硅谷杂志：辉县市城区建设地下变电站的可行性 |
| 2012-11-11 11:41 作者：李 军 秦晓霞 来源：硅谷网 HV： 编辑： 【搜索试试】
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[硅谷网11月11日文] 据《硅谷》杂志2012年第17期刊文称，为解决辉县市城区负荷不断增长、变电容量严重不足的情况，从经济效益上、技术上对在城区建设地下变电站进行可行性分析，为电网建设规划拓宽思路。
1常规变电站建设难度增大
随着辉县市旧城改造的力度不断加大、人们生活水平的逐步提升，城区用电呈现负荷集中、高峰持续等特点，用电量持续攀升，承担电力供应的多个变电站主变都出现满负荷运行，增加变电容量刻不容缓。
城区周边的变电站远离负荷中心，供电距离过大，给线路架设、电能输送带来一定难度，有必要在城区负荷中心地带建设变电站，但遇到以下问题：
1）建设地面常规变电站不但土地征迁费用巨额，前期动迁、拆迁工作的进展是否顺利也会影响变电站建设工期；同时还会受建设面积、周围环境限制主变容量及附属设备的选择，建设难度很大。
2）目前辉县城区负荷中心为繁华地域，寸土寸金，多个大型购物商场、高档写字楼已经开工建设。建一座设计容量为20MVA的35kV变电站，占地面积至少应在2000平方米以上，这么大面积的土地用来建变电站，空间得不到充分利用，商业价值得不到体现；并且变电站与周围环境、景观很难达到和谐、融为一体。
3）随着社会文明的不断发展，人们对防火、防爆、防噪声的意识不断增强，越来越追求低碳、环保、节约的生活理念，因此建设常规变电站须增加防火、防爆、防噪声等安全和环保的设施投入。
以上问题都在不同程度上增加了建设投资成本，提高了变电站的单位容量造价。
2建设地下变电站优势明显
为了统筹解决变电站建设与土地的综合利用之间的矛盾，在国外很多发达国家，都在拓展一种新型的建设变电站模式――地下变电站，既可以让变电站建设不再受地域限制，建设周期大大缩短，又充分体现了土地的商用价值，还在一定程度中降低了投资费用。在我国上海、北京、烟台、大连等发达城市已开始发展地下变电站。
1）占地面积大大减少。地面常规变电站由于考虑高压设备间、设备与地之间的安全距离、站内必要的通道、建筑，同时为协调周边环境需投入景观设计，建筑面积通常过大；而地下变电站高压设备绝缘程度高，安全距离相对较小，无需投入绿化等景观，占地面积大大减少。
2）变电站建设与民用建筑合理搭配，有机结合，充分利用空间。在我国，很多民用建筑地下资源利用仅限于开发地下商场、娱乐场所、停车场，如用来建设地下变电站，一方面充分利用了建设空间，节省了土地资源；另一方面大大缩短了供电半径，很好地改善了电能质量。从长远可持续发展方面来看，有很好的社会效益。
3）地下变电站35kV、10kV进出线线路全部采用地下电缆敷设。城区实现强电入地，不仅节省了地面电力线路走廊用地，改善了城市景观；也避免了架空线路受外界环境影响事故发生率高的情况发生。这也是城市文明程度的体现。
4）变压器、断路器等高压电气设备设在地下，明显减少了噪声、辐射等对人们生活的影响，消除了人们以往对生活在电力设施周边安全方面的担忧，优化了城市环境。
5）地下变电站可选择建在离负荷中心近的地方，可以大大缩短供电半径、提高供电质量，极大满足用户对供电电能质量的要求，消除低电压等现象；同时有效降低电能损耗，体现节能、绿色、环保的理念。
3技术设计要求高，突出高科技亮点
变电站建设在繁华的负荷集中区，对消防、噪声的设计要求特别高，可从以下几点作为主要设计原则：
1）受站内空间所限，选择接线方式应尽可能简单，但必须保证稳定的可靠性。通常设两台主变，35kV侧双回进线，单母线接线；10kV母线采用单母线分段接线。当1台主变或1条线路故障时，可保证不间断供电，提高供电可靠性。
2）站内主变可选择干式变压器，既减少占用空间、又增加运行可靠性。
3）在选择断路器、互感器、分路开关等设备时，均采用无油化组合式设备，减少维护、提高运行安全性能，操作简单，避免运行人员出现误操作。既可以减少消防设施投入，又使突发性危险局限在地下，不致危及地面安全。
4）尽可能设计为智能化变电站，智能化变电站采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能，并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能，可减少操作次数、维护工作。
5）站内设备布置采用平面与立体布置有机结合，尽可能减少设备布置层数，充分利用空间。另外，尽可能简化消防、通风系统，为将来的运行维护创造良好的条件。
6）如能与开发商联合开发建设，与民用建筑同时建设，不仅可增加土地的利用价值，也可减少重复建设投资，可以一举数得。
4设计建设一座35kV终端变电站。
4.1变电站站址建设方案
总占地面积为1200平方米，为全户内型布置，站址设在某商厦的地下室东侧，商厦地面总面积达3000平方米。
变电站进出线、主变压器、高压室布置在东侧，主控制室和电容器室、站用变室等布置在西侧。站内设供运行维护人员巡视通道。除主变压器设置在地下8米层外，其余设备均设置在地下6米层，设备层以下设计电缆层，以利于电缆敷设。东、西两侧各设步梯通到地面，用于平时的设备巡视和紧急情况下的逃生之用，并加装门、锁以及警示标志。
地面上建筑使用产权归开发商，开发25～30层的集商业、住宅为一体的大型高层大厦。
4.2变电站建设规模
该变电站主要承担辉县市区的繁华商业区及周边住宅区负荷，约12～20MW，选择主变容量为两台10MVA。
4.3变电站主设备主要设备选型
1）主变压器选用35kV干式电力变压器。
2）35kV采用交流金属封闭开关开关柜，备布置更简明紧凑。
3）10kV选用中置式手车柜。
4）无功补偿容量选择2×1200kVar，选用干式成套电容器装置。
5）蓄电池选用阀控式全封闭酸性电池。
6）变电站用变压器、接地变压器两者功能合为一体，选用干式变压器，减少设备用房。
7）全站实现无人值班，采用微机保护装置，装设综合无功自动调压装置。
4.4总体布置与建筑结构的考虑
首先，应考虑一次主设备间的连接，为提高供电可靠性，35kV进线采用双回电缆敷设，分别从两个110kV变电站接入，接入同一段母线，实现备自投切换。10kV母线采用单母线分段接线，出线采用电缆敷设。
其次，考虑大型设备的运输通道，既要满足地面上运输和消防通道的要求，同时满足垂直通道的要求。垂直通道可在人行道、绿化带预留吊物井，方便吊装运输，井口设可拆装盖板。将吊物井设在绿化带上还可作为通风系统的风口。
最后，考虑地下变电站的结构与地面上民用建筑结构的协调关系。变电站应优先建设，如与民用建筑同时开发，可与地下停车场、地下室建设同时进行，可大大节省投资。
5整体效益分析
综上所述，建设地下变电站，选用高性能、小型化、无油化、智能型设备，包括电缆的大量使用，增加了设备购置费，设备总投资约为常规地面站的2倍。但与民用建筑合作建设，或采用购买、或采用租赁形式获得地下土地的使用权，可大大减少土地征迁费用、建设成本。综合统计，总投资比常规站投资费用还要低。
6结束语
辉县城区建地下变电站，不但提高了土地利用率，优化城市环境，消除不安全因素，促进社会和谐发展；也能降低电能损耗，提高电能质量，节约工程建设费用。从长远考虑，直接建设110kV变电站，可以扩大供电区域，提高供电能力，减少变电投资。
总之，辉县城区建设地下变电站具有可行性，可产生巨大的经济效益和社会效益。
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