变电工程设计范文

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随着我国经济的不断发展，为满足我国经济建设的需求，我国的电力工程建设也快速发展起来，尤其是输变电工程的建设脚步不断加快，确保了各地区经济发展所需能源的可靠性，是经济发展的坚实后盾。但是输变电工程的建设一般规模较大、施工环境复杂、要求条件相对较高，并存在电力行业所特有的风险。因此，确保输变电工程建设的设计方案经过科学合理的分析与评价，是输变电工程建设前特别需要探讨和研究的问题。

2输变电工程的特点

输变电工程是输电工程和变电工程的总称，输电工程一般在室外进行，而变电工程一般是室内完成，输电和变电一般同时存在。输变电工程针对不同的目的会产生一些差异，但是一般都具有以下特点。2.1工程横跨区域较广输变电工程的建设一般是将发电厂内的电力能源输送到所需的地区和用电场所，一般输电距离少则几十千米，多则会达到几千千米，输送电缆跨越多个城市的现象也随处可见。对于不同区域所处的环境也不尽相同，一般输变电工程的建设就需要多个施工单位在多种环境下进行建设工作。[1]2.2对环境造成影响由于输变电工程跨域区域较广，建设过程中必然会遇到各种不同的地理环境，不仅是自然环境，也包括人类生活环境。在输变电工程建设中，我们经常会发现土地征用、树木砍伐、居民搬迁、改变地貌等现象，这样往往就会对环境造成一定程度的影响，破坏了原有的生态环境。2.3工程投资较大且建设周期长电力行业具有较高的危险性，为降低输变电过程中事故的发生，就需要对相关设备设施提出更高的要求，投资也相对较高。此外还包括其他费用，如土地征用费、居民拆迁费、环境保护费等各项费用，总体投资较高。并且，由于输变电工程建设牵涉范围较广，这也导致了工程周期较长。2.4其他特点输变电工程除了以上特点之外，还有一些其他特点，例如，工程施工单位较多，管理难度较大；施工环境多变，施工方法形式多样化；涉及安全问题较多等特点。

3输变电工程设计方案的分析

对输变电工程的设计方案进行有效的分析，不仅有利于提高工程的设计水平，并且可以更好地节省开支，提高施工的安全性。3.1设计方案的分析内容输变电工程的内容设计主要是从输电工程和变电工程两方面进行考虑。对于输电工程的内容设计主要包括以下内容：对输电方案选择的路径长度、地形比例、曲折系数等内容进行分析；分析输电路径跨越区域的地理环境，是否节约资源、便于施工；分析输电线杆塔的施工方式以及分析设计方案的材料消耗、不同方案投资差额、居民搬迁等个人方面的内容。对于变电工程设计方案的内容分析主要分为两大部分：一是电气设备的选型，包括变压器、控制柜、继电器、控制开关等内容；二是土建工程的设计分析，包括变电室的土建工程、给排水和暖通工程、消防设施以及交通的设施。对于变电设备、设施的设计分析既要考虑整体的规划，又要对系统进行深入研究。3.2设计方案的分析方法对于输变电工程设计方案的分析方法有很多种，但目前输变电工程采用较多的分析方法有指标法、对比法和费效比法。[2]3.2.1指标法指标法是基于对完成的方案进行系统分析，并总结出共性的基础上，通过设定若干个不同的指标（如技术指标、安全指标、经济指标或环境指标等其他指标，在指标的标准明确前提下，安排专家参照上述指标标准，对方案的实施进行分析和评价的方法。在对技术指标取得认可的前提下，采用指标法对输变电工程的分析更加简单、易于操作，在工程施工方案的分析中普遍使用。3.2.2对比法对比法也称比较分析法，通过对多个同类对象进行比较分析，找到事物的本质和规律，并根据这些规律对实行的方案做出正确评价的一种分析方法。所谓比较，则至少要选择两个或两个以上的分析对象，基于同样的参考标准，对施工方案进行分析。使用对比法分析输变电工程方案时，常用的比较原则是：指标的内涵和外延比较、指标的时间比较、指标的计算方法比较以及指标的总体性质比较，基于上述原则的指标比较，才会得出更加准确的结论。3.2.3费效比法所谓费效比法是指工程设计的成本与实现产品的功能性的比值，即如何以较低的成本实现高质量的工程，也称为价值分析。采用费效比法分析工程方案时，分析过程主要分三个阶段，即：分析阶段、综合阶段以及评价阶段。对方案的评价指标一般包括技术评价、环境评价、经济评价、安全评价以及周期评价等，并对各项指标进行综合评价。上述工程方案分析方法已经在输变电工程领域中普遍使用，但是不同的工程又各具特点，再加上设计者以及施工者的主观因素，分析结果往往会有偏差。

4输变电工程设计方案的评价

评价是针对施工对象进行系统和客观的分析，评价工作可以更加确切地衡量工程实际情况与设计情况之间存在的差距，并且也是对工程合理性、准确性检验的一种重要途径。同时，对实际工程进行评价对于提高设计者技术水平，指导后期工程设计具有重要的意义。4.1设计方案评价的基本准则输变电工程设计方案的评价主要包括输电方案设计评价准则和变电方案设计评价准则，为确保评价结果的科学性，在评价过程中应基于一定的基本准则。评价输电工程的准则主要包括以下内容：①贯彻输变电工程建设的政策和方针，符合国家制定的法律法规及行业标准。②输电工程的线路选择方案安全、可靠，并且经济合理，符合国家指定的相关环保政策。③输电工程沿线设施调查细致，电线跨越合理，应尽量避开危机线路以及人流量较大的场所。④电线塔形设计不仅安全可靠、结构清新简单、材质符合要求、施工维护安全方便，而且应经济有效。⑤充分考虑节约土地资源、减少能源消耗、降低材料使用，做到综合效益好，经济指标较高。评价变电工程的准则主要包括：①贯彻输变电工程建设的政策和方针，符合国家制定的法律法规及行业标准。②尽量采用通用技术、通用设备等标准化的设计成果，可以更好地满足施工要求，确保运行的稳定。③变电站的设计方案在确保安全可靠、经济环保的同时，还用注重便于操作和检修。④确保运行安全可靠的情况下，应结合具体工程，尝试采用新的技术、新的设备和新的工艺。⑤集成系统功能、电源系统一体化，检测系统以及辅助控制系统设计合理并符合技术要求。[3]4.2输变电工程评价方法为确保工程评价的科学性与合理性，国家对输变电工程提出了一些评价方法，主要包括模糊综合评价法、灰色分析法、神经网络法等。4.2.1模糊综合评价法模糊综合评价法以数学为基础，在明确定量范围后，对设定后的评价对象，让专家依据自身的经验按行业标准进行评价，对评价的结果可以通过数值的形式表现出来，然后综合起来，构建一个矩阵，也称为模糊矩阵。对矩阵进行处理分析，即可做出评价。4.2.2灰色分析法灰色分析法是基于灰色系统理论所得到的成果，其优点在于：可以通过事先确定的最佳虚拟方案作为标准，然后与现有的标准进行分析比较，从而确定最佳设计方案。灰色分析法是采用标准序列和比较序列，通过对二者变化趋势来分析评价设计方案。4.2.3神经网络法神经网络法是通过分析和评价多目标、多方案来建立神经网络模型来确定分析指标权重的一种评价方法。通过建立网络模型，可以迅速地传递和处理分析各层节点的权重值，进而基于数据原理，结合其他评价模式进行工程设计方案的评价。

5结论与展望

随着我国经济的不断发展，输变电工程扮演着越来越重要的角色。论文基于输变电工程的特点，论述了输变电工程设计方案的分析内容和分析方法以及输变电工程设计方案的评价准则和评价方案。希望论文能起到抛砖引玉的作用，为输变电工程设计方案的分析与评价者提供一些参考。

【参考文献】

【1】王绵斌.输变电工程造价风险评估模型[J].电网技术，2011，35(11)：26.

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1.引言

近段时间，中国人们的生活质量由于国民经济步入了新纪元从而得到了大幅的增加，无论是对于进行绿色环保的信念还是观点，都不同程度得到了发展，而且对我国各行各业的发展有着不可或缺的推动作用。输变电项目中能源消耗相对较大的板块应该就是工程设计，在某些方面，其决定着中国能源是否能够健康稳定的发展。因此，在输变电工程设计中必须要尽可能使用节能技术或者节能措施，这样不仅可以降低资源的浪费率，同时也可以节约大量的资源。所以，输变电工程的管理人员逐渐将工作的重点放在工程设计中更好的引入节能技术以及措施上，这对电力企业的发展来说，就有不可替代的重要作用。

2.输变电工程设计中必须实行的节能技术的原则

一般来说，在输变电工程设计中引入节能技术以及措施的时候，必须遵守下面三项原则：（1）先进原则；先进技术较传统技术来说，更容易被人们接受采纳是因为其在相同方面比传统技术拥有更为突出的优点，因为具备这样的特点，所以在输变电工程设计中引入先进技术的时候，不仅需要遵守先进原则，还需要遵守经济原则以及功能原则，只有这样才可以体现出先进技术真正的价值以及更好的做到节能减排。（2）经济原则；在输变电工程设计过程中引入先进技术的时候，不仅需要考虑带来的节能效果，还需要考虑自身是否有能力承担，绝对不可以“打肿脸，充胖子”，片面的追求节能的效果从而忽视了自身企业的承受能力，同时还需要考虑投入的成本与收到的效果与回报是否成正比，这样才可以保证引入节能技术的工作正常开展。（3）功能原则：先进技术的引入必须综合考虑企业自身的功能需求，绝对不可以因为技术先进，就随意引入，必须以整体的需求为主，选用最适合的技术，从而使得引入的进行与自身的需求以及现存的技术不会发生冲突，这样整个工程设计就会更加科学以及合理。

3.输变电工程设计过程中节能技术以及措施的分析

本文主要通过体系设定、高压输电线路节能以及发电站节能等不同角度对输变电工程设计中有效的节能技术以及方法实施讨论。

3.1体系设定节能技术的分析

输变电工程必须从体系设定开始的时候，就需要判断体系是否可以节约能源，设计过程如果出现浪费现象，就会导致整个输变电工程都存在严重的浪费现象，反之，同理可得，设计过程节能就是整个过程节能最有效的方法。在对整个体系实施预设的时候，预计加入的输变电工程必须处于核心地位，同时能在目标区域电网出现问题导致供电不足的时候，可以为其提供一定的电量。而且，还需要预测建设此项输变电工程体系的节能效果以及不建设此项输变电工程体系的节能效果，将两者进行比对，找到中间的差值，之后根据目标区域电力网络没用电力的实际用量以及浪费用量，就能够判断出建设此项输变工程之后是否可以真正做到节约能源。如果检测结果显示，在该地区建设输变电工程很大程度上可以大幅减少电力网络输电线的损耗，同时增强电力网络供电的可靠性以及供电的能力，能够确保该地供电正常的前提下资源浪费相对较小，就可以在该地建设输变电工程。

3.2高压输电线路节能措施的分析

3.2.1输电导线构造以及材料质量的挑选

当下，由纯铝合金绞线构成的输电导线相对一般钢芯铝绞线构成的输点导线的造价要贵大约一到两倍，纯铝合金绞线相同直径下比一般铜导线的导电率高一半左右，但是其电气性能与一般的钢芯铝绞线没有明显区别，虽然机械性能方面优势十分明显，但是原材料的消耗较其他材料构成的输电导线要大，约合同等规模钢芯铝绞线的1.5倍左右，并且配套的实施成本也更加昂贵，所以，根据当前电力企业发展的现状，应当尽量避免使用全铝合金绞线。综上所述，应当尽可能使用钢芯铝绞线，因为钢芯铝绞线较其余材料制成的绞线而言，不仅导电率更加优秀，而且能源利用率也十分可观。因此，无论是考虑投入的成本，还是节约能源的效果，在输变电工程输电线路的导线中应尽量使用钢芯铝绞线。

3.2.2尽量使用节能输电线路金具

为了避免由于电晕以及涡流限流造成不必要消耗，使用原材料是铝合金的防晕线夹来处理导线，并且使用的防震锤也必须满足输电线路的规定，各个导线之间的隔离棒也必须由铝合金构成，这样不仅可以尽可能简化施工的工序，而且可以有效的保障工作人员的生命安全以及降低能源的损耗，延长输电线路使用的寿命。

3.2.3保护环境，减少林木资源的浪费

高压输电线路的铺设不仅是在地下，有时还需要穿过树林，因此，为了响应“节能减排，保护环境”的号召，铺设过程中，应尽量减少对树木的破坏。输电线路的载体高度应根据当地树木实际生长状况，进行科学合理的设计，不应影响树木的正常生长发育。除此之外，输电线的搭设也可以合理运用能够被当作载体的树木，这样就可以最大程度上降低林木资源的浪费。

3.3发电站节能措施分析

3.3.1选择合适的站用变压器

变压器是发电站的核心，变压器的选用必须根据该发电站实际用电的状况来确定。变压器存在的电能消耗的形式一般分为负载消耗以及空载消耗两种，即铜资源的消耗以及铁资源的消耗。为了最大程度上节约能源，在变压器的挑选方面，必须最大程度上减少上述两种资源的消耗，与此同时，还需要对变压器厂商提高的变压设备提出严格的要求，必须改善变压器的设计，从而使得变压器的阻抗相对较小，进一步降低能源的浪费。如果发电站资金充足，也可以使用非晶合金站用变压器。

3.3.2降低发电站自身能源的消耗

发电站中消耗电量相对较大的设备一般是各种继电器、站内空调、照明设备以及保持站内温度以及湿度的设备等。对于空调来说，应当尽量选用变频空调，这样就可以尽可能降低电能的消耗；控制温度以及湿度的有关设备，应当尽可能选用可以根据判断来确定是否进行工作，而不是一味的持续运行；对于照明设备来说，也应当与控制湿度以及温度的设备一样，具备对光的感应能力，外部光线强则灯光就弱，外部灯光弱则灯光就强，而且还应当尽量使用LED节能灯。与此同时，对于照明设备的布置，也需要进行详细的计划以及讨论，必须全方面计划周全，确保能够有效降低电能的消耗。

3.3.3合理挑选发电站的导线

发电站导线的选用对于输变电工程的设计过程来说也是有效的节能措施，如果导线的直径过小，就无法达到供电的最低要求；反之，如果导线的直径过大，就会使得购买的成本大幅提高，不仅如此还会输电过程能源的消耗。因此，选择合适的导线，对于节约能源来说，有着重大的意义。设计时必须根据电力网络运行的实际状况，综合考虑电力网络不同的工作形式，选择最佳直径的导线，从而有效降低一定体积内电流的流入量，达到降低电力能源过分消耗的现象。

4.结束语

综上所述，在输变电工程设计过程中，能过采取以上节能技术以及措施来降低实际工作中的能源损耗，进行科学合理的设计，利用好一切可以降低能源消耗的资源，减少资源的消耗量，从而响应保护环境的号召，从身边的点点滴滴做起，严格禁止能源浪费现象的出现，对于不符合规定的设备进行及时的取缔，从而推动电力企业的可持续发展。

作者:朱毅 单位:四川省送变电建设有限责任公司

参考文献:

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一、问题的提出

随着市场煤炭需求量的不断增大，煤矿开采的规模越来越大型化。大型煤矿的供电可靠性、供配电系统的经济运行和优化设计更是尤为重要。下面结合本人近期的工程设计重点阐述大型露天煤矿的输变电工程设计。主要针对露天矿输变电设计相关的规程规范要求和实际工程设计举例(以新疆天池能源有限责任公司南露天煤矿为例)两部分内容进行阐述。

二、电源点的确定

相关规程规范要求：

露天煤矿主要生产设备均属于二级负荷，应由两回外部电源供电，当一回电源中断供电，另一回电源不应同时受到损坏。

工程设计举例：

新疆准东煤田大井矿区周边以110kV和35kV供电网为主。南露天煤矿附近现有或规划的电源点主要有准东电厂、吉木萨尔220kV变电站、奇台110kV变电站、瑶池220kV变电站、规划建设的五彩湾220kV变电站和将军庙220kV变电站。

1、准东电厂：位于南露天矿南部偏西，距离约100km，电厂装机容量为3×12MW，电厂升压站的110kV侧采用单母线带旁路母线接线方式，共有二回110kV出线，一回引至火烧山110kV变电站，另一回引至阜康西变并经过阜康变、瑶池变与新疆主网相连。

2、吉木萨尔220kV变电站：位于南露天矿南部，距离约90km，该变电站的220kV电源由瑶池变电站引来，线路规格为LGJ-300/69km。吉木萨尔220kV变电站目前主变压器容量为(90+120) MVA，220kV侧单回电源进线，采用双母线接线，110kV侧有两回线路引至奇台变电站，根据电力系统规划在2010年吉木萨尔220kV变电站将建设第二回220kV线路。

3、奇台110kV变电站：位于矿区的南部，距矿区约110km，该变电站的110kV侧有两回电源均由吉木萨尔220kV变电站引来，线路规格分别为LGJ-185/42.6km 及LGJ-185/49km。奇台变电站目前主变压器容量为(2×31.5)MVA，一回110kV出线LGJ-70引至相距69.2km的木垒110kV变电站。根据电力系统规划在2010年奇台变电站及其双回电源线路将升压为220kV。

4、瑶池220kV变电站：位于矿区西南方向，距矿区约180km，该变电站的220kV电源分别由米泉220kV变电站及红雁池二电厂引来，线路规格分别为LGJQ-400/27.26km 及LGJ-2×300/92.34km。瑶池变电站目前主变压器容量为1×150MVA，220kV出线3回，采用双母线带旁路母线接线方式，其中一回220kV出线引至吉木萨尔220kV变电所。

5、五彩湾220kV变电站：根据新疆电力公司的规划，应准东中部煤田开发的要求，在南露天煤矿南侧偏西距离约为6km的位置新建了五彩湾220kV变电站一座。为了适应附近矿区的发展，该变电站分期进行建设，前期建设由瑶池220kV变电站引来的220kV线路一条，线路规格为LGJQ-300/115km，该线路目前已建成并投运。考虑到负荷近期较小的情况，该线路暂时以110kV降压运行。五彩湾变电站设110/35kV 40MVA变压器两台，为矿区的前期开发及工业园内其它电力负荷提供电源。中期将两台40MVA变压器更换为两台150MVA变压器， 后期再增设一台150MVA变压器，同时建设由瑶池220kV变电站至五彩湾220kV变电站的第二条220kV线路，线路规格为LGJQ-300/115km。该变电站同时与准东东部矿区附近规划的将军庙220kV变电站以220kV线路联结。

6、将军庙220kV变电站：根据新疆电力公司的规划，应准东东部煤田开发的要求，在南露天煤矿东南约为70km的位置新建将军庙220kV变电站一座。为了适应附近矿区的发展，该变电站分期进行建设，前期建设由五彩湾220kV变电站引来的220kV线路一条，线路规格为LGJQ-300/80km，考虑到负荷近期较小的情况该线路暂时以110kV降压运行，将军庙变电站设40MVA变压器一台，为矿区的前期开发及工业园内其它电力负荷提供电源。中期将一台40MVA变压器更换为一台150MVA变压器，后期再增设两台150MVA变压器。

根据负荷统计结果及周边电源现状情况，露天矿供电电源电压等级采用110kV。从供电可靠性、供电能力、供电距离及投资等几个方面综合比较后，将五彩湾220kV变电站作为本矿的永久电源，并根据五彩湾220kV变电站的建设进度对露天矿110kV供电线路分期进行建设，在五彩湾220kV变电站第二回220kV电源线路建成前利用临时柴油发电机组作为坑内排水、消防等二级负荷的备用电源。

三、输电线路

相关规程规范要求：

露天煤矿变电所应有两回外部电源线路，线路导线截面按照经济电流密度选取，当一回线路故障时，另一回线路能够供全部负荷的电压偏差的规定及安全载流量的要求，电压偏差要求不大于线路标称电压的5%。

工程设计举例：

露天矿110kV变电所两回110kV电源引自五彩湾220kV变电站，每回线路长度约6km，导线规格为LGJ-240，采用水泥杆塔架设，其中一回架设GJ-70避雷线，另一回架设光线复合架空地线。正常情况下两回线路同时工作，每回线路的电压损失为0.185%；当其中一回线路故障或检修时，另一回线路满足供全部负荷时的电压损失为0.37%。

四、变电所

相关规程规范要求：

变电所选址要求靠近中心，便有架空和电缆线路的引入和引出，交通运输方便，周围环境无明显污染，在50年一遇高水位之上，与采掘场地表境界距离大于200m。主变压器选择要求宜装设两台及以上主变压器，分列运行，当一台变压器故障或检修时，其余变压器的容量不应小于75%的全部负荷。电力潮流变化大、电压偏移大的变电所，宜采用有载调压变压器。变电所的操作电源宜采用免维护铅酸电池直流屏。10kV侧设置集中自动补偿装置。10kV及35kV侧单相接地电容电流经计算后超过10A时，采用消弧线圈接地方式。

工程设计举例：

1、变电所位置及变压器选型

在露天矿工业场地东南角设露天矿110kV变电所一座。

露天矿负荷统计折合到变电所110kV母线的结果：有功功率23511.9kW；无功功率9421.6kvar；视在功率25329.3kVA。露天矿110kV变电所主变压器两台，型号为SFSZ10-20000/110 110±8×1.25%/38.5±5%/10.5kV YNyn0d11 20000/20000/20000 kVA三绕组有载调压电力变压器，两台同时工作分列运行，负荷率为0.63，保证率为0.79。

2、变电所主接线及平面布置

110kV、35kV、10kV侧均采用单母线分段接线方式。110kV、35kV及10kV配电装置均布置在室内，两台主变压器设在室外。变电所主要由110kV配电室、35kV及10kV配电室、电容器室、室外两台主变压器组成。110kV配电室、电容器室为单层建筑；35kV及10kV配电室为二层建筑，35kV配电室及控制室设在二层，10kV配电室及消弧室设在一层。

110kV配电装置选用ZF12-126型GIS组合电器；35kV配电装置选用KYN66-40.5型手车式高压开关柜，内配SFM-40.5型永磁真空断路器；10kV配电装置选用KYN28(A)-12型金属铠装封闭式高压开关柜，内配SEM-12型永磁真空断路器。电容器室设10kV无功自动补偿装置2套。消弧室设ZDBG-10/5-50 型10kV消弧线圈自动调谐及接地选线装置2套。

110kV侧采用架空进、出线，35kV侧采用架空进、出线，10kV侧采用封闭母线进线、电缆出线。

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我国社会经济的发展使得人们的生活水平不断升高，但是也带来了严重的环境污染和资源消耗，人们已经开始重视绿色环保等观念，各个行业都应该加强节能减排相关措施，尽量减少能源的消耗，提高能源的利用率，并加强节能技术的相关研究，使得节能技术能够更加完善地应用到各个行业中。鉴于此，应该加强输变电工程设计中的节能技术的研究，使得节能技术能够更好地应用到输变电工程设计中。

1输变电工程设计中技能技术的原则

在输变电工程设计的节能技术应用过程中，应该遵守以下原则：

1.1功能原则

节能技术不能不管不顾地应用到输变电工程设计中，应该保证能够有效地提高整个输变电工程的质量，保证能够融入到系统结构中，保证输变电工程设计具有合理性和科学性。

1.2经济原则

节能技术在输变电工程设计的落实过程中，应该加强对节能效果和经济效益两方面的关注，应该调整节能技术在输变电工程中的应用程度，从而能够保证输变电工程的经济效益，不但能够增加输变电工程的技术效果，而且能够取得一定的投资回报，从而能够使得节能技术在输变电工程中得到更好的应用。

1.3先进原则

既然是节能技术的应用，就应该保证当前需要应用的节能技术相对于以前的节能技术更具有优势，能够以耗费更小的代价来达到最好的节能效果。在进行输变工程设计的节能技术应用时，应该在坚持上述三个原则的基础上来选择先进的节能技术，有效地提高节能效果。

2输变电工程设计中的节能措施

2.1系统节能措施

输变电工程的节能措施应该从系统规划阶段来开始分析研究，系统规划是输变电工程的基础，只有保证输变电工程的系统规划设计的合理性，才能有效地保证输变电工程的节能效果。输变电工程系统规划设计时，应该做好输变电工程的拟建工作，防止当地电网出现供电能力不足的情况。除此之外，应该对建设该输变电工程的节能措施的效益进行计算，对投产年网损差额进行相应的计算，对当地电网最大负荷损耗和利用的小时数进行分析，从而对该工程建设节能措施的节电量进行计算。如果节能技术在输变电工程中能够使得当地电网的供电能力和可靠性有着明显的改善，能够减少电网的损耗，能够减少当地电网的用电量不足等情况，那么采取这种节能技术就是必要的。

2.2变电站节能措施

首先是从优化设计方案来降低能源的消耗。应该对变电站的建设规模进行一定的研究分析，包括分析变电站总平面布置方案、设备的选型和专业技术方案等，确保技术方案、设备和材料等选择的合理性，减少不必要的消耗与浪费。在确定电气设备安装的安全性、可施工性和维护便捷性之后，减少电气设备安装的材料的消耗，合理地使用不同性质的材料，尽量选择一些制造能耗较少的材料。电缆在变电站中有着大量的应用，主要应用在监控和保护系统信息传输方面。电缆的使用必定会消耗大量的有色金属，应该加强对监控设备、电缆路由等设计方案的优化，尽量减少有色金属的使用，从而能够减少材料的损耗。其次是主变压器的节能设计。主变压器是变电站中能耗最大的设备，空载损耗和负载损耗是变压器的主要电能损耗。因此为了实现变压器的节能降耗，应该选择一些空载损耗较少的变压器型号，并采取相应的措施减少变压器的负载损耗。与此同时，应该加强对系统的优化设计，通过降低变压器的阻抗值来减少电能的损失。另外，变压器的冷却方式会消耗一些能量，随着科学技术的发展，当前不少厂家开始制造一些能够自冷的变压器，这种自冷变压器相对于风冷和强油循环冷却的方式，能够降低一定的能耗，所以不少变电站已经开始使用ONAN自冷却方式的变压器。合理地选择一些低损耗的站用变压器也是很必要的。站用变压器的负荷应该与变电站的实际用电负荷综合考虑分析，通过对站用变电器容量的合理选择能够减少不必要的能耗。站用变压器的空载损耗和负载损耗都应该尽可能降低，在进行招标采购时还应该对其他方面的节能要求进行明确的规定，在情况允许的情况下尽量选择非晶合金站用变压器。变电站中不少的经常性负荷比如各类继电器、户外端子箱、控制室空调以及夜间照明等，用电量都比较大。控制室的空调除了能够改善运行人员的工作环境，还要能保证众多微电子设备需要的工作环境，所以应该选择一些对环境温度和湿度适应能力较高的室内设备，对设备的正常工作条件要求进行详细的了解，了解室内环境对设备的影响情况，而在空调设备方面，可以选择变频空调，根据情况来对空调的容量进行选择，从而能够减少能耗。对于户外设备，应该加强防露干燥和加热，通过对温湿度的自动控制系统来降低长期的能耗。在照明方面，变电站的夜间照明在进行巡视的时候可以采用低强度光照射，而在进行设备维修的时候可以采用高强度光进行照射。为了进一步降低照明设备的能耗，应该选择一些高光效和高效率的光源和灯具。变电站的照明设计应该对照明的系统和产品型号进行合理的选型，然后进行合理的分类分区，保证照明设施的合理运行，最后还要对供电方式进行控制，对低压配电线路进行合理的布置与负荷分配。变电站的导线和金具也需要进行合理选择使用。在导线方面，应该对导线的截面面积进行合理选择，通过对截面积的控制能够减少导线的投资和金属的消耗，而截面导线过小的话，就会增加电能和电压的损耗，不能保证良好的传输质量和传输经济性，因此应该合理地对导线的材料和截面积进行选择。在导线截面面积选择的时候，还应该对电网实际情况和电网运行方式进行考虑，对电流和电能损失进行控制。在金具方面，因为高压设备和导线周围电场分布复杂，不少金具都采用了相应的减少不均匀电场的设计，以降低电能损耗。另外，站内建筑物方面也有不少节能的措施，比如建筑物体型、建筑材料、屋顶和门窗等方面的节能措施。

2.3输电线路节能措施

在输电线路导线材质和构造方面，使用全铝合金绞线具有十分优越的机械性能，但是相对于钢芯铝绞线来说，价格高、导电率低、线损大，加上其配套的金具研制费较高，所以不建议使用全铝合金绞线。而钢芯铝绞线不但有着较高的导电率和能源利用率，而且线损非常小，所以为了降低线损，可以采用高导电率的钢芯铝绞线。在输电线路金具方面，通过使用铝合金材料的防晕线夹能够对电晕和涡流损失进行有效的控制；根据对不同电压等级输电线路的要求来选择防振锤产品；采用铝合金阻尼间隔棒来作为导线的间隔棒。上述这些金具有较为简单的构造，所以重量较轻，施工较为方便，在防振性、防电晕和抗锈蚀性等方面性能良好，能够长期有效地运行。减少对沿途生态环境的破坏，高压输电线沿途经常会经过林区，为了减少对当地植被、林木的破坏，应该尽量地使用高跨设计，除了生长速度较快的杨树林之外，可以根据树木自然增长的速度来确定跨树的高度。另外，在输电线路杆塔施工时，通过对林间空地的合理利用，能够减少树木的砍伐。

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近几年来，随着社会用电量的高速增长，输变电工程项目建设投资规模也在不断增加，在项目建设过程中，造成投资浪费和项目“三超”现象较为普遍。特别是这两年，拟建和在建的输变电建设项目很多，无论是在水电站、火电厂的配套工程还是电力系统的网络建设项目上，都存在着忽视工程造价控制和管理的现象，尤其是对于投资效益影响较大的项目设计阶段，在工程造价控制环节上还存在着不少的问题和不完善之处，甚至有些项目由于设计上的原因还出现了投资失控的现象。

对于问题的存在，如何采取有效措施，使设计阶段工程造价控制走向规范化、系统化、法制化轨道，已是当务之急。

一、设计阶段造价控制中存在的一些问题

设计深度不够和勘测与设计脱节现象的存在，使工程造价得不到有效控制。

近两年来，由于社会用电量的大幅度增加，电力工程的建设也在加快进行，各级电力勘测设计单位承担的设计任务也日益增多。为了规范设计市场和满足电力设计项目的需要，国家和相关部门对一批勘测设计单位的资质进行了审查和升级，其中一些设计单位资质上虽然升了一个等级，但人员配备方面还存在不足，主要是专业技术人员和造价专业人员缺乏，在遇到设计任务重、时间紧的时候则造成了项目设计成果粗糙、设计深度不够、概预算缺项和漏项的情况，使工程造价得不到有效控制。

另外，勘测与设计脱节现象的存在也造成了一些项目的投资浪费或投资增加，其中的主要原因是由于工程勘测人员与设计人员配合不紧密造成的。例如：笔者曾遇到过这样一个工程，某地建一条输电线路，建设单位委托了不同的两个设计单位分别进行项目的勘测和设计，由于两单位没有合作合同，双方的责权利不明确，加上建设方协调力度不够以及三方为了各自的利益，在实际工作时设计方没有派人参加工程的勘测工作，导致了线路选线方案的不合理和设计图纸资料的不完善，不仅使设计和概预算工作产生了较大的偏差，而且在后来施工过程中不得不对方案进行了调整和设计图纸资料的完善，其结果是造成了勘测设计费用的浪费和工程投资费用的突破。 勘测设计单位奖罚机制不完善和设计与造价人员配合不紧密，使工程造价得不到有效控制。

目前存在的普遍现状是：一方面，输变电工程设计人员在工作中要做到对技术方案的不断优化和创新，除了要受到收费不合理情况的限制和要耗费很多的时间和精力外，又很少得到表彰和奖励，甚至还要承担更多的风险。而另一方面，设计人员对设计中造成的浪费现象有关部门又缺少监管力度和控制措施，对设计应负的经济责任又没有明确的划分界限，这就造成设计人员宁愿设计保守而不愿在工程造价方面多下工夫，使工程造价得不到有效控制。

缺乏信息反馈和项目后评价程序使造价控制工作的质量得不到进一步提高。

项目完成后由于缺乏造价成本信息反馈和缺少项目的后评价程序使设计单位缺少机会了解实际发生的工程成本，无法进行事后分析，在以后工作当中又有可能将问题带入下一个项目中，不能进一步提高造价控制工作的质量。

二、设计阶段造价控制的措施和建议

（一）推行限额设计

推行限额设计有利于强化设计人员对工程全过程的造价意识，有利于经济管理人员及时进行造价计算，为设计人员提供信息，使勘测设计小组内部形成有机整体，克服设计深度不够及勘测设计相互脱节的现象，改变设计过程不算账、设计完成见分晓的现象，使投资达到动态控制的目的。同时，推行限额设计还可以促使设计和造价人员进行项目全寿命费用的分析，使他们不仅要考虑项目一次性投资，还要考虑施工阶段和运行后的经济费用。比如：在输变电工程项目设计过程中对于主变容量选择、主接线方案的确定和线路选线定位以及在雷区的防雷、冰区的避冰、抗冰、防冰、融冰等对运行成本影响较大设计方案的优化时，就有利于设计人员进行全面分析、仔细考虑，认真权衡，最大限度降低工程成本，在投资限额内控制好工程造价。

（二）实行ISO 9000系列质量管理体系认证

ISO 9000系列质量管理体系认证是近几年来我国从国际标准化组织引进的一种企业管理模式，勘测设计单位全面实行ISO 9000系列质量管理体系认证有很多优势：①通过第三方认证，取得质量管理体系认证证书，证实其有能力稳定地提供满足顾客和适用法律法规要求的产品。②取得质量管理体系认证证书，勘测设计人员可在第三方的监督和内部审核管理约束下自觉按照体系文件中的勘测和设计过程控制程序以及后评价程序进行项目的勘测设计和后评价分析，对进一步提高工程质量，有效控制工程造价成本，有良好的效果。③取得质量管理体系认证证书，可以提升勘测设计单位的形象和信誉，增强勘测设计单位在设计市场的竞争能力。因此，有关部门应加大力度督促勘测设计单位申报和完成质量管理体系认证工作，将勘测设计单位是否通过质量管理体系认证视为进入勘测设计市场的准入条件之一。

（三）健全设计单位经济责任制，严格控制工程成本，提高竞争意识

设计单位和主管部门对于设计节约和浪费应制定明确的奖罚标准，促使设计人员提高自身素质和相互间竞争能力，增强为业主控制投资成本的意识。

（四）提高工程设计、造价人员的素质和加强设计、造价人员的管理

输变电工程的新工艺、新方法发展和运用很快，作为一个合格的工程设计、造价人员，除必须懂得和掌握全面的专业知识和相关知识以外，还需不断的补充新的知识。因此，建议有关部门和设计单位要根据实际情况经常组织设计、造价人员进行培训和学习，不定期的对设计、造价人员进行考核。同时，要加强工程设计、造价人员的管理，在实际工作中，设计人员和造价人员要紧密配合相互协调，根据设计委托进行现场调查，选择方案，既要克服片面强调节约、忽视技术，又要反对重技术、轻经济、设计保守等现象。特别是造价人员应该及时对项目投资进行分析比较，反馈造价信息，能动地指导设计，使设计方案在满足生产要求的前提下节约投资。

（五）切实全面推行输变电工程设计监理制

到如今，虽然工程监理制在工程建设领域内已实行多年了，但从目前的输变电工程设计现状来看，设计监理的推广还不广泛。究其原因有很多，其中主要有两点：一是对输变电工程设计监理的重要性认识还不足；二是输变电工程设计监理人才缺乏。因此，主管单位一方面应尽快建立输变电设计监理资质的审批条件，加强输变电工程设计监理人才的培训考核和注册，制定输变电工程设计监理工作职责。另一方面应通过行政手段保证输变电工程设计监理广度，为输变电工程设计监理的全面社会化提供条件。

（六）建立国家或电力部门造价专业信息网

及时准确的向造价人员传递国家与电力建设投资控制有关的法律、法规、定额标准、政策文件、价格水平及与造价有关的指数。广辟信息来源，及时发现问题并解决处理，使工程造价得到有效控制并适应市场经济发展需要。

（七）定期公布各项造价指数

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中图分类号：TU111 文章编号：1009-2374（2016）33-0070-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.33.036

我国社会经济的发展使得人们的生活水平不断升高，但是也带来了严重的环境污染和资源消耗，人们已经开始重视绿色环保等观念，各个行业都应该加强节能减排相关措施，尽量减少能源的消耗，提高能源的利用率，并加强节能技术的相关研究，使得节能技术能够更加完善地应用到各个行业中。鉴于此，应该加强输变电工程设计中的节能技术的研究，使得节能技术能够更好地应用到输变电工程设计中。

1 输变电工程设计中技能技术的原则

在输变电工程设计的节能技术应用过程中，应该遵守以下原则：

1.1 功能原则

节能技术不能不管不顾地应用到输变电工程设计中，应该保证能够有效地提高整个输变电工程的质量，保证能够融入到系统结构中，保证输变电工程设计具有合理性和科学性。

1.2 经济原则

节能技术在输变电工程设计的落实过程中，应该加强对节能效果和经济效益两方面的关注，应该调整节能技术在输变电工程中的应用程度，从而能够保证输变电工程的经济效益，不但能够增加输变电工程的技术效果，而且能够取得一定的投资回报，从而能够使得节能技术在输变电工程中得到更好的应用。

1.3 先进原则

既然是节能技术的应用，就应该保证当前需要应用的节能技术相对于以前的节能技术更具有优势，能够以耗费更小的代价来达到最好的节能效果。

在进行输变工程设计的节能技术应用时，应该在坚持上述三个原则的基础上来选择先进的节能技术，有效地提高节能效果。

2 输变电工程设计中的节能措施

2.1 系统节能措施

输变电工程的节能措施应该从系统规划阶段来开始分析研究，系统规划是输变电工程的基础，只有保证输变电工程的系统规划设计的合理性，才能有效地保证输变电工程的节能效果。

输变电工程系统规划设计时，应该做好输变电工程的拟建工作，防止当地电网出现供电能力不足的情况。除此之外，应该对建设该输变电工程的节能措施的效益进行计算，对投产年网损差额进行相应的计算，对当地电网最大负荷损耗和利用的小时数进行分析，从而对该工程建设节能措施的节电量进行计算。如果节能技术在输变电工程中能够使得当地电网的供电能力和可靠性有着明显的改善，能够减少电网的损耗，能够减少当地电网的用电量不足等情况，那么采取这种节能技术就是必要的。

2.2 变电站节能措施

首先是从优化设计方案来降低能源的消耗。应该对变电站的建设规模进行一定的研究分析，包括分析变电站总平面布置方案、设备的选型和专业技术方案等，确保技术方案、设备和材料等选择的合理性，减少不必要的消耗与浪费。在确定电气设备安装的安全性、可施工性和维护便捷性之后，减少电气设备安装的材料的消耗，合理地使用不同性质的材料，尽量选择一些制造能耗较少的材料。电缆在变电站中有着大量的应用，主要应用在监控和保护系统信息传输方面。电缆的使用必定会消耗大量的有色金属，应该加强对监控设备、电缆路由等设计方案的优化，尽量减少有色金属的使用，从而能够减少材料的损耗。

其次是主变压器的节能设计。主变压器是变电站中能耗最大的设备，空载损耗和负载损耗是变压器的主要电能损耗。因此为了实现变压器的节能降耗，应该选择一些空载损耗较少的变压器型号，并采取相应的措施减少变压器的负载损耗。与此同时，应该加强对系统的优化设计，通过降低变压器的阻抗值来减少电能的损失。另外，变压器的冷却方式会消耗一些能量，随着科学技术的发展，当前不少厂家开始制造一些能够自冷的变压器，这种自冷变压器相对于风冷和强油循环冷却的方式，能够降低一定的能耗，所以不少变电站已经开始使用ONAN自冷却方式的变压器。

合理地选择一些低损耗的站用变压器也是很必要的。站用变压器的负荷应该与变电站的实际用电负荷综合考虑分析，通过对站用变电器容量的合理选择能够减少不必要的能耗。站用变压器的空载损耗和负载损耗都应该尽可能降低，在进行招标采购时还应该对其他方面的节能要求进行明确的规定，在情况允许的情况下尽量选择非晶合金站用变压器。

变电站中不少的经常性负荷比如各类继电器、户外端子箱、控制室空调以及夜间照明等，用电量都比较大。控制室的空调除了能够改善运行人员的工作环境，还要能保证众多微电子设备需要的工作环境，所以应该选择一些对环境温度和湿度适应能力较高的室内设备，对设备的正常工作条件要求进行详细的了解，了解室内环境对设备的影响情况，而在空调设备方面，可以选择变频空调，根据情况来对空调的容量进行选择，从而能够减少能耗。对于户外设备，应该加强防露干燥和加热，通过对温湿度的自动控制系统来降低长期的能耗。在照明方面，变电站的夜间照明在进行巡视的时候可以采用低强度光照射，而在进行设备维修的时候可以采用高强度光进行照射。为了进一步降低照明设备的能耗，应该选择一些高光效和高效率的光源和灯具。变电站的照明设计应该对照明的系统和产品型号进行合理的选型，然后进行合理的分类分区，保证照明设施的合理运行，最后还要对供电方式进行控制，对低压配电线路进行合理的布置与负荷分配。

变电站的导线和金具也需要进行合理选择使用。在导线方面，应该对导线的截面面积进行合理选择，通过对截面积的控制能够减少导线的投资和金属的消耗，而截面导线过小的话，就会增加电能和电压的损耗，不能保证良好的传输质量和传输经济性，因此应该合理地对导线的材料和截面积进行选择。在导线截面面积选择的时候，还应该对电网实际情况和电网运行方式进行考虑，对电流和电能损失进行控制。在金具方面，因为高压设备和导线周围电场分布复杂，不少金具都采用了相应的减少不均匀电场的设计，以降低电能损耗。

另外，站内建筑物方面也有不少节能的措施，比如建筑物体型、建筑材料、屋顶和门窗等方面的节能

措施。

2.3 输电线路节能措施

在输电线路导线材质和构造方面，使用全铝合金绞线具有十分优越的机械性能，但是相对于钢芯铝绞线来说，价格高、导电率低、线损大，加上其配套的金具研制费较高，所以不建议使用全铝合金绞线。而钢芯铝绞线不但有着较高的导电率和能源利用率，而且线损非常小，所以为了降低线损，可以采用高导电率的钢芯铝

绞线。

在输电线路金具方面，通过使用铝合金材料的防晕线夹能够对电晕和涡流损失进行有效的控制；根据对不同电压等级输电线路的要求来选择防振锤产品；采用铝合金阻尼间隔棒来作为导线的间隔棒。上述这些金具有较为简单的构造，所以重量较轻，施工较为方便，在防振性、防电晕和抗锈蚀性等方面性能良好，能够长期有效地运行。

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2站区规划

（1）站区道路及绿化。变压器是变电站内的主要大型设备，如果进站道路太长或有过多转弯，会造成运输设备成本的增加，所以进出线方向条件合适的情况下，变电站的大门最好是直接面对主要的运输要道，最大可能的避免在站内进行转弯。为减少变电站投运后对站内绿地的灌溉、养护成本，变电站在满足规划部门绿化面积要求条件下应尽量减少绿地，种植生长力强、维护量小的植物。（2）建筑物及构筑物的布置。变电站建筑物要合理的利用当地的自然条件进行空间组合，布局紧凑合理、便于扩建。结构上宜采用联合建筑和多层建筑，尽量提高土地的使用效率，节约用地。（3）电气总平面布置及配电装置布置。在对总平面进行布置的时候，要预留出扩建远景的场地，以便将来使用。另外，配电装置也要都预留备用间隔，各电压等级的配电装置保留扩建端，为今后超规模破围墙扩建做准备。配电装置布置要结合电站场地情况，征地较困难或费用较高的地点宜采用占地面积小、可靠性高的GIS设备布置，但由于该设备价格昂贵，不便于扩建，在场地条件容许的情况下，宜采用价格相对低廉的AIS设备敞开式布置。配电装置设计时应以配电装置整个寿命周期成本最小为出发点，综合考虑一次投入与后续维护、扩建成本，以安全可靠为基本原则，全面平衡可维护性和占地二者的关系。

3主控制室和继电器室布置

在选择主控制室的位置时候应考虑以下几点问题：（1）便于巡视观察屋外主要设备；（2）节省控制电缆；（3）噪声干扰小和有较好的朝向等因素；应该根据可扩展性的要求对控制室进行设计和屏位规划，要依照终期规划建设的规模一次性建成。在占地面积大，配电装置区和主控制室距离比较远的情况下，设置各个电压等级的继电保护室，从而达到节约控制电缆长度的目的。变电站内的二次电池室、通信电池室、保护室、通信室在将电网公司内部每一个运行管理部门之间的关系协调好的前提下，把功能相同的房间部门进行合并。例如，我们可以把通信电池和二次电池合并设置在同一房间里，在不同电池组中间应该要设置防火墙。另外，也可以把通信屏和二次保护屏放置在继电保护室里，这样就可以很大程度上减少建筑面积，提高空间利用效率。

4建筑设计

积极推进变电站的建筑工业化标准设计，避免追求建筑造型的过度现代化和民用化。建筑物尽可能布置在向阳和无日照遮挡的地段，对采光进行科学合理的设计，尽量减少使用人造光源，使能耗降到最低，从而达到节约环保的要求。应采用节能、环保型建筑材料。注重墙体保温，开窗大小要适当，满足空气流通并避免热量过度散失。

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中图分类号：TV52 文献标识码：A

前言

科学技术的迅猛发展正在不断地改变着人们的生产和生活。科学的发展和社会的进步对工程设计管理也提出了更高的目标和要求。随着知识、技术、能力等素质管理在工程设计管理中的应用不断深入，传统工程设计中的进度、成本和质量等管理将逐渐被素质管理所替代。在这样的大背景下，基于电网智能化的输变电工程设计素质管理将会在输变电工程的项目管理中发挥越来越重要的作用。

一、电网智能化的输变电工程设计素质管理概述

（一）工程设计素质管理的定义

参阅相关文献，笔者认为可以对工程设计素质管理作如下的定义，所谓的工程设计素质管理就是指那些解决工程设计中所遇到的一系列问题的意识、技巧和能力等，工程设计素质管理是工程设计人才能力结构和知识储备的综合表现。好的工程设计素质不仅要具备良好的工程设计理论知识和丰富的工程设计实践经验，而且还可以利用已有的技术和能力，来有效的解决工程设计中所遇到的实际问题。

（二）电网智能化的输变电工程设计素质管理的特点

笔者总结认为，电网智能化的输变电工程设计素质管理主要具有多变性、逝去性和不可预知性三个方面的特点，以下将分别给予详细的说明。

1、多变性

电网智能化的输变电工程设计素质管理的设计没有固定的模式，随着工程的不断进展，有些工程相关部门的工作会越发重要，因此，相应的人员和素质要求也就越高，一旦这部分工作完成后，对相应人员和素质的要求也就没有了存在的意义，也就是说，电网智能化的输变电工程设计素质管理不是固定和一成不变的，因此，电网智能化的输变电工程设计素质管理具有显著的多变性的特点。

2、逝去性

电网智能化的输变电工程设计素质管理所具有的逝去性的特点主要体现在管理中每一个不同的工程都要面临一个新的过程，因此，工程的人员组织是临时性的，从知识技能的角度来看，不同的工程所需要的专业技术人员也不尽相同，工程一旦结束，所有工作人员会自行解散，合作关系也会随之解除。另外从设计的角度来看，由于每个工程的实际需求各不相同，因而素质管理的内容也会在与设计方案匹配的过程中在不断的改变。

3、不可预知性

尽管在工程施工之前，都会有一个具有可行性的设计方案来对工程施工中人员和物资等资源的分配进行指导，但是受各种可抗因素和不可抗因素的影响，不管工程领导团队的能力有多高，设计方案有多完善，工程施工人员的专业技能有多么的精湛，在电网智能化的输变电工程设计素质管理中会经常有一些不可预知的情况发生，由此可见，电网智能化的输变电工程设计素质管理具有明显的不可预知性的特点。

二、电网智能化的输变电工程设计素质管理的主要内容

电网智能化的输变电工程设计素质管理主要包括工程知识的管理、工程设计技术管理以及工程设计能力管理三个方面的主要内容，以下将分别给予详细的说明。

（一）工程知识的管理

其中工程知识的管理主要包括工程背景知识、工程实例知识以及工程过程知识的管理。

第一、工程背景知识的管理。工程背景知识的管理主要包括工程设计过程中对市场信息、工程设计标准和原理知识以及工程分析等方面的管理。

第二、工程实例知识的管理。工程实例知识作为工程的重要知识载体，主要包括工程设计文件、设计图纸等相关的设计档案资料，其中的工程实例知识包括正面的成功工程实例知识以及反面的失败工程案例知识，作为设计人员的设计思想和方法以及设计成果的记录，可以客观的反映工程设计实践活动的历史过程，对工程建设具有非常重要的指导意义。

第三、工程过程知识的管理。工程过程知识作为工程建设过程中的经验数据和计算模型的知识载体，工程过程知识的充分利用可以有效解决工程设计中所遇到的各种技术难题。其中工程过程知识的管理主要包括对工程设计流程、设计经验以及设计方法等方面的管理。

（二）工程设计技术的管理

所谓的工程设计技术就是工程设计工艺、设计技巧以及设计技能等的总称，详细的讲，工程设计技术管理就是要通过实现工程设计技术的有效开发和利用，满足工程设计所规定的各项设计要求。工程设计技术的管理内容有广义和狭义之分，其中广义上的工程设计技术管理内容主要包括工程设计技术的分析、评估与预测，以及工程投资的风险管理，相应的工程设计技术转移以及工程设计技术的商业化组织管理等。狭义上的工程设计技术管理内容多是指某一个具体的工程项目设计的组织管理，其主要内容包括对工程项目技术规定和规范、技术要求和规程以及技术条件等内容的管理。另外，工程设计技术管理的目的就是通过有效的开发和利用相关的工程设计技术，来提高工程施工企业的核心竞争力和经济效益等。

（三）工程设计能力的管理

所谓的工程设计能力就是指工程设计潜力与实力的总和，主要包括工程设计单位吸收现代技术、应用现代技术以及适应现代技术不断更新的能力，其中工程设计能力的管理主要包括如下三个方面的要点：

第一、寻找先进可靠的技术，并决定最合适技术与信息引进的能力。

第二、对技术进行改进以使其满足工程实际需求的能力。

第三、通过对相关的工程技术设计方案进行科学的研究，对相应的技术设计方案进行合理的创新，创造良好的工程经济效益的能力。

三、实现电网智能化的输变电工程设计素质管理的有效举措

（一）加强工程设计人才队伍的管理和建设

就当前电网智能化的输变电工程设计素质管理的现状来看，加强工程设计人才队伍的管理和建设需要做好如下几个方面的工作：

第一、要建立具有团队合作精神，而且工程设计中配合默契的工程设计人才队伍。

第二、合理的分配各级技术管理人员的权限，并且要做到放权到位，充分调动每一位工程设计技术人员的工作积极性和创造性。

第三、工程项目管理人员作为工程设计的核心人员，做好工程项目管理人员的各项管理工作是有效实现电网智能化的输变电工程设计素质管理的重中之重。

第四、注重对年轻的工程设计人员的培养，通过不断提高年轻设计人员的业务技能来有效促进整个工程设计团队的设计水平的不断提升。

（二）做好输变电工程设计的技术和设计能力的管理

在充分保证输变电工程设计技术管理的基础上，采取有效的措施，在提高工程设计能力的同时，不断提高工程设计单位的管理水平和经济效益。在充分保证智能化电网的安全稳定运行的同时，要以管理创新和体制创新为保证，坚持引进消化吸收与自主开发相结合的原则，充分发挥设计单位在输变电工程设计中的各项优势，有效提高输变电工程设计的技术和设计能力的管理水平。

结语

基于电网智能化的输变电工程设计的素质管理作为输变电工程设计管理的核心内容，充分把握工程设计素质管理的主要内容，采取有效的措施，做好工程设计中的素质管理对提高工程成本的经济效益具有非常重要的意义。

参考文献

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随着我国电网公司输变电工程建设项目的飞速发展，项目建设管理工作越显重要，而其中对工程设计造价的管理又是整个项目建设管理工作中的重中之重。因此，做好建设的设计造价管理非常重要。基于此，本文就输变电工程建设设计造价的管理进行了探讨，相信对有关方面的需要能有一定的帮助。

1 设计造价管理的现状及问题

当前，不少建设管理单位对35千伏输变电工程设计重视程度不够，对设计造价应起到的指导评价作用认识欠缺。长期以来，电网建设中设计人员、项目管理人员大多集中于高压电网建设领域，35千伏输变电工程建设中因其项目零散、单项投资额不大、工期短等特点，在科学决策、规范管理上与高电压项目相比均有一定差距。35千伏输变电工程在方案立项时大多从技术合理评审角度出发，侧重于接入系统优化、设备选型等方面，能主动从造价角度来评价方案整体投资效果的案例少之又少，凸显出对通过造价评估设计方案合理优化的举措重视不足，对35千伏输变电工程设计造价的整体管理也大多停留在对概预算组成部分的价格审核环节上，从而埋下了投资浪费及结算超概算的隐患。

由于35千伏输变电工程设计费在设计单位工程收费中的比重明显偏低，压制了设计单位的创造力，电力设计单位通过套用典型设计、通用设计以实现流水线量化生产的想法普遍存在。因为设计费与主网市场相比较低，导致设计单位更愿意将主要业务力量投放到主网市场，对35千伏工程设计难以达到追求精品化的境界，造价在评价技术设计中的作用也受到了制约。

35千伏输变电工程设计单位造价人员现场经验不足，踏勘水平、认知水平等普遍不高。大多造价人员仅能根据设计技术人员交底及设计图纸来认知工程特性，造价成果也仅停留在图纸的理想层面，遇到施工条件复杂的项目，其对工程复杂性研判不力的弱点暴露无遗，尤其是对施工组织措施费用估计不够，导致了概算费用不足的后果。

2 设计阶段造价控制的措施

建设管理单位首先应实质性地转变观念，高度重视35千伏输变电工程建设，高度重视造价的合理确定，以科学的眼光监督设计造价工作有效开展，并在决策阶段、设计阶段、施工阶段等环节充分发挥设计的作用。

根据相关分析测算，投资决策阶段影响工程造价的程度达到80%～90%；在初步设计阶段，影响工程造价的可能性为75%～95%；在技术设计阶段，影响工程造价的可能性为35%～75%；在施工图设计阶段，影响工程造价的可能性为25%～35%；而到了施工阶段，影响的可能性只有10%。所以，设计造价在工程造价管理中的重要性不言而喻。

合理确定设计收费，实行有效奖惩制度。为使工程造价能够合理确定、有效控制，在合理确定设计收费的基础上，应建立和健全限额设计的奖惩制度。对限额设计搞得好、节约投资和控制造价确有成效的，项目法人应给予设计单位适当奖励；对设计单位失误造成的损失进行追责索赔，使得责、权、利得到有效明确。

现行设计费额是按照工程投资额的固定比率计取的，也就是说工程造价越高设计费就越多，这就很难充分调动设计单位、设计人员降低工程造价、节约投资的积极性。国家这一规定未作变更之前，建议设计费用以下修正公式计取：设计费额=概算数额×基本费率+（概算数额或预算数额）×节约费率，这一修正公式可以调动和激励设计单位更好地挖掘人力资源潜力，更有效地控制工程造价，也能从根本上激励设计单位站在业主的立场来优化设计、控制造价、节约投资。同时设计单位要制定本单位内部的限额设计考核和奖惩方法，激励设计人员挖掘设计潜力，重视设计方案的经济合理性。

业主单位必须督促设计单位自觉运用价值工程理论对设计方案进行优化甄别，合理确定工程造价，有效节约投资费用，确保有的放矢，使得物有所值、物超所值。35千伏输变电工程在每个设计阶段、每个项目或专业，都要运用价值工程的原理进行设计方案的比较，从功能和造价（成本）两个角度进行分析评价，使得两者协调起来，达到有机统一。

制定合理的控制指标，对35千伏输变电工程项目实行限额设计管理，推广运用通用设计、典型设计，优先采用通用设备，使得设计单位的工作重心从基础方案的选择转移到方案分析评价和优化提升上，同时加大对造价敏感性因素分析、论证的力度，在合理确定工程造价的前提下为有效控制工程造价做好前期准备。

3 提高设计概算的质量

重视工程造价资料的积累与总结。设计概算专业实践性强，仅有理论知识是无法把概算做对、做准。因此，要编好概算、提高概算的质量，及时收集资料、整理分析资料是必不可少的。资料的收集是多种多样的，如人工、材料、机械台班的消耗量及价格的确定，专家审计评审的意见、建议，工程竣工后的竣工结算等资料。把收集起来的资料进行归类分析，找出设计概算和实际情况的差错，并分析其原因，最后进行归纳，建立完整资料和信息库，一旦需要，随时可以调出。

概算人员在编制概算过程中，要与设计人员保持联系与沟通，明确图纸上不清楚的地方，使设计与概算形成有机的整体，避免相互脱节。要深入实际，多了解施工细节，严格执行询价估价制度，使材料、人工、设备报价与实际相吻合。做完概算后，设计单位要建立健全三审制度（自审、审核、审定），避免漏算、多算、定额套用错误等。

提高概算人员的业务素质。概预算的编制不仅仅只是工程量的计算统计工作，它与建筑学、建筑结构学、施工技术、数学、生产工艺、建筑材料、工程合同管理、地区行业的法规与政策等都密切相关。因此，概算人员除了掌握本专业的知识外，应广泛了解和掌握其他有关学科的知识，完善自己的知识结构体系，培养成既懂技术、经济管理，又遵纪守法的复合型人才，只有这样才能胜任本职工作。

加大设计造价在35千伏输变电工程建设管理过程中的话语权，强化电力设计单位参与工程投资全过程经济监督管理职能，并加强设计变更的审查和经济核定工作，从而延伸造价有效控制的手段，实现工程造价的可控、在控、能控。另外，设计变更是施工阶段影响工程造价的一个重要因素，传统的35千伏输变电工程管理中仅有设计技术人员、施工方、业主方、监理方参与设计变更的制定，设计造价人员几乎绝足于这一工作。在重大设计变更时，应由设计造价人员先行测算变更费用及其对总造价的影响程度，从造价管理角度进行分析并探索是否还有其他可替代方案节约投资，从而避免设计变更的随意性和费用失控，强化设计造价的指导作用。

4 结语

综上所述，输变电工程建设设计的造价管理工作一门博大的学问，若想控制好设计造价，就要在优化设计方案的基础上，在组织实施项目建设的各个阶段，采用有效的方法使得输变电工程项目建设管理工作规范化，以求最大效能地运用人力、物力、财力，取得良好的投资回报，从而保证输变电工程项目建设的有效实施和落实，达到项目投资的预期目标。

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中图分类号：U224.9 文献标识码：A

我国的现代化进程在不断地加快，在这种局势下，高压电力工程也在进行不断地建设与开发，只有这样才能满足我国社会与经济建设中的种种需求，成为了必然的发展趋势。可是就高压电力工程来讲，想要有效实现送电与变电这两个过程，就需要投入很多的施工成本。所以我们的首要目标就是在能够保证电力工程完成高压电的输送与转换的情况下，有效地降低工程造价所需要的成本投入，这也成为了在电力工程的不断开展中所要研究的新的设计方法。

一、工程的设计

在电力工程中，设计阶段是整个工程阶段中的一个核心阶段，在设计阶段所进行的施工方案设计对于电力工程而言有着至关重要的作用，主要是对电力工程进行完整的统筹规划，所以出色的完成施工方案设计，不仅能够有效降低工程施工的成本投入，也能促进电力工程的顺利开展。在电力工程顺利开展的前提下，最终实现了电力工程能够满足变电以及送电的需求目标。合理科学的完成电力工程的设计方案，最终就会为电力工程的稳定运行以及工程成本的控制奠定坚实的基础。

设计的基本原则

想要准确实现35kV送变电工程的变电功能以及送电功能，那么在进行电力工程的设计时，明确35kV送变电工程的基本原理至关重要。在进行方案设计时，一定要确保35kV送变电工程在保证安全的基础上实现稳定的运行，并且最终能够有效地控制施工所消耗的成本。

设计要点

在对35kV送变电工程进行设计时，一定要综合考虑并将影响变电工程稳定运行的诸多原因进行归纳，对其进行充分研究，进而找到有效的解决措施。最终保证35kV送变电工程能够满足社会发展以及经济发展的诸多需求，为后续的诸多工作打下基础。

1、线路路径设计要点

两点确定一条直线，直线的距离则定义为两点间最小的距离。我们在设计35kV送变电工程的线路路径时，由于受到了诸多因素的限制与影响，这些影响因素主要包括地域形态、周边的住宅以及当地居民的文化习俗等，最终就导致在进行路径设计的过程中不能将两点直线作为设计原则。可是在设计的过程中，我们的设计理念仍然可以为找到两点间距离最小的路径，最终通过相关的曲折系数来完成工程线路的路径设计。

2、气候条件考虑要点

想要有效确保工程设计具有科学性、合理性以及有效性，也要考虑当地的气候条件等因素，主要考虑的就是气温、风速以及覆冰厚度。在进行设计的过程中如果发现有较为特别的地区，则需对其进行相关的辅助设计，例如在沿海地区，其风速极大，我们在进行设计时就需要考虑风速以及风的压力大小。

3、导线型号要点

在进行设计的过程中我们也需要了解国家针对电力工程所做出的相关规范要求。在满足要求的前提下，结合工程的特点来选择设计方案，确定最终的导线型号。35kV送变电工程在设计的过程中，当要确定导向横截面时，所考虑的因素为工程的输送距离相关的容量要求。当要确定导线的型号时，需要考虑的因素即为铝钢的截面比。

4、基础形式设计要点

在设计的过程中，对工程沿线的地质条件、电力工程的载荷以及塔形等许多因素都要进行综合的考虑，并将相关的资料进行有效整理，最终确定能够满足35kV送变电工程基础形式的设计方案。

二、工程的验收

在进行35kV送变电工程的验收工作时，首先要确定验收的具体范围；如果发现在变电工程中有满足验收的相关标准的要及时对其进行验收，进行交付使用，完成相应的固定资产移交手续。在进行35kV送变电工程的验收时，所参考的依据主要是批准后的设计任务书、工程的初步设计、技术有关的设计文件、工程施工图、设备使用的说明书以及相关的工程建设文件等，除此之外还包括验收的相关规范等。

（一）按照验收程序来进行验收。1、在能够有效保证验收质量的情况下，即使我们在进行与工程的相关要求相适应的验收方案设计时对35kV送变电工程的规模大小加以考虑，可是在最终的验收方案确定时，也同样要保证验收程序能够达到初步与最终验收的相关要求；2、对于35kV送变电工程而言，其规模越大，相应的工程也会越复杂。在这种情况下我们应该最先完成工程的初步验收工作，最后在进行正式的验收工作。但是如果在35kV送变电工程自身规模很小并且复杂程度也很小的情况下，我们就可以省略掉工程的初步验收工作，而只需完成35kV送变电工程竣工阶段的验收工作便可。

（二）当对竣工工程的验收工作完成之后，此时就要求施工单位应该立即给出评价的意见，在意见给出的过程中，主要参考的是相关的工程专家以及验收部门的领导所给出的验收质量结果评价的具体意见，除此之外对在进行验收的过程中所出现的质量问题要采取有效的措施进行解决，当发现出现有待完善的问题时也要及时对其进行完善。

总结：

在社会建设与经济建设不断深化与完善的背景下，想要有效提高城市的生活质量，开展高压电力工程势在必行。在这个过程中需要不断完善35kV送变电工程的设计方案，实现其主要的送变电功能，最终有效地控制施工成本。在完成施工方案设计后，同样要做好施工质量的验收工作，只有这样才能够有效确保35kV送变电工程的安全稳定运行。

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变电站为输变电工程的重要组成部分，一般在电网建设中占投资比例的40%；由于变电站存在建设投资大，建设周期长，多专业、多设备、多节点等特点，成为输变电工程造价控制的重点。如何专业配合协作，优化设计，合理控制工程造价成为提高变电站工程综合建设水平的必然要求，使变电站取得最大投资效益，符合“两型一化（资源节约型，环境友好型，工业化）”指导思想。因此，在变电站土建设计阶段，关键是优化设计，科学的进行技术经济分析，采取有效措施，合理控制工程造价。

一、变电站土建设计阶段工程造价控制存在的问题

（一）地形测绘与岩土工程勘察滞后于土建初步设计，勘测质量和勘测深度与设计脱节。在变电站初步设计阶段，计划部门提供的征地图一般为当地建设局测绘部门提供的红线图，大部分工程红线图只是标识用地红线面积、代征路面积和四至坐标。高程点很少，个别项目就是切图，只有两个高程点。往往在初设阶段，土地管理部门尚未批复或土地征用的文件正在审查流程中，设计部门无法现场进行详测，土石方计算值与施工图时土石方计算值出入较大。同样因为土地征用的原因，岩土勘察无法在站址内初勘或详勘，借用临近或邻居单位已经过审图中心审核的岩土勘察报告作为设计依据。初勘报告持力层标高与详勘报告中的持力层标高个别点高差有很大出入，引起变电站局部框架截面增大，钢筋增加、基础埋深加大，导致重大设计变更，增加设计费或投资浪费。

（二）设计人员对现时工程材料价格和工艺掌握不充分。土建设计人员不了解目前建筑材料和工艺的造价，对于业主或投资方提出的变更申请或工程联系单等未进行经济技术分析和与概算对比即履行变更手续或签单认可，造成变电站投资费用增加。

（三）设计单位对设计人员的激励机制不健全，影响其优化创新设计的主动意识和积极性。变电站设计需要多专业配合协作，积极推广新工艺、新材料、新技术。优化设计，多方案进行技术经济分析和方案比较。在实际设计工作中，实现优化和创新，要有时间保证和规划方案以及实施细则，项目设总和主设等参与项目设计人员投入大量的时间和精力，管理部门较少对参与人员进行奖励和表彰，项目参与人员还有可能承担设计风险。

（四）设计人员设计技术交底和设计意图贯彻的质量好坏影响工程造价。设计技术交底和设计意图贯彻的质量同样影响工程造价，不同施工单位或变电站土建专业施工图队伍的读图水平和理解能力存在差别。施工单位发现不了设计问题或设计交底不清，会造成返工或变更设计，引起费用浪费或投资增加。

二、变电站土建设计控制工程造价的对策。

（一）加强变电站工程勘测管理，提高勘测水平。计划部门在项目初设前尽可能将土地手续办理完结，投资方与当地的民事协调解决方案达成一致。便于设计单位进行测绘和岩土工程勘测。

参与变电站勘测工作的外协单位，对其资质和业绩进行评估，其成果必须交由当地审图中心审核。勘测合同中明确质保金并承担因为勘测原因造成重大设计变更的一定比例的损失。

以年度为周期进行考核，考核的依据是工程验槽、验线出现的原则性问题的严重程度和当地审图中心对其考核评价结论。

（二）技经人员、设计人员了解工程造价信息。通过OA、简报等形式，让技经人员、土建设计人员及时掌握和了解国家、行业造价管理方面的法律、法规等文件以及当地、现阶段材料价格和工艺标准以及其他造价管理信息。让设计、造价专业及时沟通，发现问题和解决问题。

（三）完善设计收费管理，加强经济责任制考核，激发专业设计人员和造价人员优化和创新的积极性。在建设管理单位与设计单位签订《工程设计合同》或《工程委托设计任务书》时，宜约定优化和创新的奖励机制，制定一个目标，在完成这个目标后，设计人员实现了那些创新和优化，设计费如何奖励，可以有效激励设计单位优化设计的积极性。设计单位落实经济责任制考核，降低工程造价。

（四）按照基建管理的要求，加强设计总结和设计回访。设计人员应除将工程设计符合“安全、适用、经济、美观”的原则外，认真细致地编制完成设计总结，通过设计总结肯定成绩、分析问题、总结经验、持续改进。通过参加基建管理单位组织的设计回访和工程造价分析。虚心接受批评和建议，提高后续工程的设计水平和设计质量。

（五）按照基建管理的要求，加强设计技术交底和图纸会审管理。提高设计人员对工程的总体把握程度，设计交底时把质量控制点、关键点和设计意图贯彻清楚，交底明确。利于施工单位提高工程质量，减少因施工方、监理方意识等主观因素造成返工和变更，有效控制工程造价。

（六）设计人员和技经人员加强自身综合素质的提高，密切配合和协作，合理控制工程造价。通过学习、培训和技术交流等方式，提高专业技术人员的水平，在“创精品工程，做优秀设计”上自我锻炼和提高，体现设计单位的综合实力，专业间紧密配合和协作，做到工程设计方案优化、技术可靠、投资估算准确，杜绝出现项目设计成果粗糙、设计深度不够、设计质量差、概预算漏项和重复计算等问题的出现，合理有效控制工程造价。

三、工程实例

以笔者在2009年底参加设计完成的某个110千伏变电站为例进行分析控制土建工程造价的措施

（一）优化设计方案，多方案比较，选择最优方案。本工程岩土勘察单位推荐采用预制混凝土桩。结合生产综合楼上部结构形式（钢筋混凝土框架结构）、受力特点以及地层承载力分析，经过结构师反复进行计算，认为采用钢筋混凝土灌注桩为合理方案。经过实际调查，变电站周边项目，除钢铁集团个别大跨度、大型制氧站个别项目采用预制混凝土桩外，其他如船厂等，均采用钢筋混凝土灌注桩法。设计经验和施工经验成熟。结合国网公司典型设计和“两型一化”要求，优化生产综合楼设计方案，减少建筑面积。变电站主体采用一座生产综合楼，将走廊、楼梯间等公共空间压缩到规范要求的最小值。合理布局辅助房间，取消会议室、值班室。做到房间布局紧凑、合理。

（二）专业密切协作和配合，做到先算后画，积极推行通用造价。严格按照可研、初设批复的面积和范围开展施工图设计。成立以项目设总为组长的项目组，由设总牵头，组织专业协调和方案讨论，通过设计评审、设计验证等做好专业接口和卷册设计文件编制。设置项目工代，定期去现场进行设计意图贯彻和答疑，减少因施工原因造成返工。参加建设管理单位组织的设计回访，编制设计总结，总结经验，分析问题。逐步提高设计质量。

结束语：国家电网公司推行通用设计、通用设备、通用造价和标准工艺。变电站土建部分的造价在整个项目的造价中所占比例虽然不大，但对变电站造价影响比较大。本文从6个方面对影响土建造价的原因进行分析，提出相应对策和控制措施。充分发挥各专业设计人员和技经人员的积极性和能动性，建立协调合作、激励机制。各专业人员共同配合，把工程投资控制在合理的范围内。

参考文献：

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1 概述

智能变电站是坚强智能电网的重要基础和支撑[1]，是电网基础运行数据的采集源头和命令执行单元，对智能电网起支撑作用。智能变电站设计建设过程中，诸如监控系统配置、二次智能化设备配置、变电站二次网络结构等问题，都是智能变电站建设中需要解决的。针对于具体情况，解决这些问题是智能变电站建设成功的关键。110kV新关（城东）变电站工程是一座开发区的智能变电站。作为电网的末端站，智能化变电站不仅要尽量减少设备的费用，并且需要兼顾保护装置的安全稳定运行。

本文结合110kV新关（城东）变电站工程（有110kV、10kV两个电压等级），就终端负荷站的部分设计内容进行了探讨。

2 变电站二次系统的设计

2.1 建设背景介绍

为满足城东工业园新增负荷，满足园区经济发展和生产运行的要求，故建设110kV新关（城东）变电站。110kV新关（城东）变电站按最终规模建设，安装2台容量为50MVA的主变压器，每台主变低压侧配置2×3600kVar并联电容器组；110kV终期采用外桥接线，10kV采用单母线分段接线。本站已于2012年12月投运。

2.2 设计原则

①本站站按智能化变电站，无人值班设计。

②采用计算机监控系统，配置主机兼操作员站。

③采用分层分布式的网络结构，全站分为站控层、间隔层和过程层。

④整站采用IEC 61850协议，变电站内保护与监控统一组网，数据统一采集处理，资源共享，所有保护故障信息、远动信息不重复采集[2]。

⑤站设置1套公用的时间同步系统，站控层采用SNTP对时，间隔层、过程层设备均采用IRIG-B码对时方式。

2.3 网络结构

整站基于IEC61850标准构建，开关量传输采用GOOSE协议。

对应于分散布置方案，全站三层一网，MMS总线+点对点。

特点如下：

①保护装置采样值采用光纤点对点方式传输，计量电度表采样值采用光纤点对点方式传输。

②各保护直接跳闸，测控、开关位置等均通过点对点传输。

③站控层基于SNTP网络对时，间隔层和过程层设备采用IRIG-B码对时。

④站控层网络（MMS总线）采用单星型以太网。

⑤因变电站主接线形式较为简单，设备配置较少，为降低二次设备造价，减少交换机使用，110kV过程层不组建GOOSE网，GOOSE报文通过点对点传输；10kV不设独立的GOOSE网络，GOOSE报文通过站控层网络传输。

⑥根据本站目前采样值数据需求，不满足配置SV网络要求，故本站不配置SV网络。

2.4 各层设备配置

2.4.1 过程层设备配置

本站110kV线路、110kV桥、110kV PT、主变本体采

用智能终端合并单元一体化设备，且单套配置；主变110

kV侧、主变10kV侧分别配置两台合并单元、一台智能终端，装置分散安装于就地GIS控制柜或10kV开关柜内；10kV其余间隔不配置智能终端及合并单元。

2.4.2 间隔层设备配置

①保护测控装置配置

a 依据业主要求，主变保护采用主后分开的保护装置；主保护不具备测控功能，后备保护兼容测控功能，组屏放于主控室。

主变非电量保护下放到户外主变本智能组件箱，实现就地采集就地跳闸。

b 110kV采用保护测控一体化装置，组屏放于主控室。

c 10kV线路采用保护测控一体化装置，10kV电容器及所变采用四合一装置（具备保护，测控，计量、录波功能），均安装在开关柜上。

d 全站设一台母线测控装置，实现母线电压的测量和PT刀闸的遥控功能；设一台公用测控装置，以硬接线方式采集非智能化设备的模拟量和开关量信息，上传监控后台。

②计量装置

110kV新关（城东）变电站110kV线路侧、主变110kV侧、主变10kV侧均采用0.5S级数字式电度表，安装于电量采集屏。10kV出现作为关口计量点，电度表采用1+0配置原则，采用0.2S级常规电度表；无功补偿及站变，采用0.5S级常规电度表。

站内设置一台电能量远方终端设备，该设备以RS485串口方式采集全变电站的电量信息，向电能计量管理部门传送信息，并通过协议转换器接入站内MMS网络。

3 设计中遇到问题及分析

3.1 合并单元与智能终端配置问题

依据国家电网公司通用设计规定，110kV变电站中，110kV侧出线与分段（母联）合并单元单套配置，智能终端单套配置；110kV母线配置单套合并单元、智能终端；主变110kV、10kV进线合并单元双套配置，智能终端单套配置。

本站根据实际情况，对合并单元、智能终端配置做出以下优化调整：

①110kV侧出线与分段（母联）采用智能组件，同时具备合并单元智能终端功能，单套配置。

②110kV母线采用智能组件，按照母线段分别配置，且均具备并列功能。正常工作时，两套装置同时使用，输出SV采样值为相应母线段电压，分别供给各段母线所带间隔。这样将有效避免一套智能组件故障时，站内全部保护设备均无法取到电压采样值的情况，提高了变电站运行的可靠性。

③为了满足主变双套保护的独立性、可靠性，设计中未对主变110kV、35kV进线合并单元、智能终端配置做出调整；主变本体采用具有合并单元功能的智能组件，并且兼容本体保护功能。

3.2 主变本体智能组件接入网络问题

主变本体智能组件是一个特殊的装置，具备合并单元、智能终端、主变本体保护三台装置的功能。因此在本工程设计过程中有两种思路，第一，主变本体智能组件直接接入站控层网络；第二，主变智能组件接入过程层网络，在过程层不配置网络时，GOOSE报文点对点接入主变测控装置，SV采样值点对点接入主变保护装置。

两种思路比较：

①主变本体智能组件具备保护功能，可以看做保护装置，并且有部分厂家可以使其兼容测控功能，这就使得主变本体智能组件更加接近于单独的保护测控装置，因此，其信息可以直接上传至后台。主变本体智能组件具备合并单元功能，而站控层网络允许传输GOOSE、SV报文。

②主变本体智能组件作为合并单元和智能终端合一装置，具备智能终端和合并单元的功能。而就现在的智能变电站来说，之所以配置智能组件等过程层设备，原因是国内现有的一次设备不能满足智能站的要求，需要通过增加二次设备来弥补一次设备的不足。因此智能组件不能仅仅看做是光电转换设备，而更重要的是应该将其看做是一次设备的一部分。从长远来看，智能组件所具备的功能将会由一次设备实现，所以不宜直接接入站控层网络。而就现阶段来说，智能变电站均采用分层分布式结构，智能组件作为过程层设备，直接接入站控层网络，有可能对站控层网络稳定造成一定的影响，并且使得整个监控系统的管理不够清晰明确。

通过综合考虑，本站按照第二种思路，主变本体智能组件GOOSE报文点对点接入主变测控装置，SV采样值点对点接入主变保护装置。

3.3 智能组件安装位置选择

本站合并单元与智能终端考虑安装于就地位置，装置安装于就地位置主要由于以下几点：

①本站按照常规配置，采用“合并单元+常规电流（电压）互感器”方式，智能组件安装于就地智能控制柜内，将有效的减少控制电缆的使用量，而且智能组件连线较短，不容易产生误差。

②本站采用户内GIS，智能组件安装于智能控制柜内，配线及装置安装均由GIS厂家完成，减少了端子之间的转接，使装置的可靠性得到有效提高。

③智能组件安装于就地位置，有效的减少了主控室内的屏位数量，减小了主控室面积[3]。

④智能组件虽然是二次设备，但实际上应该属于一次设备的一部分，就地安装显得理所当然。

3.4 母线合并单元与其余间隔合并单元之间的协议

现阶段，国内合并单元厂家常用的SV采样值相互传输协议有两种，一种是IEC61850-9-2协议，另一种是IEC60044-8协议[4]。由于国家电网公司的招标方式时常改变，经常出现各间隔合并单元厂家不一致的情况，有一些厂家的合并单元只能接收IEC61850-9-2协议的数据，而有一些厂家的合并单元只能接收IEC60044-8协议的数据。智能变电站中，各间隔合并单元之间通常会有很多联系光缆，因此，在设计联络会上，必须对其通信协议予以明确，有效避免现场调试时，出现无法通信的情况。本站智能组件均采用单一厂家产品，智能组件之间的SV采样值相互传输协议均采用IEC60044-8协议，有效的避免了上述情况的发生。

4 结语

随着科技的不断进步，越来越多的技术应用到智能电网的建设中。虽然智能化变电站只是智能电网中的一部分，但是其作用是无可替代的。如今，大量的智能变电站正在建设中，设计过程中遇到的问题也在不断的涌现出来。只有不断的解决难题，才能使智能变电站建设的更加完美，使智能化电网得到不断的完善。本文只是对负荷终端智能变电站的二次系统展开了设计分析，对设计过程中遇到的几个问题进行了阐述，要全面建设智能电网，还需要广大电力工作者的共同努力。

参考文献：

[1]变电站智能化改造技术规范（Q/GDW Z414）[S].国家电网公司指导性技术文件，2010.

[2]刘振亚，国家电网公司110（66）kV-750kV智能变电站通用设计[M].北京，中国电力出版社.

[3]陈晓捷，智能变电站合并单元布置方式探讨[J].电力与电工2011，31（3）：44-46.

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1 地铁变配电系统的重要性

地铁是在地下运行的城市轨道交通系统，是我国大型城市公共交通的重点发展方向，其原因是地上的路面情况和全天的天气因素对地铁运行不会造成影响，所以地铁的运行才能按照当初的设计目标照常行进，能将乘客安全、舒适，快速地送往目的地。同时地铁的载客量大，时效性强，对环境的污染程度比较低，能够响应目前国家高环保政策要求，满足现代城市发展的需求。供电系统的可靠性是地铁安全运营的重要保障和前提，根据用电性质的不同，将供电系统分为以牵引变电所为主的牵引供电系统和以降压变电所为主的变配电系统两种。

地铁的运输组织、功能实现、安全可靠都应一一按照轨道交通的相关规范标准执行。地铁的运行工作是工作环境复杂，专业配合较多，多种工种交叉作业配合的工作，在以安全可靠行车为首要目标而形成的联动有序、效率性极强的交通系统。可靠安全的变配电系统是安全可靠行车的一个重要保障。

2 地铁变配电系统设计的主要特点

与一般的民用建筑电气相比，地铁的配电系统有着独特的特征。

地铁负荷计算的单位容量指标和需要系数目前在行业内没有具体明确的标准，实际设计过程中通常需参考其它民用建筑的相关标准来确定。对于负荷计算的准确性，必定成为地铁变配电系统科学可行性设计研究的前最基本提条件，因此，对于负荷计算俨然成为变配电系统工程设计过程中遇到的首要问题，也是主要问题。

对于在供电过程中，通常采用两台至四台变压器来供应一座地铁站，变压器的单台容量一般在500-1600kVA之间。地铁车站内一般同时存在一、二、三级负荷，这大大增加了供电工作的复杂难易程度。因此，在地铁变配电系统中无论是高低压一次还是在二次接线中，都需要做更进一步的探索，从更多的实践中总结经验，使设计理论更为可靠实用。

对于动力负荷，不仅仅是由水泵、风机和电梯组成，而且还有如空调通风系统、给排水系统、消防系统、运输系统等系统一并合成，共同作用协调。对于控制系统而言，其形式比较多样化，有就地控制、远程集控、按程序起停的BAS系统自动控制、火警信号控制及连锁等方式；而对于起动的方法则有降压起动、直接起动和软起动，但是对于水泵的能耗、风机的能耗及空调系统的能耗需要自动调节完成。

地铁的照明工艺要求必须以满足实用为根本，结合故障期间的维修的方便可行性，并应根据不同功能场合要求和建筑的形式相协调配合。而在照明亮度上要以满足我国基本情况的前提下尽可能与国际接轨；照明亮度要求比较高，而对于照明质量的要求当根据用途区别选择；在灯具的结构形状上，要与既有结构的装修相协调，又要达到节能的效果。

由以上分析可知，地铁工程变配电系统的设计是负责、繁杂的工作，设计内容主要包括负荷计算、总体配电方案设计、动力配电系统设计和照明配电系统设计。

3 地铁变配电系统设计的主要内容

3.1 负荷计算

地铁的负荷，所指的不是所有用电设备总负荷合计，因为所有耗电设备同时满负荷运行的可能性非常小，而且每台设备的功率因数也并不是都相同的，所以在地铁的电气系统设计过程中，要求设计时计算出用电设备的等效负荷。而通过一系列计算出的负荷功率或负荷电流就是计算负荷。通常情况下取三十分钟的时间间隔内负荷最大平均值作为计算负荷，它是确定供电容量、电气设备、线缆材质规格、无功补偿、线路压降的依据。

值得注意的是计算负荷的取值一定要适当，当计算负荷过小，会造成变压器和线路发热，绝缘的损坏时间会过快，并且能量的消耗也会增加，更有甚者会造成一定线路过热引起的着火，从而酿成重大安全事故。相反，计算负荷过大，就会造成变压器容量过剩，线路得横截面增大，开关整定电流过高，从而增加造成建设成本增加。因此，地铁工程变配电系统负荷计算关系地铁安全稳定运行，务必正确合理。

3.2 总体配电方案

地铁用电负荷根据其功能效果各异一般分为两种形式，一种是牵引电力，是供电动机车运行所需要的；第二种是动力照明用电，一般情况下是供车站内、站与站得区间、车辆段以及控制中心等建筑物所需要。地铁的供电系统是提供地铁正常运行所需电能的传输与供应的设备系统，是保证地铁能安全、可靠运行得基本前提条件。地铁工程的外部电源通常采用城市电网，其共有三种供电方式，分别是集中式、分散式和混合式供电方式。

地铁工程中使用的降压变电有一所式，一主所一辅所式，一所一室式此三形式。第一种形式是车站只设一个降压变电所；第二种形式是在车站内的一端安设一座以降压为主变电所，在另一端设置一座以辅助跟随降压的变电所；第三种形式是在车站得两端分别设计一座降压变电所和一座低压的配电室。

3.3 动力配电系统

地铁内用电设备有站内的电机、风机、水泵等，这些都是使用380/220V交流电源的设备。

地铁中的通信、信号、BAS、FAS、AFC、消防、电梯及变电所自用电等重要负荷与风机、水泵、冷水机组等设备均采用由降压变电所直接供电的放射式配电方式，除上面列举的机械设备以外，只有在设备大小检修时使用的电源是平时不多用的二级负荷或三级负荷，并且检修时所用的供电方式是树干式供电。由上可以看出在地铁的动力配电设计过程中，最主要采用的是放射方式，树干式的配电原则在一定程度上是起辅助作用，这样才可保证地铁设备故障出现频率最低，发生的可能性最小，从而保障地铁运行时供电的可靠性。

3.4 照明配电系统

地铁照明较之于地面建筑相比较，没有天然采光是地铁内部照明最大的特点，所以照明主要采用人工照明。并且站厅层和站台层的功能性质差异巨大，站厅层是一个过渡的地区，人们在这里买票，然后选择去到哪个站台；站台层是一个候车乘车的地方。站厅更突出空间的导向性，如何让大家定位和具有方向性，同时是人们进入地铁的第一站，是一个门户。所以，对站厅层的设计要求很高，也是一个非常不好处理的地方，一方面站厅既要与站台有联系，给人们一个很的导向性，另一方面又要突出自己的功能，给进入地铁的乘客一个良好印象。所以在地铁照明设计的过程中光源、灯具及照明控制方式的选用必须要科学合理，这样才能提高照明质量，达到节能的效果。

4 结束语

文章针对地铁变配电系统的特点，分析研究了地铁变配电系统的设计核心关键点，对于地铁变配电的负荷计算、总体配电方案、动力配电和照明系统等四个方面的工程设计问题进行分析研究，为今后在地铁变配电系统的设计过程中提供坚实可靠理论基础。在“十三五”规划推进中，加快全国范围内各大城市的延伸工程项目开发进程，在设计科研工作者的更深层次的探索研究下，设计理念及设计方案一定越来越先进和科学可行的。

参考文献