芻議電力系統220kV變電站工程建設

高攀

（云南電網公司文山供電局，云南 文山663000）

引言

我國人口集中，大中型城市高樓大廈群立，是政治、經濟、文化、商貿和金融中心的所在地。其用電負荷大，促使變電站的分布越來越密才能滿足用電需求，致使很多高電壓等級的變電站必須深入到城市負荷中心，根據我國主要大中型城市的實際用電情況，大多數城市需要220kV變電站深入到城區才能較好的滿足負荷的需要，從而確保城市的供電可靠性。同時，在電網不斷加強和用戶對供電質量日益提高的前提需求下，又面臨著城市用地十分緊張的現狀，之所以如何選擇220kV變電站的建設方案，是我國電網建設、改造中需要研究和解決的一個重要問題。為此，本文對220kV變電站工程建設的技術要點進行探討。

1 設備選型

對于我國電力系統220kV變電站來說，一旦在主設備故障或保護失靈、誤操作等原因引起火災時，波及面較大。所以在設備選型方面，應盡量選用無油化產品。對于電網變電站采用全戶內的型式宜選用不燃或難燃的變壓器，主變壓器選型上還應注意選用低噪音以降低對周圍環境的影響。在高壓配電裝置的選型上推薦采用GIS設備，GIS設備具有占地面積和空間小、運行可靠性高，維護工作量小、現場安裝調試方便等的獨特優勢，在電網建設中扮演了一個重要的角色，在變電站采用GIS設備可以極大的減少占地面積，滿足變電站小型化及與周圍環境相協調的要求。在電網的建設和改造中，可通過招投標擇優選擇技術先進、售后服務好的設備廠家來供貨。此外，對于GIS設備的選型還必須特別注意以下幾點：

選型必須向高參數、大容量發展。隨著國民經濟的發展，電網負荷密度迅速增加，主變壓器容量不斷增加，對GIS設備的通流能力、開斷能力都有了更高的要求，從GIS設備運行的可靠性方面考慮，必須提高其絕緣水平，特別是絕緣件的絕緣水平，應充分考慮5-10年系統的發展。

選用低噪音和振動小設備。電力系統變電站建設的要求之一就是必須滿足環保的要求，防火防爆和低噪音要求都非常高。這就要求GIS設備應符合環保的要求做到振動小、噪音低，因而特別要求斷路器的操作振動要小，并且有消音措施。

向自動化、智能化發展。隨著一些高新技術，如微電子技術、傳感器技術和計算機技術、網絡技術的快速發展及其在工業領域中的廣泛應用，使智能化GIS設備的開發應用成為可能。

2 通風、防火、防嗓音處理

城市電網220kV變電站采用緊湊布置，因而不如敞開布置通風散熱效果好，在設計上應特別考慮通風、防火處理。對于主變壓器各臺分別布置于三面封閉、一側開門的單獨室內。室間墻設為防火墻；設置火災探測、報警系統及水噴霧自動滅火裝置作為主變的防火措施。城市電網緊湊布置帶來主變壓器通風、防噪聲問題較難處理。根據國家標準規定，夜間環境噪聲標準值，在居民、文教區為40dB，在工業集中區和交通干線道路兩側為55dB。因此，變電所應采取有效措施來控制和降低噪聲。除了在主變壓器訂貨時應盡量采用底噪音的變壓器外(要求主變噪音≤65db)，在設計上也應作方案上的處理以減少噪音對周圍環境的影響。然而對這個問題的解決往往是符合噪聲要求了，而通風效果卻又不盡人意。因而在設計時應特別注意密封和通風對于主變壓器室可以采用密封防火門，門內填防火及隔音材料，平時大門緊閉；通風靠上升百葉窗及生變壓器室下部兩條進風道．主變壓器室屋頂開通風口配以輸流風機，強迫空氣流動來達到通風目的。對于其它電氣設備采用SF6氣體、真空開關等無油化設備。帶有少量可燃介質的10kV并聯電容器分組布置在電容器室．相互間用防火墻隔開。增加裝設變電站遙視系統作為對無人值班變電站一次、二次設備的外觀監視和變電站防火防爆的有力手段，可以及時發現設備的異常現象提高可靠性。在總體布置上，盡量為設備的散熱創造較好的通風條件，采用自然通風與機構設備輔助通風相結合。對于主要防火對象：各級配電裝景、主控制室、電纜夾層等均應裝設自動監控、自動滅火裝置。電纜火災事故率較高，為防止電纜火災蔓延波及主建筑物及有關設備，推薦采用分隔阻燃等措施，如用防火膠泥等防火材料堵塞電纜進出口處的全部空隙，電纜溝也可采用分隔阻燃措施。

3 降低接地電阻值的方法

220kV變電站由于采用GIS設備全戶內多層布置的型式使整個變電站占地面積很小，由于其接地網的面積較小，往往難以達到規程中對大接地短路電流系統的接地電阻值的要求：R≤2000／Id(Q)(當流經接地裝置的入地短路電流Id>4000A時，取R≤0．5)，特別由于周圍高樓大廈群立建筑擁擠，接地網的區域狹窄，對擴大接地網面積外引的方法帶來很大的困難。在工程實踐中降低人工接地體接地電阻值推薦可以采用以下方法：

3.1 土壤置換法

土壤置換法主要是利用低電阻系數的土壤如粘土、黑土及砂質粘土等電阻率較低的土壤替代原較高電阻系數的土壤。置換的范圍是在接地體周圍不小于0．5m以內和近地面側不小于接地極長的1/3區域內。由于電網變電站所在位置，往往其土壤電阻率較小，那么土壤置換法對于電網變電站的效果有時并不非常明顯，在工程實踐中采用該方法應充分考慮其地質情況，采取因地制宜。

3.2 加鹽法

加鹽法主要是在接地體周圍土壤中加入食鹽來提高土壤的導電率，改善土壤電阻系數。處理方法是將鹽和土壤一層隔一層地依次填人坑中。鹽層厚度約為lcm，每層鹽都要用水濕潤。由于受季節性變動較小且食鹽的價格低廉，采用上述方法處理可以得到較好的效果。但該方法也有缺點即由于鹽的逐漸溶化流失而使接地電阻慢慢變大，而且會加速接地體的銹蝕，在人工處理2年后，大多需再進行一次處理。

3.3 采用降阻劑法

采用降阻劑法主要是用化學處理法在挖好并敷上接地線的溝內撒上由高分子材料、電解質和適量的水合成的長效降阻劑。再將舊土 回填。采用降阻劑現場施工簡便，節省鋼材、投資低，見效快，性能較為穩定，具有耐用時間長、效果顯著等優點，推薦優先選用。

3.4 鉆孔深埋法

鉆孔深埋法主要是采用鉆機打孔．在打出的孔穴中埋設長20-7mm圓鋼接地體，再灌入碳粉漿或泥漿．將同樣處理的數個接地體并聯，就成了完整的接地體。所采用垂直接地體，根據地質條件一般為5～10m，再長時則效果不明顯且給施工帶來困難。深埋法受季節影響小，可獲得穩定的接地電阻值，施工方便，成本不高，效果顯著，對于建筑物擁擠敷設接地網區域狹窄的電網變電站有很好的效果。

4 結束語

本文針對電力系統220kV變電站的建設環境、設計要求，結合電網變電站今后的發展狀況，提出確實可行、投資節約，供電可靠性高的電力系統220kV變電站建設模式，即采用簡化接線、無人值班的綜合自動化、小型化、屋內多層式布置方案是現代化建設的必然趨勢．隨著電網建設的進一步實施，并對建設方案的技術要點展開了論述．優化了設計。同時，通過實踐不斷積累電網變電所的建設經驗，一定可以取得更大的效益。

[1]馮大干．關于變電站設計建設和運行管理的幾點建議[J]．廣西電力，2008(2)．

[2]李友富．“兩型一化”變電站建設思路及實施．湖北電力2008(4)．