，內徑1.0m段長432.21m；方案3：內徑1.0m全長736.72m。對各方案進行水頭損失計算。進行各方案電能損失計算時，電站平均流量按下式確定：Qcp=Ncp9.81y水y發HH=V上-V中-KQ2cp式中Ncp———平均出力，Ncp=1997.7kW；y水、y發———分別為水輪機、發電機平均效率，取y水=83%；y水=94%；V上、V中———分別為上游平均水位，噴嘴計算高程；K———水頭損失系數，對方案1：K=1.915；方案2：K=1.432；方案3：K=1.092。根據上式求得Qcp、H=KQ2cp后，按下式計算電能損失：E=9.81y水y發QcpH·式中t———1年小時數。計算結果見附表。按公式β=HD2[β]02mm初估管壁厚度，對各方案鋼管重量進行估算。按發電平均售電價0.15元／kW·h（1992年建設時單價）計算鋼管電費損失根據上述計算進行方案比較，確定最終方案。從水頭損失來分析，內徑0.9m方案最大水頭損失為25m，這將造成機組選型困難，水輪直徑必須大一個檔次，機組造價將大大增加。而方案2最大水頭損失為l8m，方案3最大水頭損失為14.5m，不會造成機組造型問題。從制造、安裝及運輸等方面比較，三個方案的直徑相差不多，無大的困難。鋼管直徑的最后確定在于其經濟優越性。由方案1和方案2比較，其單位電能投資0.5元/kW·h比電站綜合單位電能投資0.6元/kW·h小；其回收年限為3.28年，顯然方案2比方案1優越。對方案2和方案3比較，其單位電能為0.94元／kW·h，比電站綜合單位電能投資0.6元／kW·h大，回收年限也達6.27年，故方案2比方案3也優越。

篇（10）

中圖分類號：TU47 文獻標識碼：A 文章編號：

本文講述的進水口是將水庫的水流通過引水隧洞引向電站廠房，進口段及閘門段形成一個塔式結構，聳立在庫區左岸坡，塔頂設操縱平臺和啟閉機室，用工作橋與岸邊相連，為單孔單面進水的矩形塔式有壓流進水口。這種塔式進水口適用于當地材料壩、進口處山巖較差、岸坡又比較平緩的情況。下面我就從結構布置、水力計算、結構計算和地基處理方面對該進水口設計做一簡單介紹。

一進水口布置

進水口建筑物作為水利水電工程的一個組成部分，其位置和型式的選擇與整個樞紐工程總體布置關系密切，只有與整個樞紐工程總體布置一并考慮，通過方案比較才能確定合適的布置方案。

引水工程進水口應根據地形地質條件，盡量選擇良好的地質條件和避免高邊坡開挖，以減少工程處理措施，且運行更安全。避免設置在含有大量推移質的支流或山溝匯合口附近，進水口前緣水域應盡量避免容易積聚污物的回流區，并應避免漂木直接撞擊。進水口應在各級運行水位下，均具有良好的水力條件，進口輪廓平順、流速較小，水流暢順、流態平穩，盡可能減小水頭損失。有壓式進水口底板高程應保證在上游最低運行水位時仍有足夠的淹沒深度，且應高于水庫或天然河床沖淤平衡高程，保證流態平穩，避免產生貫通式漏斗漩渦，能夠適應電站負荷變化，引進發電所需流量。進水口設置攔污柵，防止污物進入流道，進水口過柵流速一般控制在0.8~1m/s，否則會增加水頭損失，影響經濟效益，在計算過柵流速時，應按扣除柵條面積后的凈過水斷面面積計算，在塔頂設置機械清污裝置等。進水口須設置事故檢修閘門，以便在事故時緊急關閉，截斷水流，避免事故擴大，也為引水系統的檢修創造條件。有壓式進水口應在閘門后設置通氣孔，通氣孔通向室外，加設柵網，安全起見，不要對沖人員活動區和設備區，出口頂高程應高于上游最高水位。進水口要有足夠的強度、剛度和穩定性，結構簡單，施工方便，造型美觀，便于運行、維護和檢修。盡量減少工程量，使造價經濟合理。

二水力計算

進水口的類型和功能不同，其水力計算內容也不盡相同，由于建筑物邊界條件和水力條件很復雜，水力計算參數的取值也不相同。因此，必須結合工程實際，選用合適的計算方法和計算參數，對于大型或重要的進水口還要進行水工模型試驗。對于有壓式進水口水力計算主要包括以下幾個方面。

1、水頭損失計算，包括攔污柵段、進口段、閘門段及漸變段的局部和沿程水頭損失；

2、進水口最小淹沒深度就算，按照《水利水電工程進水口設計規范》SL285-2003所列公式進行計算。

3、通氣孔面積計算，可參照《水利水電工程鋼閘門設計規范》SL74-95計算。

4、在滿足淹沒深度情況下，過流能力計算通常不是控制性的，至于管道充水和地基滲流計算，就要根據工程實際情況，結合工程具體條件進行。

三 結構計算和地基處理

進水口結構計算和地基處理除了要考慮進水口主體建筑物以外，還應包括防沙、防污、庫岸的邊坡工程等。進水口布置確定后，建筑物結構型式、結構輪廓以及地基處理等都要在結構設計中研究確定。結構計算內容包括建筑物整體穩定分析（含抗滑、抗傾、抗浮穩定）、地基應力、整體結構與局部構件設計等；對于土質地基還應復核滲透穩定性，并作相應的沉降計算。對于未滿足設計要求的地基基礎，應根據地質條件以及建筑物的運行要求，采取防滲、排水和加固等地基處理措施。

作用在進水口建筑物上的荷載分基本荷載與特殊荷載兩類，應按《混凝土重力壩設計規范》SL319-2005、《水閘設計規范》SL265-2001、《水電站廠房設計規范》SL266-2001和相關規范進行計算。荷載組合分基本組合與特殊組合兩種，具體計算時采用哪種組合按照《水利水電工程進水口設計規范》SL285-2003相關規定進行選取。

1、進水口整體抗滑穩定計算公式可采用抗剪斷強度計算公式或抗剪強度計算公式：

（1）、抗剪斷強度計算公式:

（2）、抗剪強度計算公式:

式中:——分別為抗剪斷和抗剪強度計算相應的抗滑穩定安全系數；

f’、c’、f——分別為建基面抗剪斷摩擦系數、粘結力和抗剪摩擦系數，仍按《混凝土重力壩設計規范》SL319-2005、《水閘設計規范》SL265-2001有關規定取值；

——分別為建基面上作用力的法向分量總和和切向分量總和；

A——建基面面積。

2、抗浮穩定計算

計算公式:

式中:——抗浮穩定安全系數；

——建基面上垂直力總和（不含設備重量）；

——建基面上揚壓力總和。

3、抗傾穩定計算

計算公式:

式中:——抗傾覆穩定安全系數；

——建基面上穩定力矩總和；

——建基面上傾覆力矩總和。

4、建基面上垂直正應力計算

式中: ——建基面上計算點垂直應力；

——建基面上垂直力總和；

——分別為建基面上垂直力對形心軸X、Y軸的力矩總和；

x、y——分別為建基面上計算點至形心軸Y、X軸的距離；

Jx、Jy——分別為建基面對形心軸X、Y軸的慣性矩；

A——建基面面積。

按照上述公式進行計算的結構均應滿足進水口設計規范的要求。

進水口地基應修建在地質條件良好的地基上，對地基中的斷層、破碎帶、軟弱夾層、裂隙密集帶、巖溶等地質缺陷，埋藏較淺的可以挖除，當埋藏較深時應采取加固措施；對土質地基持力層性狀必須均勻、穩定，當有軟弱下臥層時，應采取相應的加固措施。這些加固措施主要有防滲、排水、帷幕灌漿、固結灌漿、強夯、換土、深基、樁基、沉井、地下連續墻等一種或多種工程措施綜合處理。

四、結束語

本文是結合工作實際就重慶地區引水發電工程進水口設計提出的一些個人觀點。進水口作為水工建筑物的一種，它也具有水利工程“龐大、復雜、多變” 等特點，這也使設計工作增加了更大的難度，設計人員必須根據工程實際情況多分析多比較，同時還應當考慮新材料、新技術、新施工工藝的應用，使設計方案做到最優。

參考文獻：《水利水電工程進水口設計規范》SL285-2003

《混凝土重力壩設計規范》SL319-2005

《水閘設計規范》SL265-2001