發(fā)布時(shí)間：2023-05-15 16:35:56
序言：寫作是分享個(gè)人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的電站設(shè)計(jì)規(guī)范樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請(qǐng)盡情閱讀。
[關(guān)鍵詞]電子互感器；在線監(jiān)測(cè)；傳感器
中圖分類號(hào)：TM762 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）19-0094-01
1 課題意義和要求
在對(duì)智能變電站的發(fā)展歷程以及現(xiàn)狀有了一定程度上的認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，了解到智能變電站較之傳統(tǒng)變電站的優(yōu)勢(shì)，然后對(duì)待設(shè)計(jì)變電站的相關(guān)原始資料進(jìn)行分析，對(duì)如何設(shè)計(jì)這個(gè)智能變電站有了具體的思路，最后按照智能變電站設(shè)計(jì)規(guī)范《110kV～220kV智能變電站設(shè)計(jì)規(guī)范》里面相關(guān)的設(shè)計(jì)原則對(duì)變電站各個(gè)部分系統(tǒng)進(jìn)行了經(jīng)濟(jì)、合理、智能化選型。
其中主要的內(nèi)容是：對(duì)變壓器進(jìn)行選型，因?yàn)橛凶儔浩髦悄芑夹g(shù)，所以在設(shè)計(jì)中在變壓器部分加入了智能化組件；對(duì)電氣主接線的不同方案進(jìn)行分析，比較其優(yōu)劣，最終選取一個(gè)比較經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的方案；對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行短路計(jì)算，其結(jié)果是下步電氣設(shè)備選擇的依據(jù)；對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行選擇，主要是斷路器、隔離開關(guān)、互感器、母線、高壓熔斷器、消弧線圈等。其中斷路器、互感器可以選擇智能化設(shè)計(jì)，并可以在系統(tǒng)中加入合并單元。
2 本變電站站用變壓器的選擇
變電站的站用電是變電站的重要負(fù)荷，因此，在站用電設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)按照運(yùn)行可靠、檢修和維護(hù)方便的要求，考慮變電站發(fā)展規(guī)劃，妥善解決分期建設(shè)引起的問題，積極慎重地采用經(jīng)過鑒定的新技術(shù)和新設(shè)備，使設(shè)計(jì)達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理，技術(shù)先進(jìn)，保證變電站安全，經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行。
一般變電站裝設(shè)一臺(tái)站用變壓器，對(duì)于樞紐變電站、裝有兩臺(tái)以上主變壓器的變電站中應(yīng)裝設(shè)兩臺(tái)容量相等的站用變壓器，互為備用，如果能從變電站外引入一個(gè)可靠的低壓備用電源時(shí)，也可裝設(shè)一臺(tái)站用變壓器。根據(jù)如上規(guī)定，本變電站選用兩臺(tái)容量相等的站用變壓器。
站用變壓器的容量應(yīng)按站用負(fù)荷選擇：
S=照明負(fù)荷+其余負(fù)荷×0.85（kVA）
站用變壓器的容量：Se≥S=0.85∑P十P照明（kVA）
根據(jù)任務(wù)書給出的站用負(fù)荷計(jì)算：
S=5.2+ 4.5+（20+4.5+0.15×32+2.7+15+1+4.5×2+1.5）×0.85
=49.725 （kVA）
考慮一定的站用負(fù)荷增長(zhǎng)裕度，站用變10kV側(cè)選擇兩臺(tái)SL7―125/10型號(hào)配電變壓器，互為備用。根據(jù)容量選擇站用電變壓器如下：
型號(hào)：SL7-125/10；
容量為：125（kVA）
連接組別號(hào)：Yn，yn0
調(diào)壓范圍為：±5%
阻抗電壓為（%）：4
3 變壓器智能化
變壓器智能組件包括測(cè)量、控制和在線監(jiān)測(cè)等基本功能。某些工程還包括同間隔電子互感器合并單元、測(cè)控、保護(hù)等拓展功能。
變壓器智能測(cè)控裝置通過IEC61850通訊規(guī)約方便接入數(shù)字化變電站的站控層（過程層），實(shí)現(xiàn)變電站內(nèi)數(shù)據(jù)共享和互操作功能。變壓器智能測(cè)控裝置就地戶外安裝，采用IP55防護(hù)等級(jí)。智能控制裝置就近安裝在變壓器附近，方便現(xiàn)場(chǎng)各種傳感器的電纜連接。現(xiàn)場(chǎng)傳感器通過4～20mA、串口或空節(jié)點(diǎn)等方式接入變壓器智能測(cè)控裝置[10]。智能化示意圖如圖3-1所示。
根據(jù)《110～220kV智能變電站設(shè)計(jì)規(guī)范》有：
1、110（66）kV智能終端宜單套配置；
2、 35kV 及以下（主變間隔除外）若采用戶內(nèi)開關(guān)柜保護(hù)測(cè)控下放布置時(shí)，
可不配置智能終端；若采用戶外敞開式配電裝置保護(hù)測(cè)控集中布置時(shí)，宜配置單套智能終端；
3、 主變高中低壓側(cè)智能終端宜冗余配置、主變本體智能終端宜單套配置；
4、 智能終端宜分散布置于配電裝置場(chǎng)地。（圖1）
4 合并單元的選擇
合并單元是用以對(duì)來自二次轉(zhuǎn)換器的電流和/或電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)間相干組合的物理單元。其主要功能是通過一臺(tái)合并單元（MU），匯集/或合并多個(gè)電子式互感器的數(shù)據(jù)，取得電力系統(tǒng)電流和電壓瞬時(shí)值，并以確定的數(shù)據(jù)品質(zhì)傳輸?shù)奖Ｗo(hù)/測(cè)控裝置；其每個(gè)數(shù)據(jù)通道可以承載一臺(tái)和/或多臺(tái)ECT和/或EVT的采樣值數(shù)據(jù)。
合并單元可以是現(xiàn)場(chǎng)互感器的一個(gè)組件，也可以是一個(gè)獨(dú)立單元。
根據(jù)《110kV～220kV智能變電站設(shè)計(jì)規(guī)范》，智能變電站對(duì)其的總體要求是：合并單元伴隨電子式互感器的產(chǎn)生而產(chǎn)生，伴隨智能變電站的應(yīng)用而得到推廣應(yīng)用。其內(nèi)部工作邏輯相對(duì)固定，但可靠性、實(shí)時(shí)性、一致性要求極高，其重要度應(yīng)與繼電保護(hù)裝置相當(dāng)。（圖2）
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞 第三代核電站；風(fēng)管漏風(fēng)量；檢測(cè)
中圖分類號(hào) TK8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1674-6708（2016）160-0165-01
風(fēng)管漏風(fēng)量是指單位面積的風(fēng)管在一定時(shí)間內(nèi)泄漏的風(fēng)量容積，風(fēng)管漏風(fēng)量檢測(cè)是在風(fēng)管安裝階段進(jìn)行的風(fēng)管嚴(yán)密性檢測(cè)，它是驗(yàn)證風(fēng)管系統(tǒng)預(yù)制和安裝嚴(yán)密性的一個(gè)重要指標(biāo)。因此，在核電工程通風(fēng)系統(tǒng)施工過程中，風(fēng)管漏風(fēng)量必須滿足設(shè)計(jì)要求。
傳統(tǒng)M310核電站在風(fēng)管安裝階段的嚴(yán)密性檢測(cè)是根據(jù)GB50243-2002《通風(fēng)與空調(diào)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》中相關(guān)規(guī)定執(zhí)行的，相比M310核電堆型，第三代核電在風(fēng)管漏風(fēng)量方面提出了特殊的要求。第三代核電設(shè)計(jì)規(guī)范根據(jù)HVAC系統(tǒng)設(shè)備等級(jí)的不同，將HVAC系統(tǒng)分為2個(gè)泄漏等級(jí)，制定出不同等級(jí)風(fēng)管及殼體的漏風(fēng)量限值，并規(guī)定了漏風(fēng)量檢測(cè)的具體要求。
1 第三代核電和M310核電堆型漏風(fēng)量設(shè)計(jì)要求分析
1.1壓力等級(jí)
三代核電設(shè)計(jì)規(guī)范將風(fēng)管系統(tǒng)的工作壓力劃分為4個(gè)等級(jí)，比M310核電和GB50243-2002規(guī)定的風(fēng)管系統(tǒng)均多出一個(gè)壓力等級(jí)范圍，具體壓力等級(jí)規(guī)定見表1。
1.2 泄漏等級(jí)
第三代核電站的設(shè)計(jì)規(guī)范將通風(fēng)系統(tǒng)的泄漏等級(jí)劃分為泄漏Ⅰ級(jí)和泄漏Ⅱ級(jí)，根據(jù)不同的泄漏等級(jí)，確定系統(tǒng)容許泄漏率（占系統(tǒng)額定流量的百分比）數(shù)值。通風(fēng)系統(tǒng)的泄漏等級(jí)與系統(tǒng)的設(shè)備等級(jí)（不含D設(shè)備等級(jí)）存在一定的內(nèi)在聯(lián)系，見表2。
從表中可以看出，泄漏Ⅰ級(jí)的風(fēng)管系統(tǒng)均為R設(shè)備等級(jí)，該部分風(fēng)管系統(tǒng)主要為空氣凈化系統(tǒng)，要求空氣潔凈，無放射性污染；泄漏II級(jí)的風(fēng)管系統(tǒng)為L(zhǎng)設(shè)備等級(jí)或R設(shè)備等級(jí)，該部分風(fēng)管系統(tǒng)主要用于一般要求的加熱、通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)。
1.3 漏風(fēng)量檢測(cè)要求及分析
M310核電堆型在風(fēng)管安裝階段進(jìn)行的風(fēng)管嚴(yán)密性檢測(cè)遵照GB50243-2002規(guī)定要求。GB50243-2002對(duì)風(fēng)管漏風(fēng)量檢測(cè)要求是在漏光法檢測(cè)的基礎(chǔ)上提出的。規(guī)定指出：低壓風(fēng)管系統(tǒng)漏光檢測(cè)不合格后，按照5%的抽檢率進(jìn)行漏風(fēng)量檢測(cè)。若合格，則不需要進(jìn)行漏風(fēng)量檢測(cè)；中壓風(fēng)管系統(tǒng)漏光檢測(cè)合格后，按照20%的抽檢率進(jìn)行漏風(fēng)量檢測(cè)；高壓風(fēng)管系統(tǒng)不做漏光檢測(cè)，應(yīng)全數(shù)進(jìn)行漏風(fēng)量檢測(cè)。
三代設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)處于正壓和負(fù)壓的風(fēng)管系統(tǒng)均要求做正壓檢測(cè)。試驗(yàn)時(shí)，可以整個(gè)系統(tǒng)做檢測(cè)，當(dāng)系統(tǒng)不具備整體檢測(cè)條件時(shí)，也可以分段進(jìn)行檢測(cè)，實(shí)際施工中多分段進(jìn)行漏風(fēng)量檢測(cè)。規(guī)范要求對(duì)L設(shè)備等級(jí)的風(fēng)管系統(tǒng)進(jìn)行定性試驗(yàn)，對(duì)R設(shè)備等級(jí)的風(fēng)管系統(tǒng)進(jìn)行定量試驗(yàn)。
定性試驗(yàn)的試驗(yàn)壓力為壓力等級(jí)范圍的上限，見表1。對(duì)于X壓力等級(jí)的風(fēng)管系統(tǒng)，由設(shè)計(jì)給定試驗(yàn)壓力值。定性試驗(yàn)的驗(yàn)證方法采取泡沫檢漏法或音響檢漏法，其優(yōu)點(diǎn)是不需要進(jìn)行詳細(xì)數(shù)據(jù)的計(jì)算，只要找出漏點(diǎn)的位置并進(jìn)行密封處理即可。其不足之處主要有2點(diǎn)：一是對(duì)泡沫溶液質(zhì)量要求高，溶液涂抹要求均勻且容易產(chǎn)生氣泡，微小氣泡不容易觀察。若采用音響檢漏法，則需要一個(gè)比較安靜的環(huán)境，實(shí)際施工中很難達(dá)到；二是無論采取上述哪一種檢漏方法，都需要有足夠的操作及檢查空間。
定量試驗(yàn)方法有2種，一是壓力衰減法，二是恒壓法。壓力衰減法的試驗(yàn)壓力要求為壓力等級(jí)范圍上限的1.25倍。恒壓法試驗(yàn)壓力為壓力等級(jí)范圍上限，對(duì)于X壓力等級(jí)的風(fēng)管系統(tǒng)，同樣由設(shè)計(jì)給定試驗(yàn)壓力值。定量試驗(yàn)只需將實(shí)際泄漏量與設(shè)計(jì)允許泄漏量比較，若在允許的泄漏量范圍內(nèi)，則合格。反之，則需要按照定性試驗(yàn)中查找漏點(diǎn)的方法進(jìn)行查漏處理。三代核電設(shè)計(jì)規(guī)范允許用定量試驗(yàn)代替定性試驗(yàn)，實(shí)際施工中的分段定量試驗(yàn)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)見公式（1）：
公式（1）是針對(duì)面積為a的風(fēng)管試驗(yàn)段，計(jì)算的最大允許泄漏量。為了進(jìn)一步與國(guó)標(biāo)中最大允許漏風(fēng)量計(jì)算公式進(jìn)行比較分析，將Ls轉(zhuǎn)換為單位面積單位時(shí)間最大允許漏風(fēng)量并統(tǒng)一單位，見公式（2）：
比較公式（2）和公式（3）可知：三代設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)風(fēng)管系統(tǒng)最大允許漏風(fēng)量的計(jì)算取決于系統(tǒng)的額定流量和額定面積，與工作壓力無關(guān)，而國(guó)標(biāo)對(duì)風(fēng)管系統(tǒng)最大允許漏風(fēng)量的計(jì)算取決于系統(tǒng)工作壓力。
[關(guān)鍵詞]供配電系統(tǒng) 計(jì)算負(fù)荷 變電所 變壓器 無功補(bǔ)償 供電線路
中圖分類號(hào)：TD61 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：TD 文章編號(hào)：1009914X（2013）34005801
一、項(xiàng)目簡(jiǎn)介
榆樹溝煤礦隸屬于河北省張家口市沽源縣管轄，礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為120萬t/年。本文對(duì)榆樹溝煤礦供配電系統(tǒng)進(jìn)行了配套設(shè)計(jì)。
二、供電電源
本礦井采用雙回35kV電源供電。兩回電源線路一回引自沽源110kV變電站35kV母線，該站為本地區(qū)的樞紐站，輸電距離約35km；另一回引自2012年底建成的自黃蓋淖110kV變電站35kV母線，輸電距離約45km。
三、供電系統(tǒng)
1 輸電線路
礦井35kV母線計(jì)算電流Ij=212A。設(shè)計(jì)按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面，并按電壓損失校驗(yàn)。礦井年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)按5000h以上，經(jīng)濟(jì)電流密度J=0.9A/mm2，則
S=Ij/（N*J）=212/（1*0.9）=235mm2
若導(dǎo)線截面選為240mm2，線路安全載流量為610A，35kV架空導(dǎo)線LGJ―240在cosφ=0.95時(shí)，單位負(fù)荷矩電壓損失為0.0215%MW-km，沽―榆線路電壓損失：
ΔU=0.0215×35×12.22=9.2%
黃―榆線路電壓損失：
ΔU=0.0215×50×12.22=13.1%
均不滿足要求。為滿足電壓損失的要求，設(shè)計(jì)采用LGJ―2×240雙分裂導(dǎo)線。經(jīng)計(jì)算，沽―榆線路電壓損失ΔU=3.55%；黃―榆線路電壓損失ΔU=4.56%；滿足礦區(qū)高壓允許電壓損失要求。
本礦位于河北省張家口市塞北管理區(qū)，年平均雷暴日數(shù)為40.3天，屬高雷區(qū)，設(shè)計(jì)輸電線路全線架設(shè)避雷線。為兼顧電力調(diào)度通訊，避雷線采用12芯OPGW光纖復(fù)合地線。直線桿采用鋼筋砼上字型直線單桿；轉(zhuǎn)角及耐張選用鋼筋砼門型雙桿，在大檔距或交叉跨越處采用自立式鐵塔。
2 地面供電系統(tǒng)
（1）地面主變電所設(shè)計(jì) 礦井地面設(shè)一座35/10kV變電所，變電所高、低壓主接線均采用單母線分段系統(tǒng)。礦井地面變電所10kV母線補(bǔ)償后計(jì)算有功負(fù)荷Pj=12122kW，無功負(fù)荷 Qj=3408kvar，視在功率 Sj=12627kVA，功率因數(shù)COSφ=0.96。
根據(jù)計(jì)算負(fù)荷結(jié)果，設(shè)計(jì)選用三臺(tái)SZ11-8000/35、35±3×2.5%/10.5kV、8000kVA主變壓器，接線組別Y，d11。為滿足節(jié)能要求，變電所主變壓器采用分列運(yùn)行方式，兩臺(tái)運(yùn)行一臺(tái)備用，主變正常負(fù)荷率78.9%，故障保證率100%。
35kV系統(tǒng)按中性點(diǎn)不接地方式設(shè)計(jì)。礦井初期單相接地電容電流較小，10kV采用中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)。礦井后期10k側(cè)總單相接地電容電流約為14.7A，因此變電所預(yù)留兩套接地消弧線圈安裝位置。實(shí)測(cè)單相接地電容電流超過10A后，應(yīng)安裝兩套接地消弧線圈，使得10kV中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地。
由于礦井主、副井提升機(jī)采用直流傳動(dòng)系統(tǒng)，并且變頻設(shè)備使用較多，諧波治理要求較高。本次設(shè)計(jì)選用靜態(tài)電容器組和動(dòng)態(tài)補(bǔ)償組合的方式，設(shè)計(jì)選用1500kvar的SVG鏈?zhǔn)侥孀兤骱?200kvar電容器組，既滿足礦井無功補(bǔ)償和濾波的要求，又節(jié)約了設(shè)備投資。
為防直擊雷，35kV變電所設(shè)獨(dú)立避雷針2座。變電站主接地網(wǎng)按不等間距方孔網(wǎng)布置，以水平接地體為主，垂直接地體為輔聯(lián)合構(gòu)成，變電站工頻接地電阻不大于4Ω。
（2）地面供配電系統(tǒng) 礦井地面一、二級(jí)負(fù)荷采用雙回電源供電，且雙回電源直接引自礦井35/10kV變電所不同母線段，當(dāng)其中一回電源故障時(shí)，另一電源可擔(dān)負(fù)供電范圍內(nèi)的全部一、二級(jí)負(fù)荷用電。三級(jí)負(fù)荷由一回電源線路供電。由于主、副井提升機(jī)、地面空壓機(jī)功率較大，設(shè)計(jì)采用10kV電源供電。
根據(jù)工業(yè)場(chǎng)地負(fù)荷分布情況，礦井地面變電所設(shè)置兩臺(tái)10/0.4kV動(dòng)力變壓器，負(fù)擔(dān)主副井絞車房低壓設(shè)備、副井井口房、排矸系統(tǒng)、機(jī)電修理間、聯(lián)合建筑、單身宿舍、換熱站、生活水處理等設(shè)備。
工業(yè)場(chǎng)地另設(shè)有通風(fēng)機(jī)房變電所，以10kV向兩臺(tái)主通風(fēng)機(jī)及所內(nèi)兩臺(tái)動(dòng)力變壓器供電，其0.4kV主要負(fù)擔(dān)括主通風(fēng)機(jī)輔助設(shè)備、主井井口房、給水設(shè)備、制漿站、水源井泵房等。礦井生產(chǎn)系統(tǒng)變電所以～660V向原煤生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)備供電，660V配電系統(tǒng)中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地。鐵路裝車站變電所以10kV向裝車帶式輸送機(jī)及所內(nèi)兩臺(tái)動(dòng)力變壓器供電。各變電所均由兩回10kV電源供電，且兩回10kV電源均引自地面主變電所兩段不同的10kV母線段。
3 井下供配電系統(tǒng)
井下計(jì)算負(fù)荷Pj=5234kW、Qj=4816kvar、Sj=7112kVA，計(jì)算電流410A。設(shè)計(jì)采用兩回10kV電源向井下供電，雙回電源引自礦井地面35/10kV變電所不同母線段，經(jīng)副井引至井下中央變電所。下井電纜長(zhǎng)度為650m。
下井電纜按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇，按載流量及電壓損失校驗(yàn)。井下最大負(fù)荷利用小時(shí)按5000h，J=1.15A/mm2，則
S=In/（N×J）=410/（2×1.15）=178mm2
設(shè)計(jì)選用兩根MYJV42-8.7/10kV、3×240mm2鎧裝電纜，環(huán)境溫度為40℃時(shí)其載流量為482A，當(dāng)一回電纜故障時(shí)，另一回能負(fù)擔(dān)井下全部負(fù)荷的用電。一回路送電時(shí)，電壓損失為0.52%
井下設(shè)中央變電所、石門變電所。井下采用中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)。
井下中央變電所主接線為單母線分段。變電所以10kV分別向石門變電所、上倉(cāng)膠帶機(jī)頭高壓配電點(diǎn)、主排水泵供電；以660V向水泵房電動(dòng)閥門、井底水窩水泵、副井井底機(jī)械設(shè)備、架線電機(jī)車整流裝置、定量裝載設(shè)備等負(fù)荷供電。
石門變電所兩回10kV電源電纜引自中央變電所不同母線段，石門變電所以10kV向綜采工作面移動(dòng)變電站、掘進(jìn)工作面移動(dòng)變電站供電；所內(nèi)共設(shè)5臺(tái)變壓器，其中兩臺(tái)KBSG-500/10、10/1.2kV、500kVA變壓器負(fù)擔(dān)移動(dòng)制氮機(jī)組用電；兩臺(tái)KBSG-400/10、10/0.69kV、400kVA變壓器以660V向掘進(jìn)工作面局扇、普掘工作面、軌道上山絞車等負(fù)荷供電；一臺(tái)KBSG-200/10、10/0.69kV、200kVA變壓器作為掘進(jìn)工作面局部通風(fēng)機(jī)專用變壓器。掘進(jìn)工作面配電設(shè)備實(shí)行風(fēng)電瓦斯閉鎖。
綜采工作面皮帶順槽設(shè)備由設(shè)置在皮帶順槽的移動(dòng)變電站供電。運(yùn)輸順槽設(shè)備由運(yùn)輸順槽移動(dòng)變電站供電。每個(gè)綜掘工作面配置二臺(tái)移動(dòng)變電站，其中一臺(tái)為掘進(jìn)機(jī)供電，另一臺(tái)為綜掘面其他設(shè)備供電。普掘工作面設(shè)660V配電點(diǎn)。
參考文獻(xiàn)
[1]《煤礦安全規(guī)程》2012
[2]《礦山電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50070-94
[3]《煤礦井下供配電設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50417-2007
[4]《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50215-2005
【關(guān)鍵詞】人防區(qū)域電站；柴油發(fā)電機(jī)；壓降校驗(yàn)
前言：
柴油發(fā)電機(jī)的選擇問題在很多設(shè)計(jì)手冊(cè)和文章中都有詳細(xì)的講解和分析，基本上論述的都是如何合理選擇發(fā)電機(jī)容量，或選擇發(fā)電機(jī)電壓等級(jí)的問題。本文論述的是在設(shè)有人防區(qū)域電站的建筑中，討論柴油發(fā)電機(jī)組的平戰(zhàn)結(jié)合設(shè)計(jì)思路，及柴油發(fā)電機(jī)啟動(dòng)校驗(yàn)問題，提出自己的一些觀點(diǎn)和思考。
一、發(fā)電機(jī)組容量計(jì)算：
在福建泉州一個(gè)住宅小區(qū)，建筑面積約8萬㎡，地下室10486㎡，其中人防6028㎡。因?yàn)槿朔来笥?000㎡，依據(jù)《人民防空地下室設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB50038-2005第7.2.11.2條應(yīng)設(shè)置柴油電站，且臺(tái)數(shù)不應(yīng)少于2臺(tái)。通常設(shè)計(jì)思路是在人防區(qū)設(shè)計(jì)一個(gè)區(qū)域電站，滿足戰(zhàn)時(shí)一級(jí)、二級(jí)負(fù)荷需要，還作為區(qū)域電站，滿足在低壓供電范圍內(nèi)的鄰近人防工程戰(zhàn)時(shí)一級(jí)、二級(jí)負(fù)荷的需要。在人防區(qū)外設(shè)計(jì)另一個(gè)柴油發(fā)電機(jī)，滿足整個(gè)建筑平時(shí)一級(jí)、二級(jí)負(fù)荷用電需要。
在以上的計(jì)算中忽略了發(fā)電機(jī)組至低壓配電室的電纜線路阻抗，和發(fā)電機(jī)的瞬變電抗值相比小很多，所以忽略了在這段電纜上的壓降。按同樣的計(jì)算方法可以得出在消火栓泵運(yùn)行條件下，噴淋泵啟動(dòng)時(shí)的端電壓可以滿足要求。
3、結(jié)語(yǔ)：
1.并不是所有的情況都能采用平戰(zhàn)結(jié)合設(shè)計(jì)方案，如平時(shí)一級(jí)、二級(jí)負(fù)荷容量大于戰(zhàn)時(shí)負(fù)荷容量，就不宜采用平戰(zhàn)結(jié)合的方案。
2.柴油發(fā)電機(jī)的壓降問題在平戰(zhàn)結(jié)合設(shè)計(jì)時(shí)也是一個(gè)需要注意的問題，因?yàn)槿朔赖膮^(qū)域電站發(fā)電機(jī)最大功率不宜大于300KW，所以要校驗(yàn)最大的電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)條件下發(fā)電機(jī)能否啟動(dòng)。
3.人防區(qū)域電站的柴油發(fā)電機(jī)組通常設(shè)計(jì)成一用一備，如果采用并車設(shè)計(jì)，可減小發(fā)電機(jī)的容量，但并車并不能完全達(dá)到1+1=2的作用，一定要考慮一定的效率。設(shè)計(jì)柴油發(fā)電機(jī)我們要從實(shí)際情況出發(fā)，經(jīng)過科學(xué)分析，計(jì)算才能確定合理方案。這樣才能既節(jié)省投資，又能滿足規(guī)范和使用要求。
參考文獻(xiàn)：
開展城市10kV配電工程設(shè)計(jì)，我們主要遵循安全可靠、自主創(chuàng)新、技術(shù)先進(jìn)；標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、覆蓋面廣、提高效率；注重環(huán)保、節(jié)約資源、降低造價(jià)的原則。努力做到統(tǒng)一性與可靠性、適應(yīng)性、先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性和靈活性的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。設(shè)計(jì)的技術(shù)依據(jù)《35～110kV變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50059-1992）、《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50052-1995）、《66kV及以下架空電力線路設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50061-1997）、《城市電力電纜線路設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》（DL/T5221-2005）、《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》（JGJ/T16-92）等國(guó)家和電力行業(yè)有關(guān)66kV及以下輸配電工程設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程、規(guī)范及國(guó)家有關(guān)安全、環(huán)保等強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)。
2城市10kV配電工程設(shè)計(jì)
2.1 10kV開關(guān)站設(shè)計(jì)
10kV開關(guān)站的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足防火、通風(fēng)、防洪、防潮、防塵、防毒、防小動(dòng)物和低噪聲等各項(xiàng)要求。10kV地下開關(guān)站可參照DL/T5216-2005《35kV～220kV城市地下變電站設(shè)計(jì)規(guī)定》的有關(guān)要求設(shè)計(jì)。附設(shè)有配電變壓器時(shí)，有關(guān)技術(shù)原則參照10kV配電站。開關(guān)站的設(shè)計(jì)分兩大類系列：開關(guān)站站址選擇應(yīng)靠近負(fù)荷中心且電源進(jìn)出線方便處，便于電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)和配出負(fù)荷，滿足設(shè)備運(yùn)輸方便和進(jìn)出線方便的要求，還應(yīng)滿足防火、通風(fēng)、防潮、防毒、防小動(dòng)物等各項(xiàng)要求。根據(jù)供電區(qū)域的建筑條件，開關(guān)站應(yīng)按獨(dú)立建筑設(shè)計(jì)考慮，如受條件所限，可設(shè)置在地下一層，但不得設(shè)置在最底層。站內(nèi)各種與本站無關(guān)的管道和線路不得從開關(guān)站內(nèi)穿過，必須預(yù)留永久設(shè)備運(yùn)輸及檢修通道。
2.2 開關(guān)設(shè)備選擇：按開關(guān)設(shè)備分“負(fù)荷開關(guān)”和“斷路器”兩種方案
2.2.1“負(fù)荷開關(guān)”方案，適用于國(guó)家級(jí)開發(fā)區(qū)以外的的地區(qū)。配出線開關(guān)采用在大連地區(qū)有較好運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的六氟化硫負(fù)荷開關(guān)柜，考慮保護(hù)和配電自動(dòng)化發(fā)展的需要，負(fù)荷開關(guān)配三相CT和電動(dòng)機(jī)構(gòu)，采用交流220伏操作電源。進(jìn)線開關(guān)采用與出線負(fù)荷開關(guān)同型號(hào)配套的斷路器柜。母線分段開關(guān)：兩臺(tái)分段柜均選用負(fù)荷開關(guān)。正常運(yùn)行時(shí)，分段開關(guān)回路中一臺(tái)負(fù)荷開關(guān)在關(guān)合位置，另一臺(tái)處于分閘、熱備用狀態(tài)。開關(guān)站的出線回路應(yīng)安裝面板型電纜故障指示器。負(fù)荷開關(guān)操作機(jī)構(gòu)應(yīng)采用電動(dòng)儲(chǔ)能彈簧機(jī)構(gòu)，開關(guān)合閘過程中自動(dòng)給分閘彈簧儲(chǔ)能，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制要求。
2.2.2“斷路器”方案，適用于國(guó)家級(jí)開發(fā)區(qū)。進(jìn)線和配出線開關(guān)全部采用斷路器，開關(guān)柜配三相CT和電動(dòng)機(jī)構(gòu)，采用交流220伏操作電源。配出線設(shè)零秒速斷和過流保護(hù)。保護(hù)裝置應(yīng)力求簡(jiǎn)單，減少維護(hù)量和對(duì)運(yùn)行環(huán)境的要求。電氣設(shè)備外露可導(dǎo)電部分必須與接地裝置有可靠的電氣連接。成列的開關(guān)裝置兩端均應(yīng)與接地裝置相連。接地裝置的設(shè)置及接地電阻值要滿足有關(guān)專業(yè)規(guī)程的規(guī)定。
2.3 10kV配電站設(shè)計(jì)
2.3.1配電站高壓母線一般采用單母線接線；配電站低壓母線一般采用單母線分段接線，兩臺(tái)變壓器分列運(yùn)行。在符合并列運(yùn)行條件時(shí)，可短時(shí)采用并列方式切換負(fù)荷，避免停電。
2.3.2變壓器的容量和臺(tái)數(shù)：變壓器的容量及臺(tái)數(shù)應(yīng)根據(jù)供電區(qū)域的負(fù)荷確定。油浸變壓器單臺(tái)容量不宜超過630千伏安，樹脂澆注絕緣干式變壓器單臺(tái)容量不宜超過800千伏安。每座配電站的變壓器臺(tái)數(shù)以兩臺(tái)為宜，特殊情況不得超過三臺(tái)。
2.3.3變壓器低壓側(cè)應(yīng)設(shè)置主二次開關(guān)。主二次及母線聯(lián)絡(luò)開關(guān)采用智能型萬能式低壓斷路器（即框架空氣開關(guān)）。配出線開關(guān)采用塑殼式斷路器（即塑殼開關(guān)）。
2.4 10kV柱上式變壓器典型設(shè)計(jì)
10kV配電變壓器臺(tái)主要包括10kV柱上變壓器、10kV屋頂變壓器和10kV落地變壓器。10kV配電變壓器臺(tái)采用低損耗變壓器，根據(jù)有關(guān)規(guī)程、規(guī)定和本地區(qū)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)選擇無功補(bǔ)償?shù)呐渲?。?duì)于10kV柱上變壓器臺(tái)，變壓器容量按400kVA及以下考慮，分三相變壓器和小型單相變壓器。低壓配電箱應(yīng)采用側(cè)掛式或懸掛式安裝，變壓器臺(tái)架及二次接線宜按最終容量一次建成。典型設(shè)計(jì)應(yīng)包括10kV、380/220V側(cè)配電設(shè)備及引線設(shè)計(jì)，連接部位絕緣密封設(shè)計(jì)和工作接地的設(shè)計(jì)。對(duì)于10kV落地變壓器臺(tái)，應(yīng)裝設(shè)安全圍欄。
2.5 10kV電力電纜敷設(shè)典型設(shè)計(jì)
電纜敷設(shè)方式：電纜敷設(shè)方式應(yīng)根據(jù)不同電壓等級(jí)的電纜線路回路數(shù)、電纜截面、芯數(shù)和型式進(jìn)行選擇，主要敷設(shè)方式有：直埋敷設(shè)、排管敷設(shè)、電纜隧道敷設(shè)、電纜橋架敷設(shè)等。
考慮電纜接地方式、電纜支架和夾具以及電纜敷設(shè)中構(gòu)筑物（如工作井）的典型設(shè)計(jì)；統(tǒng)一警示帶、保護(hù)板、井蓋、標(biāo)志樁等的樣式。
3城市10千伏配電工程設(shè)計(jì)的應(yīng)用
整個(gè)典型推進(jìn)了標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，建立了滾動(dòng)修訂機(jī)制，并且能在今后不斷更新、補(bǔ)充和完善。編制成功后更是得到了廣泛地應(yīng)用。
3.1開關(guān)站設(shè)計(jì)的應(yīng)用
10kV區(qū)域開關(guān)站電網(wǎng)內(nèi)開關(guān)站，在電網(wǎng)中通常是2路10kV電源引入開關(guān)站，開關(guān)站分配出12—16路10kV電源，增加10kV電源供電點(diǎn)，在電網(wǎng)中起到至關(guān)重要的作用。
3.2配電站設(shè)計(jì)的應(yīng)用
10kV側(cè)開關(guān)柜采用二進(jìn)二出或者二進(jìn)三出，單母線接線，干式帶外罩；0.4kV側(cè)采用單母線或單母線分段接線，低壓開關(guān)柜采用抽屜柜GCS型。不設(shè)專門的二次設(shè)備間，二次設(shè)備與10kV開關(guān)柜同室布置；低壓開關(guān)柜與配電變壓器采用單列同室布置。
3.3柱上式變壓器設(shè)計(jì)的應(yīng)用
10kV柱上開關(guān)臺(tái)運(yùn)用典型設(shè)計(jì)，由于實(shí)際情況的多樣性，設(shè)計(jì)工作效率也可以有效提高。10kV配電系統(tǒng)運(yùn)行中的柱上開關(guān)臺(tái)，形式多樣，均為坐裝式。
3.4 10kV電力電纜敷設(shè)的設(shè)計(jì)應(yīng)用
10kV電纜敷設(shè)典型設(shè)計(jì)，由于各種敷設(shè)方式有不同的適用范圍，并各有不同環(huán)境下的優(yōu)缺點(diǎn)，該典型設(shè)計(jì)充分考慮了電纜線路工程的多樣性，實(shí)際工程中，在電纜典型設(shè)計(jì)中考慮各方案調(diào)整后，相互組合，能適應(yīng)各種復(fù)雜的電纜工程，使之電纜敷設(shè)典型設(shè)計(jì)能提高工作效率。直埋敷設(shè)（加電纜保護(hù)槽）適用于市區(qū)人行道、公園綠地等不易經(jīng)常開挖的地段及公共建筑間的邊緣地帶和電纜根數(shù)較少的地段（不多于6根）。宜采用單槽單電纜的敷設(shè)方式；排管敷設(shè)適用于變電站和開關(guān)站的進(jìn)出線端、不能直接埋入地下及有機(jī)動(dòng)車負(fù)載的通道，通道內(nèi)電纜根數(shù)不宜大于12根。如市區(qū)道路及穿越小型建筑等地段；溝道敷設(shè)（包括隧道和半通行溝）適用于變電站、開關(guān)站進(jìn)出線端和同路徑敷設(shè)電纜根數(shù)較多（一般在12根以上）的地段。
關(guān)鍵詞：核電站；核島電纜；防火封堵設(shè)計(jì)；核電工程
引言
電力能源是電氣化的根本，發(fā)展電力工程對(duì)于整個(gè)社會(huì)發(fā)展有著非常重要的影響。但是，火電發(fā)電仍然存在燃煤消耗量較大，環(huán)境影響嚴(yán)重的缺陷，核能發(fā)電在我國(guó)的發(fā)展時(shí)間并不長(zhǎng)，但是發(fā)展速度非常快。就目前而言，已經(jīng)具備清潔、安全、燃料消耗低等特點(diǎn)，非常符合電力發(fā)展的需求。對(duì)此，核能發(fā)電是電能源的必然發(fā)展趨勢(shì)。但是，因?yàn)楹穗娬揪邆漭^高的火災(zāi)危險(xiǎn)性，危害也比較大，在火災(zāi)發(fā)生之后，不僅會(huì)停電，還可能會(huì)造成放射性物質(zhì)外泄引起環(huán)境污染及人員傷亡。對(duì)此，為了提升核電站核島設(shè)計(jì)安全性，研究核電站核島電纜防火封堵設(shè)計(jì)與常規(guī)火電差異有著顯著意義。
1 建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范要求有差異
常規(guī)火電廠主要是按照GB 50217-2007《電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范》相關(guān)的“電纜防火與組織延燃”當(dāng)中的內(nèi)容、GB50229-2006《火力發(fā)電廠與變電所設(shè)計(jì)防火規(guī)范》、DLGJ154-2000《電纜防火措施設(shè)計(jì)和施工驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》以及DL5027）-1933《電力設(shè)備典型消防規(guī)程》為主要的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范要求[1]。核電站核島主要是按照GB/T 22158-2008《核電廠防火設(shè)計(jì)規(guī)范》、EJ/T1217-2007《核動(dòng)力廠火災(zāi)危害性分析指南》等核安全規(guī)范為主[2]。
2 采用的防火封堵材料有差異
2.1 火電廠防火封堵材料
當(dāng)前火電廠所使用的防火封堵材料按照組成的成分與性能可以分為三個(gè)種類，分別為有機(jī)防火封堵材料、無機(jī)防火封堵材料、阻火包、阻火模塊[3]。
有機(jī)防火封堵材料：有機(jī)防火封堵材料主要是由有機(jī)合成樹脂組成，具備顯著的可塑性，良好的防火性，發(fā)煙量較低，耐火性較強(qiáng)，能夠有效地阻止煙氣、火災(zāi)的蔓延和傳播；無機(jī)防火封堵材料：無機(jī)防火封堵材料主要是以耐火高溫?zé)o機(jī)材料與防火劑經(jīng)過磨制而成，具備比較高的耐火限度和機(jī)械強(qiáng)度，能夠有效地杜絕火焰穿透蔓延，屬于快速固定形狀的阻燃材料；阻火包：阻火包是一種以具備不燃性的布料將耐火材料包裹成不同形狀的包狀體。在遭遇火災(zāi)時(shí)，材料能夠快速膨脹，形成嚴(yán)密的封堵結(jié)構(gòu)，達(dá)到隔熱阻火的目的。阻火包大多應(yīng)用在空洞較大的位置，其具備重做、撤換便利的特點(diǎn)，尤其適用于更換電纜頻率較高的重要位置，例如施工各種使用阻火包臨時(shí)封堵通道；阻火模塊：伴隨著近些年相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展，陸續(xù)地研制出了使用無機(jī)膨脹材料與少量高質(zhì)量膠聯(lián)合材料所制作的阻火模塊，其普遍具備凹凸自鎖的性能，能夠讓封堵墻面的機(jī)械性能非常高，不容易發(fā)生變形、坍塌，在電纜溝等大型孔洞的封堵應(yīng)用中效果顯著。
2.2 核電站核島防火封堵材料
核電站核島當(dāng)中，所采用的防火封堵材料與火電廠相比有明顯的差異[4]。防火封堵材料主要是以無機(jī)防火水泥、硅酮泡沫與硅酮橡膠、含鉛硅酮泡沫以及MCT水密阻火模塊為主。
無機(jī)防火水泥：與火電廠的無機(jī)防火封堵材料較為類似，主要是應(yīng)用在電纜密度低于40%的孔洞當(dāng)中，無機(jī)防火水泥的優(yōu)勢(shì)在于造價(jià)相對(duì)于其他幾種防火封堵材料而言比較低，缺陷在于封堵之后固化強(qiáng)度比較高，如果后續(xù)需要增加電纜，其必須要鉆孔施工，施工較為麻煩。相關(guān)研究顯示，在國(guó)外的一個(gè)新核電工程中，均未采用無機(jī)防火水泥防火，而是選擇便于拆卸的柔性材料。但是，針對(duì)我國(guó)實(shí)際情況就當(dāng)前狀況而言，其施工難度比較高，仍然需要以無機(jī)防火水泥為主，但是，如果大量使用其他材料，會(huì)導(dǎo)致整個(gè)工程造價(jià)更高。對(duì)此，常規(guī)施工方式就是在施工過程中先使用耐火隔離板制作臨時(shí)的封堵施工，在電纜施工完成之后再做永久封堵；硅酮泡沫與硅酮橡膠：硅酮泡沫與硅酮橡膠屬于有機(jī)硅氧化物的聚合物，普遍需要按照電纜密度的大小進(jìn)行針對(duì)性應(yīng)用，硅酮泡沫普遍應(yīng)用于電纜密度在40%至60%之間的孔洞中，在電纜密度高于60%時(shí)，就需要采用硅酮橡膠。采用硅酮橡膠的優(yōu)勢(shì)在于密度較高，凝固時(shí)間比較長(zhǎng)，滲透性較高，針對(duì)電纜密度較高、間隙較小的狀況下封堵效果顯著。而含鉛硅酮泡沫則主要應(yīng)用于有放射性防護(hù)需求的位置；MCT封堵模塊：MCT封堵的應(yīng)用類似于火電廠的水密阻火模塊，以預(yù)埋在土建墻體或樓板當(dāng)中的金屬框、高分子材料組合而成的積木式組合模塊與金屬壓緊壓頭構(gòu)成。
以上所指出的核電站核島電纜防火封堵材料與火電廠的不同均是因?yàn)楹藣u對(duì)封堵的要求與火電廠的要求不相同而形成的。
3 施工方式與難易程度的差異
火電廠的設(shè)計(jì)只需要在圖紙當(dāng)中明確標(biāo)注封堵的施工方式和要求，便可以按照設(shè)計(jì)需求，參照封堵材料的使用方式，在滿足規(guī)范的施工技術(shù)下施工即可[5]。但是，核電站核島的電纜防火封堵施工不僅需要按照?qǐng)D紙當(dāng)中的設(shè)計(jì)進(jìn)行，還需要結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的電纜貫穿密度和封堵要求選擇最佳封堵材料，然后根據(jù)這一種材料的施工方式進(jìn)行施工，需要與施工現(xiàn)場(chǎng)有更加緊密的聯(lián)系，并且核電站的封堵材料除了無機(jī)防火水泥以外，施工工藝都非常繁瑣，對(duì)于施工人員的要求比較高。
4 耐火極限與封堵要求的差異
核電站與火電廠之間，耐火極限有明顯的差異。雖然核電站與火電廠均需要所有電纜貫穿位置都需要有相應(yīng)的耐火限制，但是火電廠的耐火極限是以GB 50229為標(biāo)準(zhǔn)，也就是必須高于1小時(shí)的耐火能力[6]。相反，核電站必須要有1.5小時(shí)的耐火極限，明顯高于火電廠。
在核電站核島中，按照土建結(jié)構(gòu)的不同，每一個(gè)封堵都需要具備以下幾個(gè)功能：耐火極限、氣密性、水密性、生物屏蔽、人員安全、所能承受的抗震與抗壓力。而火電廠中，只是單一的要求填充全面，但是對(duì)實(shí)際的填充密度、水密性、氣密性、生物屏蔽等參數(shù)沒有具體要求。從這一方面看，核電站核島電纜防火封堵設(shè)計(jì)比常規(guī)火電廠有著更為苛刻的要求。
5 結(jié)束語(yǔ)
綜上所述，核電站的防火封堵設(shè)計(jì)將會(huì)直接決定整個(gè)核電站的工作安全性。文章針對(duì)核電站核島的防火封堵設(shè)計(jì)和常規(guī)火電封堵設(shè)計(jì)的差異進(jìn)行對(duì)比、分析。對(duì)此，希望本研的研究能夠?qū)φ诮ㄔO(shè)或即將建設(shè)的核電站防火封堵設(shè)計(jì)提供相應(yīng)的參考、借鑒作用。
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1防洪標(biāo)準(zhǔn)
（1）河道現(xiàn)有防洪標(biāo)準(zhǔn)管道穿越河段位于蘭州市西固區(qū)，下游8km處河道兩岸屬于蘭州市區(qū)，人口稠密、企事業(yè)單位較多，是甘肅省政治經(jīng)濟(jì)文化中心，根據(jù)GB50201-94《防洪標(biāo)準(zhǔn)》和GBT50805-2012《城市防洪工程設(shè)計(jì)規(guī)范》，城市該河段設(shè)計(jì)防洪標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇。（2）輸氣管道穿越黃河防洪標(biāo)準(zhǔn)澀寧蘭輸氣管道復(fù)線工程八盤峽黃河穿越處河道寬230m，工程等級(jí)為水域穿越大型工程。根據(jù)GB50423-2013《油氣輸送管道穿越工程設(shè)計(jì)規(guī)范》，確定該穿越斷面設(shè)計(jì)防洪標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇。根據(jù)以上防洪標(biāo)準(zhǔn)，該穿越工程穿越八盤峽黃河斷面的洪水設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)按照100年一遇洪水進(jìn)行防洪安全性評(píng)估。
2自然地理概況
澀寧蘭復(fù)線八盤峽穿越段，位于黃河八盤峽水電站下游3km，蘭州市西固區(qū)河口鎮(zhèn)八盤村北，左岸屬于河口鎮(zhèn)八盤村，右岸屬新城鎮(zhèn)上莊村，穿越斷面左岸為G109國(guó)道北連蘭（州）-西（寧）高速公路，南接鄉(xiāng)村公路可直達(dá)穿越斷面；右岸有蘭（州）-青（海）鐵路通過，并有鄉(xiāng)村公路可達(dá)穿越斷面?？傮w上交通較為方便。八盤峽位于蘭州市西固區(qū)，距蘭州市52km，八盤峽水電站是黃河干流上地水頭、徑流式電站。
2.1地形地貌從八盤峽壩后至八盤村段的峽谷段，總體為不規(guī)則“U”形峽谷，左岸河邊一般有高出河水面8～12m的陡坎，坎上平臺(tái)為侵蝕堆積Ⅱ級(jí)階地，寬度10～120m不等，臺(tái)面較平整，臺(tái)面被改造為耕地或?yàn)榇迩f住戶及公路，并有八盤峽電站進(jìn)廠公路通過，階地后緣至上部為基巖陡坡，岸坡坡度50°～75°，坡頂為Ⅴ～Ⅵ級(jí)階地及廣泛堆積的黃土和夾于階地頂面之間的砂卵礫石層，形成丘陵?duì)畹孛?，高出河?00m左右；右岸臨河一帶除八盤峽附近有殘留Ⅱ級(jí)侵蝕堆積階地外，其他坡段基本無殘留階地，多為陡緩不等、沖溝發(fā)育的岸坡，岸坡坡度20°～65°不等，相對(duì)坡高大于200m，在高出河面18～22m間有鐵路通過，并已運(yùn)行40余年。該段黃河總體河道相對(duì)順直，河床相對(duì)較窄，無漫灘、心灘，兩岸山體雄厚，岸坡陡緩不均，左岸為臺(tái)坎狀岸坡，主要有八盤村及八盤峽電廠住地。右岸不平整溝谷相間發(fā)育，岸坡及坡頂植被稀少。八盤峽管道穿越段地形地貌見圖1。
2.2水文蘭州水文站位于黃河八盤峽穿越斷面下游45km處，根據(jù)蘭州站1969-2011年實(shí)測(cè)資料統(tǒng)計(jì)，蘭州水文站多年平均徑流量302億m3，最大徑流量508億m3，最小徑流量204億m3。蘭州水文站年徑流受補(bǔ)給條件的影響四季分明，冬季（12-2月份）干旱少雨，徑流靠地下水補(bǔ)給，最小流量出現(xiàn)在（1-2月份），這時(shí)期為枯季徑流；春季（3-5月份）以后氣溫明顯升高，流域積雪融化，和融冰形成春汛，流量顯著增大；夏季、秋季是流域降雨較多的季節(jié)，也是河流發(fā)生洪水的時(shí)期。隨著黃河上游梯級(jí)水庫(kù)的興建，特別是龍羊峽水庫(kù)的調(diào)節(jié)，使徑流年內(nèi)發(fā)生變化趨于均勻?？菟?2月-2月徑流量占年徑流量的比例由天然情況下的8.1%增加到14.4%，汛期7-10月由天然情況下的55.8%降至47.6%。
2.3泥沙管道穿越段以上的泥沙主要來源于劉家峽水庫(kù)下泄沙量和劉家峽水庫(kù)至工程斷面區(qū)間產(chǎn)沙。劉家峽電站自1969年投入運(yùn)用以來，黃河干流及支流大夏河的來沙被劉家峽水庫(kù)攔蓄，而支流洮河庫(kù)容已經(jīng)淤滿，洮河入庫(kù)泥沙幾乎全部出庫(kù)。劉家峽下游鹽鍋峽及八盤峽水庫(kù)已經(jīng)淤積平衡，對(duì)懸移質(zhì)泥沙的攔截作用不大。根據(jù)蘭州站1969-2011年實(shí)測(cè)資料統(tǒng)計(jì)，蘭州站實(shí)測(cè)日均含沙量在1～10kg/m3之間，多年平均輸沙量為0.389億t，汛期7-10月輸沙量0.308億t，占全年的79%。由于劉家峽水庫(kù)進(jìn)行洮河異重流排沙及區(qū)間湟水河來沙，7-8月常出現(xiàn)量級(jí)不等的連續(xù)沙峰，可延續(xù)8～17d。由于八盤峽下游約8km處修建河口水電站，河口水電站至八盤峽壩址為河口水電站庫(kù)區(qū)，水庫(kù)蓄水使得水位抬升，流速減緩，含沙量減小。
2.4氣象澀寧蘭復(fù)線工程八盤峽黃河穿越河段附近區(qū)域?qū)倮錅貛О敫珊祬^(qū)，氣候干燥，降水量少，增發(fā)強(qiáng)烈，溫差大，日照時(shí)間長(zhǎng)，無霜期短，多風(fēng)等氣候特征。根據(jù)蘭州氣象站實(shí)測(cè)資料統(tǒng)計(jì)，多年平均氣溫9.5℃，最冷為1月份，平均氣溫為-6.4℃，7月份平均氣溫最高，為22.3℃，極端最高氣溫為39.8℃，極端最低氣溫為-21.7℃。多年平均年降水量為320.2mm，多年平均蒸發(fā)量1448.7mm，無霜期168d，最大風(fēng)速27.6m/s，風(fēng)向多為SE、ESE，最大凍士深度103cm。
2.5水利工程及其他設(shè)施黃河上游干流峽谷眾多，水流喘急，落差集中，水量充沛穩(wěn)定，水能資源豐富，開發(fā)條件優(yōu)越，已建水電站效益巨大，是聞名全國(guó)水利開發(fā)黃金地段。在距穿越工程上游3km處為八盤峽水電站，下游5km處為河口水電站。根據(jù)《黃河水利開發(fā)利用規(guī)劃》和《中國(guó)水力發(fā)電工程-規(guī)劃經(jīng)濟(jì)卷》，八盤峽水電站至河口水電站區(qū)間無水電站及其他大型水利工程規(guī)劃項(xiàng)目。
3河道演變分析
3.1河道歷史演變概況黃河蘭州段位于積石峽和黑山峽的中心地帶，在新生代以前的燕山運(yùn)動(dòng)地殼褶皺中形成，其地質(zhì)構(gòu)造屬于第四紀(jì)中更新世。宏觀縱覽，在現(xiàn)代地貌格局形成后，黃河上游峽谷河床的深層構(gòu)造較為穩(wěn)定。八盤峽穿越河段經(jīng)考證和查閱歷史特大洪水文獻(xiàn)資料，由于受山體地質(zhì)條件的限制，歷史上遭遇特大洪水前后，河道沒有發(fā)生過改道和變遷情況，主河道相對(duì)穩(wěn)定。
3.2河道近期演變分析由于穿越斷面所在河段無實(shí)測(cè)逐年大斷面資料。因此，河段的近期演變可根據(jù)縱向、橫向穩(wěn)定系數(shù)進(jìn)行分析計(jì)算。根據(jù)黃河穿越斷面所在河段的實(shí)際情況，平攤流量取用6500m3/s，水面寬240m、平均水深5.36m、比降0.23%、河床粒徑30mm。將以上數(shù)據(jù)代入《橋渡水文》推薦的河道縱向、橫向穩(wěn)定系數(shù)計(jì)算公式中。由縱橫向穩(wěn)定系數(shù)可以看出，穿越斷面為縱橫向均為峽谷河段，綜合評(píng)價(jià)該河段為峽谷穩(wěn)定河段。這種河段斷面相對(duì)規(guī)整、水流集中、河岸穩(wěn)定、較長(zhǎng)時(shí)段內(nèi)岸邊不易垮塌。
3.3河床演變趨勢(shì)分析澀寧蘭復(fù)線八盤峽穿越河段為“U”形河道，岸高約16.0m。河道下游為河口電站，河道比降變緩，水流流速減小，穿越斷面處在一定時(shí)段內(nèi)會(huì)發(fā)生泥沙緩慢淤積的情況，但在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)將基本處在沖淤平衡狀態(tài)。河流在平面、橫向、縱向都逐漸演變?yōu)楸容^穩(wěn)定的狀態(tài)，主流不易擺動(dòng)，河勢(shì)穩(wěn)定。
4水利分析計(jì)算
4.1設(shè)計(jì)洪水計(jì)算根據(jù)2014年龍、劉水庫(kù)聯(lián)合防洪調(diào)度方案（表1）。穿越斷面處洪峰流量采用和八盤峽水庫(kù)出庫(kù)一致的流量，即百年一遇洪峰流量6500m3/s。
4.2最大沖刷深度計(jì)算對(duì)河床沖刷后的最大水深，參照TBl0017-99《鐵路工程水文勘測(cè)設(shè)計(jì)規(guī)范》及JTGC30-2002《公路工程水文勘測(cè)設(shè)計(jì)規(guī)范》計(jì)算。（1）采用（鐵路規(guī)范）計(jì)算一般沖刷的基本參數(shù)及計(jì)算結(jié)果。
4.3斷面沖刷深度與管頂埋深的關(guān)系穿越斷面沖刷深度采用現(xiàn)狀洪水位減去一般沖刷水深得最低沖刷高程線，河床沖刷最低高程為1546.36m，相應(yīng)的管道頂面高程為1525.66m，管頂在最低沖刷線下19.7m處（圖2）。從圖中可以看出，沖刷后管道埋深最小的是左岸河底，最小埋深11.4m。滿足定向鉆管道最小埋深6.0m的要求。
5防洪安全評(píng)價(jià)
關(guān)鍵詞：用電設(shè)備；供電系統(tǒng)；電源；系統(tǒng)設(shè)計(jì)
中圖分類號(hào)：N945.23文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：
引言
隨著人們對(duì)居住環(huán)境的安全、舒適、實(shí)用、方便、環(huán)保等方面的要求日益提高。這就要求設(shè)計(jì)人員必須針對(duì)綜合性住宅小區(qū)的建設(shè)規(guī)模,結(jié)合小區(qū)的總體規(guī)劃及用電負(fù)荷特征,合理選擇住宅小區(qū)的供電方式。
1、供電電源
住宅小區(qū)一般應(yīng)由10kV電源供電。住宅小區(qū)中的住宅樓和其他公用設(shè)施的用電負(fù)荷分級(jí)應(yīng)符合現(xiàn)行的《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》和《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》等的規(guī)定。當(dāng)住宅小區(qū)內(nèi)僅有三級(jí)負(fù)荷時(shí)，供電電源可取自附近的110～35／10kV區(qū)域變電所的若干10kV供電回路，當(dāng)住宅小區(qū)內(nèi)同時(shí)具有一、二級(jí)負(fù)荷時(shí)，則應(yīng)根據(jù)區(qū)域變電所的電源路數(shù)和變壓器臺(tái)數(shù)確定供電電源，若區(qū)域變電所的110～35kV電源僅為一路，則小區(qū)的備用電源應(yīng)從另外的區(qū)域變電所引來。當(dāng)住宅小區(qū)內(nèi)的一、二級(jí)負(fù)荷較小，且設(shè)置自備電源比從城市電網(wǎng)取得第二電源更經(jīng)濟(jì)合理時(shí)，可設(shè)置自備電源。對(duì)規(guī)模較大的小區(qū)，當(dāng)區(qū)域變電所的10kV出線走廊受到限制或配電裝置間隔不足且無擴(kuò)建余地時(shí)，宜在小區(qū)內(nèi)設(shè)置10kV開閉所(開關(guān)站)。開閉所宜與10kV變電站聯(lián)體建設(shè)。總之，住宅小區(qū)的供電方式必須與當(dāng)?shù)毓╇姴块T協(xié)商確定。
2、配變?cè)O(shè)置
2.1負(fù)荷計(jì)算
以前，住宅小區(qū)用電負(fù)荷的計(jì)算主要有單位面積法和需要系數(shù)法等，各地的計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)千差萬別。新的《住宅設(shè)計(jì)規(guī)范》出臺(tái)后，對(duì)各類住宅的用電負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)、電表規(guī)格、進(jìn)戶線截面都規(guī)定了下限值。很多省、市、自治區(qū)也根據(jù)此規(guī)范并結(jié)合本地區(qū)情況，出臺(tái)了地方住宅設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)上述用電指標(biāo)均作了等同或高于《住宅設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定。據(jù)此，一般采用單位指標(biāo)法進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算。
即Pc=ΣKx×Pe×N式中Pe——單位用電指標(biāo)，如：4kW/戶(不同戶型的用電指標(biāo)不同)，可根據(jù)《住宅設(shè)計(jì)規(guī)范》或各地區(qū)的地方住宅設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定選取。kWN——單位數(shù)量，即戶數(shù)(對(duì)應(yīng)不同面積戶型的戶數(shù))Kx——需要系數(shù)，《住宅設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)其取值未作規(guī)定，有些地方標(biāo)準(zhǔn)有規(guī)定，但是差別較大。如果地方標(biāo)準(zhǔn)無規(guī)定，可參照《全國(guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施-節(jié)能專篇／電氣》的推薦值，具體按接三相配電計(jì)算時(shí)所連接的基本戶數(shù)選定：9戶以下取1；12戶取0.95等。對(duì)小區(qū)內(nèi)的商業(yè)、辦公等配套公建及路燈用電負(fù)荷需用其他方法單獨(dú)計(jì)算。
2.2配變選型
住宅小區(qū)配電的視在功率
S=ΣPc／cos¦
式中cos¦—功率因數(shù)，由于住宅以照明負(fù)荷和家用電器為主，一般取0.8—0.9(參見《住宅設(shè)計(jì)規(guī)范》條文說明。當(dāng)小區(qū)內(nèi)有電梯、水泵、中央空調(diào)等動(dòng)力設(shè)備時(shí)，其負(fù)荷應(yīng)單獨(dú)計(jì)算后再匯總。消防用電負(fù)荷一般不計(jì)入S——視在功率，kVA在計(jì)算設(shè)置變壓器的容量時(shí)，應(yīng)考慮變壓器的經(jīng)濟(jì)負(fù)荷系數(shù)和功率因數(shù)補(bǔ)償效果。變壓器的經(jīng)濟(jì)負(fù)荷系數(shù)在0.6—0.75之間，變壓器的負(fù)荷率應(yīng)不大于0.85，中山局規(guī)定是不超過0.8.10kV供電的功率因數(shù)應(yīng)不低于0.9，否則應(yīng)進(jìn)行無功補(bǔ)償。由于住宅樓以單相負(fù)荷為主，容易造成三相不平衡負(fù)荷超出變壓器每相額定功率15％的情況，因此，小區(qū)內(nèi)應(yīng)選用接線組別為D，yn11的變壓器。
住宅小區(qū)用電負(fù)荷季節(jié)差別甚至?xí)円共顒e都很大。所以宜選用空載損耗低的節(jié)能型變壓器，如S9系列或非晶合金變壓器，中山局則要求選用S11及以上型號(hào)。小區(qū)內(nèi)設(shè)置的變電站的型式和數(shù)量必須根據(jù)小區(qū)規(guī)模、建筑類別(別墅、多層、高層等)及配電總?cè)萘坎⒔Y(jié)合當(dāng)?shù)仉姌I(yè)部門的供電系統(tǒng)規(guī)劃來確定。
目前住宅小區(qū)內(nèi)設(shè)置的變電站的類型有多種：獨(dú)立型、戶內(nèi)型和分散型。獨(dú)立型變電站一般用于規(guī)模較小或負(fù)荷比較集中的住宅小區(qū)；分散型變電站一般用于規(guī)模較大、負(fù)荷分布比較分散的住宅小區(qū)，大多采用箱體移動(dòng)式結(jié)構(gòu)(即箱變)，且一般設(shè)置開閉所(開關(guān)站)；戶內(nèi)型變電站一般用于高層且單體面積較大的住宅建筑。
供電變壓器的臺(tái)數(shù)及單臺(tái)容量可按以下原則確定：對(duì)于獨(dú)立型或戶內(nèi)型變電站，配電變壓器的安裝臺(tái)數(shù)宜為兩臺(tái)，單臺(tái)變壓器的容量不宜超過1000kVA；對(duì)于分散型變電站，根據(jù)小容量多布點(diǎn)的原則，對(duì)以多層住宅為主的小區(qū)單臺(tái)變壓器的容量不宜超過630kVA；對(duì)別墅區(qū)單臺(tái)變壓器的容量不宜超過315kVA。
2.3配變選址
住宅小區(qū)內(nèi)變電站的設(shè)置應(yīng)遵循以下原則：
(1)盡量接近小區(qū)負(fù)荷中心且進(jìn)出線方便，以降低電能損耗、提高供電質(zhì)量、節(jié)省設(shè)備材料。
(2)考慮合理的負(fù)荷分配及適宜的供電半徑。單臺(tái)變壓器的容量一般不超過上節(jié)所述；中壓供電半徑：負(fù)荷密集地區(qū)不超過2km，其他地區(qū)應(yīng)不超過3km；380／220V配電線路的配電范圍一般不宜超過250m。
(3)當(dāng)小區(qū)內(nèi)有高層、多層或別墅等多種類型住宅時(shí)，宜按不同類型分別劃分供電范圍。
(4)當(dāng)小區(qū)規(guī)模較大時(shí)，如果分期開發(fā)，應(yīng)盡量按分期片區(qū)劃分供電范圍。
(5)一般按小區(qū)內(nèi)干道的自然分隔劃分供電分區(qū)，避免大量管線穿越馬路、交叉重疊。
(6)與住宅樓(尤其是住戶的南臥室)保持一定距離，一般不低于6m(現(xiàn)行規(guī)范無明確規(guī)定)，以滿足防火、防噪聲、防電磁輻射等要求。
(7)遠(yuǎn)離通信機(jī)房、微機(jī)機(jī)房和消防控制室等有防電磁干擾要求的房間。
3、低壓配電
低壓配電系統(tǒng)，應(yīng)保障安全、配電可靠、經(jīng)濟(jì)合理、維護(hù)方便。住宅小區(qū)低壓配電應(yīng)采用TN—S或TN—C—S系統(tǒng)供電方式，并在入樓處做總等電位聯(lián)結(jié)，相線與零線等截面。從變電站到各棟樓或各中間配電點(diǎn)一般均采用放射式接線方式，低壓線路一般采用YJV22型低壓電纜直埋敷設(shè)，入戶處穿鋼管保護(hù)。對(duì)單元式高層住宅，可在每單元地下室設(shè)置小型低壓配電間，分單元雙電源供電。配電間內(nèi)安放數(shù)臺(tái)低壓配電及計(jì)量柜，以放射式、樹干式或分區(qū)樹干式向各樓層饋電。對(duì)多層住宅或別墅，可在樓前適當(dāng)位置設(shè)置落地式風(fēng)雨箱或在樓內(nèi)地下室設(shè)置落地式進(jìn)線箱作為中間配電點(diǎn)，以放射式向各棟樓或各單元供電。每單元宜提供三相電源，以利三相負(fù)荷平衡。單元配電箱暗設(shè)在單元首層入口處。
單元配電大體有兩種形式：第一種，單元配電箱內(nèi)設(shè)單元總開關(guān)、分支開關(guān)及各分戶計(jì)量電表，由單元配電箱到各戶配電箱用放射式布線；第二種，單元配電箱內(nèi)設(shè)單元總開關(guān)，由單元配電箱到樓層配電箱采用樹干式布線，各層配電箱暗設(shè)在各層樓梯間墻上，在層配電箱內(nèi)設(shè)有該層住戶用計(jì)量表及配電開關(guān)，由層配電箱到各住戶采用放射式配電。選擇低壓電纜時(shí)，除按計(jì)算負(fù)荷考慮與出線開關(guān)的保護(hù)配合外，還應(yīng)保證供電質(zhì)量，宜按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇電纜截面并適當(dāng)考慮負(fù)荷發(fā)展裕量。
結(jié)束語(yǔ)
供配電設(shè)計(jì)在確保安全可靠的大前提下，根據(jù)工程特點(diǎn)、建設(shè)規(guī)模、當(dāng)?shù)貧夂驐l件、地區(qū)供電條件及經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r等諸多因素，兼顧技術(shù)先進(jìn)性和經(jīng)濟(jì)合理性，綜合確定民用建筑的供配電方案。
參考文獻(xiàn)
[1]JGJ16-2008，民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2008.
