第一篇：110kV變電站典型設計應用實例[范文]

110kV變電站典型設計應用實例

傳統的110kV變電站主要以戶外設計和安裝為主，占地面積大，且設備容易被腐蝕，尤其在高污穢地區(qū)，還極易造成污閃事故的發(fā)生。為了建設堅強電網，發(fā)揮規(guī)模優(yōu)勢，提高資源利用率，提高電網工程建設效率，國家電網公司在2005年提出“推廣電網標準化建設，各級電網工程建設要統一技術標準，推廣應用典型優(yōu)化設計，節(jié)省投資，提高效益”。典型設計堅持以“安全可靠、技術先進、保護環(huán)境、投資合理、標準統一、運行高效”的設計原則，采用模塊化設計手段，做到統一性與可靠性、先進行、經濟性、適應性和靈活性的協調統一。

海陽市供電公司積極響應國家電網公司的號召，積極推廣110kV變電站典型設計。本文就海陽市供電公司110kV變電站典型設計的應用實例予以闡述，以說明推廣典型設計的重要意義。110kV變電站典型設計應用實列

海陽市供電公司2006年開始采用110kV變電站典型設計，到目前為止，已經完成3座110kV變電站的設計、建設工作。從實際效果來看，具有較好的經濟效益和社會效益，下面以110kV望石變電站為例對典型設計進行分析。

110kV望石變電站位于海陽市新建的臨港產業(yè)區(qū)，該區(qū)域規(guī)劃面積較小，但是電力負荷較為集中。該區(qū)域包括以萊福士造船廠在內的多個用電大戶正在興建中，而山東核電設備制造公司已經投產。根據該區(qū)域負荷預測及用電負荷性質，海陽市供電公司按照安全可靠、技術先進、投資合理、運行高效的原則，結合該站用電負荷集中、土地昂貴、臨近海邊（Ⅳ級污穢區(qū)）、電纜出線多等客觀事實，對110kV望石變電站作了如下設計。

該站為半戶內無人值班變電站（半戶內布置方式即除主變壓器以外的全部配電裝置，集中布置在一幢主廠房的不同樓層的電氣布置方式），變電站主體是生產綜合樓，除主變壓器外所有配電裝置均安裝在綜合樓內。以生產綜合樓和主變壓器為中心，四周布置環(huán)形道路，大門入口位于站區(qū)東南角，正對生產綜合樓主入口。綜合樓共兩層，一層為10kV配電裝置室、電容器室、接地變壓器室及主控室，二層為110kV GIS室。

1.1 電氣主接線

變電站設計規(guī)模及主接線。通過負荷資料的分析，考慮到安全、經濟及可靠性，確定110kV變電站主接線。電氣主接線圖如圖1所示。通過負荷分析和供電范圍，確定變壓器臺數、容量及型號，該設計中主變壓器總容量為2×50MVA（110/10.5kV），一期（共兩期）設計為1×31.5MVA（110/10.5kV），采用雙繞組油浸自冷有載調壓變壓器。110kV出線共2回，一期1回，采用內橋接線方式。10kV出線共24回，一期24回，采用單母線分段接線方式。無功補償電容器為2×6000（3000+3000）kvar，分別接入10kV兩段母線上。

圖1 110kV望石變電站主接線圖

各級電壓中性點接地方式。110kV側直接接地，由于主變壓器10kV側沒有中性點，而10kV側全部采用電纜出線，電網接地電容電流較大，故采用了站用電與消弧線圈共用的接地變壓器。

1.2 短路電流水平

根據終期（共兩期）雙繞組自冷變壓器的容量、空載損耗、負載損耗、短路阻抗等相關參數，考慮電網遠景規(guī)劃，按照三相短路驗算，并套用《國家電網公司輸變電工程典型設計110kV變電站分冊》中110kV變電站典型設計（方案B-1），確定110kV電壓等級的設備短路電流為kA，10kV電壓等級的設備短路電流為31.5kA。

1.3 主要電氣設備選擇

考慮城市噪音控制，選用雙繞組低損耗自冷變壓器，采用YNd11接線組別。因站址臨近海邊，空氣濕度大及鹽堿度高，故110kV設備采用六氟化硫封閉式組合電器，斷路器額定電流為2000A，額定開斷電流為31.5kA。10kV設備選用N2X系列氣體絕緣開關柜，N2X開關柜采用單氣箱結構，每個開關柜獨立一個氣箱，氣箱內安裝免維護的三工位開關和固封極柱式真空斷路器，通過插接方式與其他元器件組合，實現和滿足不同的主接線方式。該開關柜分成三個間隔：高壓密封間隔，低壓控制間隔，電纜和TA間隔。斷路器為真空斷路器，主變壓器及分段回路額定電流為3150A，額定開斷電流為31.5kA；出線回路額定電流為1250A，額定開斷電流為20kA。

1.4 過電壓保護及接地

110kV及35kV設備全部選用金屬氧化物避雷器，并按照GB 11032-2000《交流無間隙金屬氧化物避雷器》之規(guī)定進行選擇。按照防直擊雷原則進行理論計算，在主建筑屋頂安裝避雷帶及避雷針，用以保護主建筑物及主變壓器。按照DL/T 621-1997《交流電氣裝置的接地》的規(guī)定進行電氣設備接地，主接地網由水平接地體和垂直接地體組成復合接地網，將建筑物的接地與主接地網可靠連接，接地埋深0.8m。接地網實測電阻為0.43Ω。

1.5 站用電和照明

變電站遠景采用2臺干式接地變壓器500/10.5-80/0.4，每臺總容量為500kVA，其中站用電額定容量為80kVA。兩臺接地變壓器分別經斷路器接入10kV＃

4、＃5母線上。站用電為380/220V三相四線制中性點直接接地系統，站用變壓器低壓側采用單母線分段接線。室外照明采用投光燈，室內工作照明采用熒光燈、白熾燈，事故照明采用白熾燈。事故照明為獨立的照明系統。

1.6 計算機監(jiān)控系統

計算機監(jiān)控系統為分層分布式網絡結構，能完成對變電站所有設備的實時監(jiān)視和控制。電氣模擬量采集采用交流采樣，保護動作及裝置報警等重要信號采用硬節(jié)點方式輸入測控單元。系統具備防誤閉鎖功能，能完成全站防誤操作閉鎖。具有與電力調度數據專網的接口，軟、硬件配置能支持聯網的網絡通信技術及通信規(guī)約的要求。全站設有一套雙時鐘源GPS對時系統，實現整個系統所有裝置的時鐘同步。監(jiān)控系統可對110kV及10kV斷路器、隔離開關、主變壓器中性點接地開關、主變壓器分接頭、無功補償裝置、站用電源、直流系統、UPS系統等多方面進行監(jiān)控。操作控制功能按分層操作設計，達到了任何一層的操作、設備的運行狀態(tài)和選擇切換開關的狀態(tài)都處于計算機監(jiān)控系統的監(jiān)控之中。

1.7 保護裝置的配置

整個保護系統全部選用微機型保護裝置。主變壓器保護包括差動保護和后備保護，在主控室集中組屏安裝。10kV保護測控裝置采用保護測控一體化裝置，裝設在成套開關柜上，10kV線路保護具有低周減載功能。另外，10kV系統還具有小電流接地選線功能。

1.8 直流系統

直流系統額定電壓為220V，設單組閥控式鉛酸免維護蓄電池組和雙套冗余配置的高頻開關電源充電裝置，并設置一套微機型直流接地自動檢測裝置。蓄電池容量為100Ah。該系統還配置一臺UPS，容量為3kVA，UPS系統為站內計算機監(jiān)控系統、保護裝置、通信設備等重要二次設備提供不間斷電源。

1.9 圖象監(jiān)控系統和火災探測報警系統

大樓入口處設置攝像頭；主控室、電容器室、接地變壓器室以及各級電壓配電裝置室均安裝室內攝像頭；主變壓器區(qū)安裝室外攝像頭。監(jiān)控信號通過光纜傳送到調度主站，用以完成變電站全站安全及設備運行情況的監(jiān)控。

站內配置一套火災報警系統。火災報警控制器設置在主控樓內。當有火災發(fā)生時，報警系統可及時發(fā)出聲光報警信號，顯示發(fā)生火災的地點，并通過通信接口和光纜，將信息最終傳至調度端。結束語

該典型設計的變電站與常規(guī)室外布置變電站相比具有以下優(yōu)點。第一，土地占用面積不足常規(guī)變電站的三分之一。第二，該站臨近海邊，屬高污穢地區(qū)。所有配電設備均室內布置，尤其是110kV及10kV配電設備全部采用氣體絕緣全密封開關設備，有效地防范了污閃事故的發(fā)生。第三，配電設備檢修周期長，供電可靠性高。第四，采用接地變壓器，很好地解決了10kV電纜出線引起的電網接地大電容電流。第五，具備了無人值班的條件，實現了變電站無人值班。

應用110kV變電站典型設計，能大大提高生產效率，同時也對110kV變電站建設標準、設備規(guī)范、節(jié)約土地及資源消耗等方面有著重要意義。

參考文獻

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第二篇：變電站典型設計情況介紹

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變電站典型設計情況介紹

江蘇省電力設計院 褚農

摘要：本文介紹了 220（110）kV 變電站典型設計在江蘇省電力系統的推廣應用情況，并重 點介紹了國家電網公司 500（330）kV 變電站典型設計情況。1 概述 開展典型設計工作，是貫徹落實國家電網公司“一強三優(yōu)”戰(zhàn)略的一項工作，是統一公 司工程建設標準、規(guī)范管理的重要手段。國網公司典型設計從變電站入手，全面推行。計劃 2005 年上半年完成 500kV 及 330kV 變電 站的典型設計，下半年開始試行；年內要完成 220kV 及 110kV 變電站的典型設計。并在公司 系統新建工程中全部推廣應用。江蘇省電力公司為了適應地方經濟發(fā)展需要，并實現電網效益的最大化，從 2001 年開始開 展 220kV 及 110kV 變電站的典型設計，并著力于推廣應用工作。兩年多來的應用實踐證明，這一舉措是成功的。本文先就江蘇省推廣應用 220kV 及 110kV 變電站的典型設計的情況作簡要介紹，然后介紹國 網公司 500kV（330）kV 變電站典型設計的情況。2 江蘇省公司 220kV 及 110kV 變電站的典型設計 2.1 編制過程 220kV（110kV）變電站典型設計的編制工作分三個階段進行。第一階段：搜資調研，確定典設主要設計原則。我院在對江蘇變電站設計進行統計梳理的同時，還赴與江蘇經濟同樣發(fā)達的省市學習調 研，取長補短；對一些爭議較大的技術問題進行專題調研分析。共完成調研報告和專題報告 8 篇，有《廣東地區(qū)搜資調查報告》、《上海地區(qū)搜資調查報告》、《取消旁路母線專題報 告》、《變電站計算機監(jiān)控系統與“五防”裝置設計專題報告》、《直流系統額定電壓選取 專題報告》、《PASS 及 COMPASS 調研報告》、《110kV 自冷和風冷變壓器選型》、《環(huán)保型 自動滅火系統調研報告》。通過搜資調研為典型設計提供真實可靠的依據。原則主要包括編制深度、應用范圍、規(guī)模區(qū)間、短路電流控制水平、設備水平以及運行管理 模式等?！兜湫驮O計主要設計原則（初稿）》完成后，省公司組織了公司本部有關部門、我 院典設組成員和 13 個地市供電公司總工程師以及生技、基建、調度部門負責人進行了座談，廣泛聽取意見、了解需求。第二階段：編制和審定典設的設計方案和技術條件書。根據第一階段確定的主要設計原則，我們編制了專題報告，進行了分析論證，提出了典 設方案的推薦意見及相應的技術條件書。技術條件書主要包括各電壓等級的電氣主接線形 式、配電裝置形式、出線回路數及引出方式、主變壓器形式、無功補償配置方式、監(jiān)控及保 護配置方式、所用交流及直流電源配置方式和主變壓器消防措施等。第三階段：編制完成變電站典型設計。根據確定的編制方案及技術條件書，對技術方案進行全面的論述和定量計算，選定主要 設備參數。各方案的初步設計文件包括設計說明書、設計圖紙、主要設備清冊及概算書等。省公司先后對典型設計的送審版和批準版進行評審，通過評審確定了今后新建變電站的接 線、配電裝置、監(jiān)控方案、控制樓面積及概算指標等主要原則和典設中的基本模塊。典型設 計的批準版由省公司總經理作序出版，并印發(fā)執(zhí)行。2.2 變電站主要設計原則和方案 變電站典型設計總體設計原則為：（1）典型設計貫徹“安全、可靠、經濟、適用”的設計原則。（2）考慮到江蘇在經濟、技術等方面處于國內領先位置，設計上將體現先進性，技術上 適度超前。（3）除遵循部標 SDJ2-88 《220kV~500kV 變電站設計規(guī)程》 DL/T 5103-1999、《35kV~110kV 無人值班變電所設計規(guī)程》及其它有關規(guī)程規(guī)范外，還應符合省電力公司編制的《江蘇省 35kV~220kV 變電站設計技術導則》等有關規(guī)定。根據江蘇地區(qū)的特點，變電站設計類型既可按照負荷密集程度進行劃分，也可按照變電站所在地 區(qū)劃分。為使典設各方案具有廣泛的代表性，我們針對本省特點，220kV 變電站提出 A（負荷密集 地區(qū)）、B（一般地區(qū)）、C（城市地區(qū)）三大類共計 8 個變電站設計方案、11 個建筑方案。110kV 變電站提出了 A（主變及高壓配電裝置戶外布置、中壓配電裝置戶內布置）、B（主變戶外布置、配電裝置戶內布置）、C（全戶內布置）三大類共計 8 個方案。各方案組合及其主要技術條件見附 表 1～2。2.3 設計特點和應用情況 變電站典型設計適用于江蘇省大部分 220kV 和 110kV 變電站，并且作為變電站的設計規(guī)范，被納入省公司的企業(yè)標準。典設自 2002 年底執(zhí)行以來，在電網建設工作中發(fā)揮了較大效益，江蘇 省 2004 年投運的 27 個新建 220kV 變電站，2005 年和 2006 年即將投運的 73 個新建 220kV 變電站，均采用了典型設計。110kV 變電站典型設計應用范圍更為廣泛。(1）典型設計具有模塊化設計的特點，配電裝置、控制樓、概算等都具有一定的獨立性，對 不同規(guī)模的變電站的初步設計，可以根據工程建設規(guī)模，以典型設計作為修正模塊進行調整。（2）典型設計中的概算模塊比較全面、客觀，成為省公司編制上報項目建議書時的依據。（3）典型設計中無法統一的個性化的方面，如主變調相調壓計算、系統保護通信方案、短路 電流核算、地基處理、各級電壓出線方向以及總平面布置方案等仍需單獨設計。（4）典型設計的編制過程是統一標準和統一認知的過程。廣泛聽取設計、建設、生產及調度 各方面的意見的基礎上，領導參與指導和決策，有利于統一意見，把典型設計提升為企業(yè)標準。（5）典型設計提高了工作效率，保證了工作質量。典型設計不是設計的參考，而是設計的標 準。因此，典型設計的推廣應用減少了專業(yè)協調的工作量，使設計專業(yè)之間的協調流暢，工作效 率大大提高。（6）典型設計的應用提高了初步設計審查效率。審查會上主要討論具體設計方案與典設方案 的不同之處。減少了大量重復的討論和無謂的扯皮。初設修改和批文下達時間也大大縮短，也為 設備招投標創(chuàng)造了良好條件。（7）以典設為基礎的初設方案，其工程造價與典設方案出入不大，更易于控制工程造價的總 投資，避免了工程造價出現大起大落的現象。（8）為使各設計院會用或愿意用典型設計，省公司組織多次典型設計宣貫活動，請典設編制 人員介紹設計原則、方案組合、適時條件和使用方法。（9）典型設計需要不斷優(yōu)化和完善。隨著我國經濟體制改革的不斷深化，電力技術的不斷進 步，典型設計也應隨之進行滾動修改，進一步優(yōu)化。3 國家電網公司 500（330）kV 變電站典型設計的情況 3.1 任務的提出及工作過程 劉振亞總經理在國家電網公司 2005 年工作報告中提出：推行電網標準化建設。各級電網工程 建設要統一技術標準，推廣應用典型優(yōu)化設計，節(jié)省投資，提高效益。鄭寶森副總經理在國家電網公司 2005 年基建工作報告中提出：以典型設計為導向，促進技術 進步和提高集約化管理水平。2005 年 1 月 28 日由國網公司基建部提出典型設計工作大綱； 2 月 5 日由基建部和顧問集團公司共同完成典型設計招標文件； 2 月 6 日在北京招標文件發(fā)布，共邀請 13 家設計院參加投標； 2 月 28 日前各投標設計院完成典型設計標書，28 日在北京開標； 3 月 4 日完成評標及定標工作，4 日在北京召開中標發(fā)布會，共有 5 家設計院中標，分別是華 東電力設計院、江蘇省電力設計院、中南電力設計院、西北電力設計院、華北電力設計院。相繼成立了“國家電網公司 500（330）kV 變電站典型設計工作組”，組長單位為國家電網 公司基建部；副組長單位為中國電力工程顧問集團公司；成員單位有華東院、江蘇院、中南院、西北院、華北院。根據各院特點，工作組進行了設計分工： 華東院負責主設備為 GIS 方案的設計，并負責華東地區(qū) 500kV 變電站情況的調研工作； 江蘇院負責主設備為 HGIS 方案的設計，并負責南方電網公司 500kV 變電站情況的調研工作；

中南院負責主設備為瓷柱式方案的設計，并負責華中地區(qū) 500kV 變電站情況的調研工作； 華北院負責主設備為落地罐式方案的設計，并負責華北地區(qū) 500kV 變電站情況的調研工作； 西北院負責 330kV 變電站方案的設計，并負責西北地區(qū) 330kV 變電站情況的調研工作。面對典設工作面廣量大、情況復雜、時間緊，國網公司基建部很抓落實，及時組織召開了多 次設計協調會，基本上兩星期開一次協調會。3 月 4 日中標發(fā)布會上明確分工，布置任務。3 月 18 日于蘇州召開第一次協調會，會議就典型設計目的、原則、技術條件、工作進度、調 研分工等有關問題，一次、二次、土建、水工、暖通、技經等專業(yè)的設計原則和深度要求進行了 認真的討論，并形成初步意見。4 月 5 日于北京召開第二次協調會，會議就對前階段典設工作進展情況、典設中間成果進行檢 查和評審，并對需解決的有關技術問題進行了討論，形成了一致性意見。緊接著 4 月 6 日于北京召開典設工作研討會，邀請電網公司策劃部、生產技術部、安全監(jiān)察部、建設運營部、國調中心、國網建設公司，各大區(qū)電網公司、各省電力公司、各大區(qū)電力設計院的 代表參加會議。會議聽取了典設中間成果的介紹，通過深入并熱烈地討論，達成共識，統一思想，避免了設計閉門造車，以便下階段典設工作的順利開展。4 月 20 日于武漢召開第三次協調會，會議對典型設計的工作進度，主控通信樓、大門和圍墻 的設計方案，模塊的拼接，典型設計送審稿的章節(jié)編制和格式，以及存在的問題進行了討論，并 形成結論意見。5 月 18 日～19 日于北京召開典設成果評審會，國家電網公司鄭寶森副總經理、中國電力顧問 集團公司于剛副總經理出席會議并分別作了重要講話。國網公司各部門，各網省公司，各設計院 代表對典型設計送審稿進行了認真負責的討論，充分發(fā)表了意見，使典型設計更貼近實際，更符 合生產運行的要求。典型設計分為 6 個階段： 編制方案組合及技術條件階段：根據目前實際情況，并適當考慮發(fā)展裕度，變電站典型設計 綜合考慮電壓等級、主變容量、無功補償、出線回路和方向、電氣主接線、短路電流、設備選型、配電裝置，控制及遠動、建筑面積等條件，提出設計方案和設計技術條件。搜資調研及專題研究階段：各設計院分頭開展搜資調研工作，編寫地區(qū)調研報告，對于分歧 意見較大的技術問題，進行重點調研，并寫出專題報告。典型設計編制階段：經討論審定設計方案和技術條件后，各院開展變電站典型設計實質性設 計編制階段，完成設計圖紙、說明書、設備清冊、概算書初稿；經評審后進一步優(yōu)化和細化，編 制典型設計使用說明，完成典型設計成品（報批稿）。評審及修改階段：由國家電網公司組織生產、基建、設計單位的設計人員，對典型設計成品 進行評審。形成評審意見后各設計院進行設計修改，形成典型設計報批稿。批準頒發(fā)階段：典型設計報批稿提交國家電網公司，由公司領導寫序，作為企業(yè)標準出版發(fā) 行。推廣應用階段：（略）。3.2 開展 500（330）kV 變電站變電站典型設計的目的 輸變電工程典型設計是貫徹國家電網公司集約化管理的基礎，開展變電站典型設計工作的目 的是：統一建設標準，統一設備規(guī)范，減少設備型式，以便于集中規(guī)模招標，方便運行維護，降 低變電站建設和運營成本；采用模塊化設計，方便方案的拼接和擴展，加快設計、評審和批復進 度，提高工作效率。3.3 500（330）kV 變電站典型設計的主要原則 變電站典型設計的原則是：安全可靠、技術先進、投資合理、標準統一、運行高效。為此，在典型設計中，要注意處理和解決典型設計方案的先進性、經濟性、適應性，靈活性和統一性及 其相互關系。先進性：典型設計方案，設備選型先進，合理，占地少、注重環(huán)保，變電站可比指標先進； 經濟性：綜合考慮工程初期投資和長期運行費用，追求設備壽命期內最優(yōu)的經濟效益； 適應性：典型設計要綜合考慮各地區(qū)的實際情況，要在整個國家電網公司系統中具有廣泛的 適用性：并能在較長的時間內，對不同規(guī)模，型式、外部條件均能適用； 靈活性：典型設計模塊間接口靈活，增減方便，組合型式多樣，概算調整方便；

可靠性：保證設備、各個模塊和模塊拼接后系統的安全可靠性； 統一性：建設標準統一，基建和生產運行的標準統一，外部形象風格統一。3.4 典型設計方案組合及主要內容 3.4.1 總體方案設計 典型設計方案分 500kV 變電站和 330kV 變電站兩大部分。500kV 變電站典型設計按主設備不同分為 A（GIS 設備）、B（HGIS 設備）、C（敞開式設備）、D（落地罐式設備）4 類方案，各類方案又根據主變容量和最終臺數的不同再分子方案。各方案組 合及主要技術條件詳見附表 3～附表 6。330kV 變電站典型設計按主設備不同分為 A（GIS 設備）、C（敞開式設備）、D（落地罐式設 備）3 類方案，各類方案又根據主變容量和最終臺數的不同再分子方案。各方案組合及主要技術條 件詳見附表 7。3.4.2 電氣二次設計 變電站初期按有人值班設計，留有遠期實現無人值班的接口和功能配置。不含系統保護、調度自動化和系統通信專業(yè)的具體內容。提出了監(jiān)控系統主要設計原則。包括監(jiān)控范圍、系統硬件設備配置原則，對系統軟件工作平臺、防誤操作閉鎖、GPS 對時、保護信息采集方式及通信規(guī)約等方面進行了重點論述，提出推薦方 案。提出了元件保護、直流系統及交流不停電電源的主要設計原則。提出了二次設備組屏原則，對監(jiān)控系統測控裝置、線路保護、主變壓器及高壓電抗器保護、故障錄波等主要二次設備的組屏提出推薦方案。根據工程規(guī)模進行主控室、計算機室、繼電器小室、直流電源室等的具體布置。3.4.3 土建部分設計 變電站大門、圍墻要能體現國網公司“內質外形”建設，樹立“國家電網”的品牌形象，設 計簡潔、明快、大方、實用，具備現代工業(yè)建筑氣息，建筑造型和立面色調與變電站整體狀況以 及所在區(qū)域周圍環(huán)境協調、統一。大門圍墻采用標志統一、風格統一、色彩統一，字體統一等要 求，變電站大門入口處一側統一設置“標志墻”。其上為球形標志，下有“國家電網”四字，右 側為“國家電網公司 500(330)kV XX 變電站”。變電站圍墻采用實體圍墻，高度統一采用 2.5m，另加遠紅外探測器。站區(qū)道路采用混凝土路面，統一采用公路（郊區(qū)）型設計。經過設計優(yōu)化后，330kV GIS 方案占地面積 1.7ha，330kV 敞開式方案 3-3.5ha.；500kV GIS 方案占地面積 3.0～3.8ha，HGIS 方案占地面積 3.5～4.5ha；敞開式方案 5.8-7.3ha。統一了站區(qū)主要生產建筑和房間的設置，建設有主控通信樓、繼電器小室、站用電室等建筑 物。建筑面積，500kV 變電站控制在 1100～1300平米，330kV 變電站控制在 1000～1100平米。主控通信樓內房間的設置統一為：生產用房設有主控室、計算機室、通信機房（當通信電源組屏 布置時，電源室和通信機房合并布置），輔助及附屬房間設有交接班室、值班休息室 2-3 間、辦 公室 2 間（含資料室）、會議室、備餐室、檢修工器具間等。主控通信樓采用框架結構。繼電器小室當布置在串中時，跨度采用 5.1m，采用室內電纜溝敷 設電纜。繼電器小室采用磚混結構，加設鋼板網屏蔽，普通鋼門。所有構架、設備支架均推薦采用鋼管結構，熱鍍鋅防腐。變電站主要生產用房及辦公、值休等用房和保護小室需安裝空調機，其余生產用房采用軸流 風機機械通風，電纜層采用自然通風。主控通信樓采用小集中空調，繼電器小室采用分體空調。位于采暖區(qū)的變電站可采用分散供暖方式。主變壓器消防優(yōu)先考慮采用泡沫噴淋、排油充氮方式。繼電器室全集中布置時主控通信樓建筑體積不大于 5000 m3，不設室內建筑水消防系統，但應設室 外建筑水消防系統。繼電器小室分散布置時，主控通信樓建筑面積控制在建筑體積不大于 3000 m3，全站不設室外 水消防系統，采用移動式化學滅火裝置。3.4.4 技經部分 為使典型設計的各方案、模塊的投資在同一價格水平上，便于進行對比分析，在典型設計概 算編制時采用統一的取費標準、統一的定額、統一的設備材料價格和統一的其他費用標準。為適應實際工程和典型設計的各基本組合方案的投資水平對比分析的需要，對不在本次典型

設計范圍內的有關工程費用進行了統一規(guī)定，包括水源、站外電源、站外通信、進站道路、地基 處理、站外排水、護坡擋墻等，保證了典型設計的各基本組合方案的概算投資的完整性。使用時需根據工程規(guī)模和實際情況選用基本組合方案或模塊方案參考造價進行分析、合理調 整。聯系方式：褚農，教高，江蘇省電力設計院，025-85081300，chunong@jspdi.com.cn 附表 1: 方案 A1 主變

江蘇省 220kV 變電站典型設計主要工程技術條件

適用規(guī)模 220kV 出 線 6 回，110kV 出線 8 回，35kV 出線 10 回 接線 220kV、110kV 采 用雙母線接線，35kV 采用單母線 分段接線 配電裝置 220kV、110kV 配 電裝置采用軟母線 改進半高型，35kV 配電裝置采用戶內 開關柜 布置格局 220kV 出 線 與 110kV 出 線 構 180o布置 220kV 出 線 與 110kV 出 線 構 90o布置 220kV 出 線 與 110kV 出 線 構 180o布置 220kV 出 線 與 110kV 出 線 構 90o布置 220kV 出 線 與 110kV 出 線 構 180o布置 220kV 出 線 與 110kV 出 線 構 90o布置 主變露天，建 筑物兩列式布 置 主變半戶內，整體建筑式布 置 主變露天，建 筑物兩列式布 置 A2 本期 2 臺 120MVA 主變 遠景 3 臺 B1-1 B2-1 B1-2 本期 2 臺 180MVA 主變 遠景 3 臺

220kV 出 線 6 回，110kV 出線 8 回，35kV 出線 10 回

220kV、110kV 采 用雙母線接線，35kV 采用單母線 分段接線

220kV、110kV 配 電裝置采用管母線 中型，35kV 配電裝 置采用戶內開關柜 B2-2 220kV 出 線 6 回，110kV 出線 8 回，10kV 出線 24 回 220kV 出線本期 2 回遠期 3 回，110kV 出 線 12 回，10kV 出線 24 回 220kV 出線本期 2 回遠期 3 回，110kV 出 線 8 回，10kV 出線 24 回

220kV、110kV 采 用雙母線接線，10kV 采用單母線 分段接線

220kV、110kV 配 電裝置采用管母線 中型，10kV 采用戶 內開關柜 C1 C3 本期 2 臺 180MVA 主變 遠景 3 臺

220kV 采 用 單 元 接線，110kV 采用 雙母線接線，10kV 單母線分段 接線 220kV、110kV 采 用戶內 GIS，10kV 采用戶內開關柜，全電纜出線 220kV、110kV 采 用戶內裝配式配電 裝置，架空出線； 10kV 采用戶內開 關柜電纜出線 C2 所有方案 直流系統：2 組 220V 閥控式密封鉛酸蓄電池，2 組充電裝置（高頻開關電源），配置 DC/DC 變換 器供-48V 系統通信電源，不設蓄電池室。交流所用：所用電系統 380/220V 中性點接地，采用三相四線制，單母線分段接線，兩臺所變分列 運行。繼電保護：220kV、110kV 線路、主變設微機保護，保護測控相對獨立；35kV 設微機保護（含低 周減載和接地檢測功能），保護測控合一，分散布置。自動裝置：電容器組投切；35kV 消弧線圈跟蹤補償。對時裝置：全所共用 1 臺 GPS。防誤操作：不專設微機五防裝置，由計算機監(jiān)控系統統一考慮。電能計量：主變中低壓側設關口表，其余按規(guī)程配置。電氣測量：利用監(jiān)控系統完成。信息采集：模擬量和開關量。控制方式：遠方調度，監(jiān)控系統，就地三級操作。通信方式：變電站接入地區(qū)光纖環(huán)網，通信容量及可靠性按照變電站無人值班要求設計。

附表 2: 方案 主變 遠景： 2× 50MVA 本期： 2× 50MVA 遠景： 2× 50MVA 本期： 2× 50MVA 江蘇 110kV 變電所典型設計主要工程技術條件

適用規(guī)模 110kV 進線 2 回，35kV 出線 4 回架 空，4 回電纜，10kV 出線 16 回電 纜 110kV 進線 4 回，35kV 出線 4 回架 空，回電纜，4 10kV 出線 16 回電纜 接線 110kV 采用線變 組接線 35kV、10kV 采用 單母線分段接線 配電裝置 布置格局 主變及 110kV 配 電裝置戶外布 置，35kV、10kV 配電裝置戶內 布置 A1 110kV 采用單母 線分段接線 A2 35kV、10kV 采用 單母線分段接線 110kV 采用內橋 110kV 配電裝置 主變及 110kV 配 遠景： 110kV 進線 3 回，采用戶外敞開式 電 裝 置 戶 外 布 或線變組接線 3× 50MVA A3 10kV 出線 36 回電 10kV 采用單母線 設備，10kV 采用 置，10kV 配電 本期： 纜 2× 50MVA 裝置戶內布置 戶內開關柜 分段接線 110kV 采用內橋 遠景： 110kV 進線 2 回，接線 2× 50MVA B3 10kV 出線 24 回電 110kV 配電裝置 主變戶外布置，10kV 采用單母線 本期： 纜 采用戶內敞開式 110kV 配電裝置 2× 50MVA 分段接線 設備，10kV 采用 及 10kV 配電裝 110kV 采用線變 遠景： 置戶內布置 戶內開關柜 110kV 進線 3 回，組接線 3× 50MVA B4 10kV 出線 36 回電 10kV 采用單母線 本期： 纜 2× 50MVA 分段接線 遠 景 ： 2× 110kV 進線 2 回，110kV 采用內橋 接線 50MVA 10kV 出線 24 回電 C2 10kV 采用單母線 本 期 ： 2× 纜 50MVA 分段接線 110kV 采用戶內 110kV 采用雙內 遠景： GIS，10kV 采用 橋或雙外僑接線 全戶內 3× 50MVA 戶內開關柜，全 C3 本期： 110kV 進線 3 回，10kV 采用單母線 電纜出線 2× 50MVA 10kV 出線 36 回電 分段接線 纜 110kV 采用線變 遠景： 組接線 3× 50MVA C4 10kV 采用單母線 本期： 2× 50MVA 分段接線 所有方案 直流系統：2 組 220V 閥控式密封鉛酸蓄電池，2 組充電裝置（高頻開關電源），設蓄電池室。交流所用：電系統 380/220V 中性點接地，采用三相四線制，單母線分段接線，兩臺所變分列運行。繼電保護：220kV、110kV 線路、主變設微機保護，保護測控相對獨立；35/10kV 設微機保護，保護 測控合一，分散布置。自動裝置：電容器組投切；35/10kV 消弧線圈跟蹤補償；35/10kV 接地檢測。對時裝置：全所共用 1 臺 GPS。防誤操作：閉鎖不專設微機五防裝置，由計算機監(jiān)控系統統一考慮。電能考核：計量主變中低壓側設關口表，其余按規(guī)程配置。就地電氣：測量利用監(jiān)控系統完成電氣測量。信息采集：類型模擬量和開關量?？刂撇僮鳎悍绞竭h方調度，監(jiān)控系統，就地三級操作。通信方式：變電所接入地區(qū)的光纖環(huán)網，光纖網絡與繼電保護統一考慮，通信容量及可靠性按照變 電所無人值班要求設計。

110kV 配電裝置 采用戶外敞開式 設備，35kV、10kV 采用戶內開關柜

附表 3: 序 號 項目 名稱

500kV 變電站（GIS）典型設計主要技術條件

方案編號 A-1-1 A-1-2 4 臺主變 本期 1 組 1000MVA，最終 4 組 1000MVA，單相自耦，無載調壓。本期 1 組 750MVA，最終 4 組 750MVA，單 相 自 耦，無載 調壓。本期 1 組 750MVA，最終 4 組 750MVA，本期 1 組 最終 3 組 A-1-3 A-2-1 A-2-2 3 臺主變 本期 1 組 最終 3 組 本期 1 組 750MVA，最終 3 組 750MVA，A-2-3 1000MVA，750MVA，1000MVA，750MVA，1 主變壓器

三相自耦，單相自耦，單相自耦，三相自耦，無載調壓。無載調壓。無載調壓。無載調壓。500kV 并聯電抗器： 本期 1 組 150Mvar，最終 2 組，為線路高抗，均裝中性點小 電抗，不考慮母線高抗。最終 6 組；35kV 并聯電容器：本期 2 組 60Mvar，最終 6 組。2 臺主變進串，第 3 臺主變經單斷路器 接二段母線；本期設 9 臺斷路器（1 臺 遠景設備本期上），串內 GIS 設備。500kV 高抗經隔離開關接入線路。220kV 雙母線雙分段接線，本期雙母線 接線，GIS 設備。35kV 單母線接線，不設總斷路器。500kV 本期 4 回，最終 8 回架空，一個 220kV 本期 8 回，最終 14 回架空出線（一個或兩個方向出線），2 回電纜出 線。

500kV 并 聯 電 抗 器 ： 本 期 1 組 150Mvar，最終 2 組，為線路高抗，均 無功補償 2 裝置 裝中性點小電抗，不考慮母線高抗。最終 8 組；35kV 并聯電容器：本期 2 組 60Mvar，最終 8 組。對 4 臺主變，主變均進串；對 3 臺主 變，2 臺主變進串，1 臺主變經斷路器 電氣主接 4 線 接 2 段母線。本期設 8 臺斷路器。500kV 高抗經隔離開關接入線路。220kV 雙母線雙分段接線，本期雙母 線接線。35kV 單母線接線，不設總斷路器。500kV 本期 4 回，最終 8 回架空，一 出線回路 3 數和出線 方向 5 6 7 8 9 10 短路電流 主要設備 選型 配電裝置 保護及 自動化 建筑面積 站址基本 條件 最終 16 回架空出線，一個或兩個方向 出線（3 臺主變方案其中 2 回電纜出線）。單相/三相自耦變壓器； 500kV、220kV 采用戶外 GIS；

35kV 并聯電抗器：本期 2 組 60Mvar，35kV 并聯電抗器：本期 2 組 60Mvar，500kV 一個半斷路器接線，遠景 6 串，500kV 一個半斷路器接線，遠景 6 串；

個或兩個方向出線；220kV 本期 8 回，或兩個方向出線； 500、220、35kV 短路電流水平分別為：63（50）、50、40kA 35kV 采用戶外 AIS，斷路器采用柱式，電容器采用組裝式，電抗器采用干式。500kV、220kV 戶外 GIS。計算機監(jiān)控系統，不設常規(guī)控制屏，監(jiān)控和遠動統一考慮，可滿足無人值班要 求，保護集中布置。全站總建筑面積 2000m2以內，非采暖區(qū)。主變采用水噴霧消防系統。海拔高度<1000m，地震動峰加速度 0.1g，風荷載 30m/s，地耐力 R=150kPa，地 下水無影響，非采暖區(qū)，場地同一標高，污穢等級 III 級。

附表 4 序 號 1 500kV 變電站（HGIS）典型設計主要技術條件

方案編號 項目名稱 B-1 主變壓器 主變電氣 接線 遠景串數 本期 1 組、最終 4 B-2 本期 1 組、最終 4 B-3 本期 1 組、最終 3 組 750MVA 主變。第三臺主變經斷路器接 母線 5 垂直 2個 不設平行

組 1000MVA 主變。組 750MVA 主變。主變全部進串 6平行 1個 不設 垂直 主變全部進串 6 垂直 2個 設置 垂直 2 500kV 母線與主 變梁 主要出線 方向 總斷路器 3 35kV 母線與主 變梁

項目 無功 4 補償

相同的主要工程技術條件 500kV 并聯電抗器：本期 1 組 150Mvar，最終 2 組，經隔離開關接入線路，均裝 設中性點電抗，不考慮母線高抗；35kV 電容器、并聯電抗器按每臺主變各配置 2 組 60Mvar 設計。500kV：本期 4 回，最終 8 回；220kV：本期 8 回，最終 16 回，1 個主要出線方 向。500kV 一個半斷路器接線，本期設 1 個不完整串和 2 個完整串共 8 臺斷路器； 220kV 雙母線雙分段接線，本期雙母線接線；35kV 單母線單元制接線。500kV 部分 63 或 50kA，220kV 部分 50kA，35kV 部分 40kA。單相自耦變壓器；500kV 采用戶外 HGIS，220kV 采用戶外 GIS，35kV 采用戶外 AIS，斷路器采用柱式，35kV 并抗采用干式或油式，電容器采用組裝式，站變采 用油浸式。500kV 戶外懸吊管母線中型布置，高架橫穿進出線，間隔寬度 28m；220kV 間隔 寬度 13m；35kV 采用支持管母線中型布置。計算機監(jiān)控系統，不設常規(guī)控制屏，監(jiān)控和遠動統一考慮，可以滿足無人值班要 求；保護就地布置。全站總建筑面積 1400m2以內，主控通信樓建筑面積 650—750 m2；主變消防采用 SP泡沫噴淋滅火或排油充氮方式。5 出線 電氣主 6 接線 短路 7 電流 主要 8 設備 配電 9 裝置 保護 10 自動化 土建 11 站址 12 條件

按地震動峰值加速度 0.10g，風荷載 30m/s，地耐力 R=150kPa，地下水無影響，非采暖區(qū)設計，假設場地為同一標高。按海拔 1000 米以下，國標Ⅲ級污穢區(qū)設 計

附表 5 序 號 1 項目名稱

500kV 變電站（瓷柱式）典型設計主要技術條件表 500kV 變電站(瓷柱式斷路器)典型設計工程技術條件

主變壓器 本期 1 組 750MVA，最終 2/3/4 組 750MVA 500kV 并聯電抗器，本期 1 組 150Mvar，最終 2 組，為線路高抗，均裝設中性點小 抗，不考慮母線高抗。2 無功補償 3 組和 4 組主變方案，每組主變壓器 35kV 側無功配置：2 組 60Mvar 并聯電感器，裝 置 2 組 60Mvar 并聯電容器。2 組主變方案，每組主變方案 35kV 側無功配置：3 組 60Mvar 并聯電感器，3 組 60Mvar 并聯電容器。本期 35kV 側無功配置：2 組 60Mvar 并聯電抗器，2 組 60Mvar 并聯電容器。出線回路 500kV 本期 4 回，最終 10 回，兩個方向出線。數和出線 220kV 本期 6 回，最終 16 回(3 組或 4 組主變)或 12 回(2 組主變)，一個方向出線或 方向 兩個方向出線。500kV 一個半斷路器接線，遠期 6 串，2 組主變進串，后 2 組或 1 組主變經斷路器 接母線。本期設 8 組斷路器。500kV 高壓電抗器均為經隔離開關接入線路。3 4 電氣主接 線 220kV 雙母線雙分段接線或雙母線單分段，本期雙母線接線。35kV 單母線接線，不裝設總斷路器。5 6 短路電流 500、220、35kV 短路電流水平分別為 63(50)、50、40kA 主要設備 單相自耦變壓器。500kV、220kV、35kV 采用戶外瓷柱式斷路器。選型 35kV 電容器采用組裝式、電抗器采用干式。500kV 屋外懸吊管母線中型布置，主變高架橫穿和低架橫穿進串。7 配電裝置 220kV 屋外支持管母線中型布置(3 組或 4 組主變)或懸吊母線中型布置(2 組主變)。35kV 支持管母線中型布置。保護及 計算機監(jiān)控系統，不設常規(guī)控制屏，監(jiān)控和遠動統一考慮，可以滿足無人值班要 自動化 求。保護就地布置。土 站 建 全站總建筑面積 1400m2以內，主控通信樓建筑面積 650-750m2(小于 3000m3)，非 采暖區(qū)。主變消防采用水噴霧消防系統。8 9 10 址 海拔 1000m 以下，地震動峰值加速度 0.10g，設計風速 30m/s，地耐力 R=150kPa，基本條件 地下水無影響，假設場地為同一標高。國標 III 級污穢區(qū)。附表 6 序號 1 500kV 變電站（落地罐式）典型設計主要技術條件表

項目名稱 500kV 變電站工程技術條件 本期 1 組 750MVA，最終 2/3/4 組 1000MVA（750MVA）500kV 并聯電抗器，本期 1 組 150Mvar，最終 2 組，為線路高抗，裝設中性點 小電抗，不考慮母線高抗。

主變壓器

無 功 補 償 裝 3 臺和 4 臺主變方案，每臺主變壓器 66kV 側無功配置：2 組 60Mvar 并聯電抗 2 置 器，2 組 60Mvar 并聯電容器。2 臺主變方案，每臺主變方案 66V 側無功配置： 3 組 60Mvar 并聯電抗器，3 組 60Mvar 并聯電容器。本期 66kV 側無功配置：2 組 60Mvar 并聯電抗器，2 組 60Mvar 并聯電容器。出線回路數 3 和出線方向 500kV 本期 4 回，最終 10 回，兩個方向出線。220kV 本期 6 回，最終 16 回（3 臺或 4 臺主變）或 12 回（2 臺主變），一個方 向出線。500kV 一個半斷路器接線，遠期 6 串，2 臺主變進串，后 2 臺或 1 臺主變經斷 4 電氣主接線 路器接母線。本期設 8 臺斷路器。500kV 高壓電抗器均為經隔離開關接入線路。220kV 雙母線雙分段接線或雙母線單分段，本期雙母線接線。66kV 單母線接線，裝設總斷路器。5 6 短路電流 500、220、66kV 短路電流水平分別為 63(50)、50、31.5kA 主 要 設 備 選 單相自耦變壓器 型 500kV、220kV 采用戶外罐式斷路器，66kV 采用戶外柱式斷路器。500kV 屋外懸吊管母線中型布置，主變高架橫穿和低架橫穿進串。7 配電裝置 220kV 屋外懸吊管母線中型布置。66kV 支持管母線中型布置。保 護 及 自 動 計算機監(jiān)控系統，不設常規(guī)控制屏，監(jiān)控和遠動統一考慮，可以滿足無人值班 8 化 土建 要求。保護就地布置。

全站總建筑面積 1500m2以內，主控通信樓建筑面積 650-750m（小于 3000 m3），9 采暖區(qū)。主變消防采用SP泡沫噴淋滅火。站 址 基 本 條 海拔 1000 米以下，地震動峰值加速度 0.10g，設計風速 30m/s，地耐力 R=150kPa，10 件

地下水無影響，假設場地為同一標高。國標 III 級污穢區(qū)。

附表 7 序 項目名稱 號 1 主變壓器

330kV 變電站典型設計主要技術條件表

330kV 變電站工程技術條件 本期 1 臺 240MVA（360MVA），最終 2/3 臺 240MVA（360MVA）。330kV 并聯電抗器，本期 1 組 90Mvar，最終 2 組，GIS 方案最終為 1 組，均

無功補償裝置

為線路高抗，并裝設中性點小抗，不考慮母線高抗。35kV 側無功按主變配置：1 組 30Mvar 并聯電抗器，3 組 20Mvar 并聯電容器。本期 35kV 側無功配置：1 組 30Mvar 并聯電抗器，3 組 20Mvar 并聯電容器。

出 線 回 路 數 和 330kV 本期 4 回，最終 6 回，兩個方向出線。3 出線方向 110kV 本期 6 回，最終 14 回，一個方向出線或兩個方向出線。330kV 一個半斷路器接線。330kV 高壓電抗器均為經隔離開關接入線路。4 電氣主接線 330kVGIS 方案為雙母線接線。110kV 雙母線接線單分段，本期雙母線接線。35kV 單母線接線，設總斷路器。5 短路電流 330、110、35kV 短路電流水平分別為 50、40、31.5kA 三相自耦有載調壓 6 主要設備選型 330kV 采用罐式、柱式斷路器和 GIS。110kV 采用柱式斷路器和 GIS。35kV 電容器采用框架組合式和集合式，電抗器采用干式 330kV 屋外軟母線和懸吊管母線中型布置，主變高架橫穿和低架橫穿進串。330kVGIS 采用屋外配電裝置。7 配電裝置 110kV 屋外軟母線半高型、中型布置和支持管母線中型布置。110kVGIS 屋外 配電裝置。35kV 采用屋外和屋內布置。8 保護及自動化 計算機監(jiān)控系統，不設常規(guī)控制屏，監(jiān)控和遠動統一考慮，可以滿足無人值班 要求。保護就地布置。GIS方案全站總建筑面積 1100m2以內，敞開式方案主控通信樓建筑面積 600m2 9 土建（小于 3000m3），全站總建筑面積 1050m2以內，采暖區(qū)。當 35kV采用屋內配 電裝置時，其配電裝置室不計入全站總建筑面積。主變消防采用SP泡沫噴淋滅 火或排油注氮滅火。10 站址基本條件 海拔 1000 米以下，地震動峰值加速度 0.10g，設計風速 30m/s，地耐力 R=150kPa，地下水無影響，假設場地為同一標高。國標 III 級污穢區(qū)。1本文由我愛繼保貢獻

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變電站典型設計情況介紹

江蘇省電力設計院 褚農

摘要：本文介紹了 220（110）kV 變電站典型設計在江蘇省電力系統的推廣應用情況，并重 點介紹了國家電網公司 500（330）kV 變電站典型設計情況。1 概述 開展典型設計工作，是貫徹落實國家電網公司“一強三優(yōu)”戰(zhàn)略的一項工作，是統一公 司工程建設標準、規(guī)范管理的重要手段。國網公司典型設計從變電站入手，全面推行。計劃 2005 年上半年完成 500kV 及 330kV 變電 站的典型設計，下半年開始試行；年內要完成 220kV 及 110kV 變電站的典型設計。并在公司 系統新建工程中全部推廣應用。江蘇省電力公司為了適應地方經濟發(fā)展需要，并實現電網效益的最大化，從 2001 年開始開 展 220kV 及 110kV 變電站的典型設計，并著力于推廣應用工作。兩年多來的應用實踐證明，這一舉措是成功的。本文先就江蘇省推廣應用 220kV 及 110kV 變電站的典型設計的情況作簡要介紹，然后介紹國 網公司 500kV（330）kV 變電站典型設計的情況。2 江蘇省公司 220kV 及 110kV 變電站的典型設計 2.1 編制過程 220kV（110kV）變電站典型設計的編制工作分三個階段進行。第一階段：搜資調研，確定典設主要設計原則。我院在對江蘇變電站設計進行統計梳理的同時，還赴與江蘇經濟同樣發(fā)達的省市學習調 研，取長補短；對一些爭議較大的技術問題進行專題調研分析。共完成調研報告和專題報告 8 篇，有《廣東地區(qū)搜資調查報告》、《上海地區(qū)搜資調查報告》、《取消旁路母線專題報 告》、《變電站計算機監(jiān)控系統與“五防”裝置設計專題報告》、《直流系統額定電壓選取 專題報告》、《PASS 及 COMPASS 調研報告》、《110kV 自冷和風冷變壓器選型》、《環(huán)保型 自動滅火系統調研報告》。通過搜資調研為典型設計提供真實可靠的依據。原則主要包括編制深度、應用范圍、規(guī)模區(qū)間、短路電流控制水平、設備水平以及運行管理 模式等。《典型設計主要設計原則（初稿）》完成后，省公司組織了公司本部有關部門、我 院典設組成員和 13 個地市供電公司總工程師以及生技、基建、調度部門負責人進行了座談，廣泛聽取意見、了解需求。第二階段：編制和審定典設的設計方案和技術條件書。根據第一階段確定的主要設計原則，我們編制了專題報告，進行了分析論證，提出了典 設方案的推薦意見及相應的技術條件書。技術條件書主要包括各電壓等級的電氣主接線形 式、配電裝置形式、出線回路數及引出方式、主變壓器形式、無功補償配置方式、監(jiān)控及保 護配置方式、所用交流及直流電源配置方式和主變壓器消防措施等。第三階段：編制完成變電站典型設計。根據確定的編制方案及技術條件書，對技術方案進行全面的論述和定量計算，選定主要 設備參數。各方案的初步設計文件包括設計說明書、設計圖紙、主要設備清冊及概算書等。省公司先后對典型設計的送審版和批準版進行評審，通過評審確定了今后新建變電站的接 線、配電裝置、監(jiān)控方案、控制樓面積及概算指標等主要原則和典設中的基本模塊。典型設 計的批準版由省公司總經理作序出版，并印發(fā)執(zhí)行。2.2 變電站主要設計原則和方案 變電站典型設計總體設計原則為：（1）典型設計貫徹“安全、可靠、經濟、適用”的設計原則。（2）考慮到江蘇在經濟、技術等方面處于國內領先位置，設計上將體現先進性，技術上 適度超前。（3）除遵循部標 SDJ2-88 《220kV~500kV 變電站設計規(guī)程》 DL/T 5103-1999、《35kV~110kV 無人值班變電所設計規(guī)程》及其它有關規(guī)程規(guī)范外，還應符合省電力公司編制的《江蘇省 35kV~220kV 變電站設計技術導則》等有關規(guī)定。根據江蘇地區(qū)的特點，變電站設計類型既可按照負荷密集程度進行劃分，也可按照變電站所在地 區(qū)劃分。為使典設各方案具有廣泛的代表性，我們針對本省特點，220kV 變電站提出 A（負荷密集 地區(qū)）、B（一般地區(qū)）、C（城市地區(qū)）三大類共計 8 個變電站設計方案、11 個建筑方案。110kV 變電站提出了 A（主變及高壓配電裝置戶外布置、中壓配電裝置戶內布置）、B（主變戶外布置、配電裝置戶內布置）、C（全戶內布置）三大類共計 8 個方案。各方案組合及其主要技術條件見附 表 1～2。2.3 設計特點和應用情況 變電站典型設計適用于江蘇省大部分 220kV 和 110kV 變電站，并且作為變電站的設計規(guī)范，被納入省公司的企業(yè)標準。典設自 2002 年底執(zhí)行以來，在電網建設工作中發(fā)揮了較大效益，江蘇 省 2004 年投運的 27 個新建 220kV 變電站，2005 年和 2006 年即將投運的 73 個新建 220kV 變電站，均采用了典型設計。110kV 變電站典型設計應用范圍更為廣泛。(1）典型設計具有模塊化設計的特點，配電裝置、控制樓、概算等都具有一定的獨立性，對 不同規(guī)模的變電站的初步設計，可以根據工程建設規(guī)模，以典型設計作為修正模塊進行調整。（2）典型設計中的概算模塊比較全面、客觀，成為省公司編制上報項目建議書時的依據。（3）典型設計中無法統一的個性化的方面，如主變調相調壓計算、系統保護通信方案、短路 電流核算、地基處理、各級電壓出線方向以及總平面布置方案等仍需單獨設計。（4）典型設計的編制過程是統一標準和統一認知的過程。廣泛聽取設計、建設、生產及調度 各方面的意見的基礎上，領導參與指導和決策，有利于統一意見，把典型設計提升為企業(yè)標準。（5）典型設計提高了工作效率，保證了工作質量。典型設計不是設計的參考，而是設計的標 準。因此，典型設計的推廣應用減少了專業(yè)協調的工作量，使設計專業(yè)之間的協調流暢，工作效 率大大提高。（6）典型設計的應用提高了初步設計審查效率。審查會上主要討論具體設計方案與典設方案 的不同之處。減少了大量重復的討論和無謂的扯皮。初設修改和批文下達時間也大大縮短，也為 設備招投標創(chuàng)造了良好條件。（7）以典設為基礎的初設方案，其工程造價與典設方案出入不大，更易于控制工程造價的總 投資，避免了工程造價出現大起大落的現象。（8）為使各設計院會用或愿意用典型設計，省公司組織多次典型設計宣貫活動，請典設編制 人員介紹設計原則、方案組合、適時條件和使用方法。（9）典型設計需要不斷優(yōu)化和完善。隨著我國經濟體制改革的不斷深化，電力技術的不斷進 步，典型設計也應隨之進行滾動修改，進一步優(yōu)化。3 國家電網公司 500（330）kV 變電站典型設計的情況 3.1 任務的提出及工作過程 劉振亞總經理在國家電網公司 2005 年工作報告中提出：推行電網標準化建設。各級電網工程 建設要統一技術標準，推廣應用典型優(yōu)化設計，節(jié)省投資，提高效益。鄭寶森副總經理在國家電網公司 2005 年基建工作報告中提出：以典型設計為導向，促進技術 進步和提高集約化管理水平。2005 年 1 月 28 日由國網公司基建部提出典型設計工作大綱； 2 月 5 日由基建部和顧問集團公司共同完成典型設計招標文件； 2 月 6 日在北京招標文件發(fā)布，共邀請 13 家設計院參加投標； 2 月 28 日前各投標設計院完成典型設計標書，28 日在北京開標； 3 月 4 日完成評標及定標工作，4 日在北京召開中標發(fā)布會，共有 5 家設計院中標，分別是華 東電力設計院、江蘇省電力設計院、中南電力設計院、西北電力設計院、華北電力設計院。相繼成立了“國家電網公司 500（330）kV 變電站典型設計工作組”，組長單位為國家電網 公司基建部；副組長單位為中國電力工程顧問集團公司；成員單位有華東院、江蘇院、中南院、西北院、華北院。根據各院特點，工作組進行了設計分工： 華東院負責主設備為 GIS 方案的設計，并負責華東地區(qū) 500kV 變電站情況的調研工作； 江蘇院負責主設備為 HGIS 方案的設計，并負責南方電網公司 500kV 變電站情況的調研工作；

中南院負責主設備為瓷柱式方案的設計，并負責華中地區(qū) 500kV 變電站情況的調研工作； 華北院負責主設備為落地罐式方案的設計，并負責華北地區(qū) 500kV 變電站情況的調研工作； 西北院負責 330kV 變電站方案的設計，并負責西北地區(qū) 330kV 變電站情況的調研工作。面對典設工作面廣量大、情況復雜、時間緊，國網公司基建部很抓落實，及時組織召開了多 次設計協調會，基本上兩星期開一次協調會。3 月 4 日中標發(fā)布會上明確分工，布置任務。3 月 18 日于蘇州召開第一次協調會，會議就典型設計目的、原則、技術條件、工作進度、調 研分工等有關問題，一次、二次、土建、水工、暖通、技經等專業(yè)的設計原則和深度要求進行了 認真的討論，并形成初步意見。4 月 5 日于北京召開第二次協調會，會議就對前階段典設工作進展情況、典設中間成果進行檢 查和評審，并對需解決的有關技術問題進行了討論，形成了一致性意見。緊接著 4 月 6 日于北京召開典設工作研討會，邀請電網公司策劃部、生產技術部、安全監(jiān)察部、建設運營部、國調中心、國網建設公司，各大區(qū)電網公司、各省電力公司、各大區(qū)電力設計院的 代表參加會議。會議聽取了典設中間成果的介紹，通過深入并熱烈地討論，達成共識，統一思想，避免了設計閉門造車，以便下階段典設工作的順利開展。4 月 20 日于武漢召開第三次協調會，會議對典型設計的工作進度，主控通信樓、大門和圍墻 的設計方案，模塊的拼接，典型設計送審稿的章節(jié)編制和格式，以及存在的問題進行了討論，并 形成結論意見。5 月 18 日～19 日于北京召開典設成果評審會，國家電網公司鄭寶森副總經理、中國電力顧問 集團公司于剛副總經理出席會議并分別作了重要講話。國網公司各部門，各網省公司，各設計院 代表對典型設計送審稿進行了認真負責的討論，充分發(fā)表了意見，使典型設計更貼近實際，更符 合生產運行的要求。典型設計分為 6 個階段： 編制方案組合及技術條件階段：根據目前實際情況，并適當考慮發(fā)展裕度，變電站典型設計 綜合考慮電壓等級、主變容量、無功補償、出線回路和方向、電氣主接線、短路電流、設備選型、配電裝置，控制及遠動、建筑面積等條件，提出設計方案和設計技術條件。搜資調研及專題研究階段：各設計院分頭開展搜資調研工作，編寫地區(qū)調研報告，對于分歧 意見較大的技術問題，進行重點調研，并寫出專題報告。典型設計編制階段：經討論審定設計方案和技術條件后，各院開展變電站典型設計實質性設 計編制階段，完成設計圖紙、說明書、設備清冊、概算書初稿；經評審后進一步優(yōu)化和細化，編 制典型設計使用說明，完成典型設計成品（報批稿）。評審及修改階段：由國家電網公司組織生產、基建、設計單位的設計人員，對典型設計成品 進行評審。形成評審意見后各設計院進行設計修改，形成典型設計報批稿。批準頒發(fā)階段：典型設計報批稿提交國家電網公司，由公司領導寫序，作為企業(yè)標準出版發(fā) 行。推廣應用階段：（略）。3.2 開展 500（330）kV 變電站變電站典型設計的目的 輸變電工程典型設計是貫徹國家電網公司集約化管理的基礎，開展變電站典型設計工作的目 的是：統一建設標準，統一設備規(guī)范，減少設備型式，以便于集中規(guī)模招標，方便運行維護，降 低變電站建設和運營成本；采用模塊化設計，方便方案的拼接和擴展，加快設計、評審和批復進 度，提高工作效率。3.3 500（330）kV 變電站典型設計的主要原則 變電站典型設計的原則是：安全可靠、技術先進、投資合理、標準統一、運行高效。為此，在典型設計中，要注意處理和解決典型設計方案的先進性、經濟性、適應性，靈活性和統一性及 其相互關系。先進性：典型設計方案，設備選型先進，合理，占地少、注重環(huán)保，變電站可比指標先進； 經濟性：綜合考慮工程初期投資和長期運行費用，追求設備壽命期內最優(yōu)的經濟效益； 適應性：典型設計要綜合考慮各地區(qū)的實際情況，要在整個國家電網公司系統中具有廣泛的 適用性：并能在較長的時間內，對不同規(guī)模，型式、外部條件均能適用； 靈活性：典型設計模塊間接口靈活，增減方便，組合型式多樣，概算調整方便；

可靠性：保證設備、各個模塊和模塊拼接后系統的安全可靠性； 統一性：建設標準統一，基建和生產運行的標準統一，外部形象風格統一。3.4 典型設計方案組合及主要內容 3.4.1 總體方案設計 典型設計方案分 500kV 變電站和 330kV 變電站兩大部分。500kV 變電站典型設計按主設備不同分為 A（GIS 設備）、B（HGIS 設備）、C（敞開式設備）、D（落地罐式設備）4 類方案，各類方案又根據主變容量和最終臺數的不同再分子方案。各方案組 合及主要技術條件詳見附表 3～附表 6。330kV 變電站典型設計按主設備不同分為 A（GIS 設備）、C（敞開式設備）、D（落地罐式設 備）3 類方案，各類方案又根據主變容量和最終臺數的不同再分子方案。各方案組合及主要技術條 件詳見附表 7。3.4.2 電氣二次設計 變電站初期按有人值班設計，留有遠期實現無人值班的接口和功能配置。不含系統保護、調度自動化和系統通信專業(yè)的具體內容。提出了監(jiān)控系統主要設計原則。包括監(jiān)控范圍、系統硬件設備配置原則，對系統軟件工作平臺、防誤操作閉鎖、GPS 對時、保護信息采集方式及通信規(guī)約等方面進行了重點論述，提出推薦方 案。提出了元件保護、直流系統及交流不停電電源的主要設計原則。提出了二次設備組屏原則，對監(jiān)控系統測控裝置、線路保護、主變壓器及高壓電抗器保護、故障錄波等主要二次設備的組屏提出推薦方案。根據工程規(guī)模進行主控室、計算機室、繼電器小室、直流電源室等的具體布置。3.4.3 土建部分設計 變電站大門、圍墻要能體現國網公司“內質外形”建設，樹立“國家電網”的品牌形象，設 計簡潔、明快、大方、實用，具備現代工業(yè)建筑氣息，建筑造型和立面色調與變電站整體狀況以 及所在區(qū)域周圍環(huán)境協調、統一。大門圍墻采用標志統一、風格統一、色彩統一，字體統一等要 求，變電站大門入口處一側統一設置“標志墻”。其上為球形標志，下有“國家電網”四字，右 側為“國家電網公司 500(330)kV XX 變電站”。變電站圍墻采用實體圍墻，高度統一采用 2.5m，另加遠紅外探測器。站區(qū)道路采用混凝土路面，統一采用公路（郊區(qū)）型設計。經過設計優(yōu)化后，330kV GIS 方案占地面積 1.7ha，330kV 敞開式方案 3-3.5ha.；500kV GIS 方案占地面積 3.0～3.8ha，HGIS 方案占地面積 3.5～4.5ha；敞開式方案 5.8-7.3ha。統一了站區(qū)主要生產建筑和房間的設置，建設有主控通信樓、繼電器小室、站用電室等建筑 物。建筑面積，500kV 變電站控制在 1100～1300平米，330kV 變電站控制在 1000～1100平米。主控通信樓內房間的設置統一為：生產用房設有主控室、計算機室、通信機房（當通信電源組屏 布置時，電源室和通信機房合并布置），輔助及附屬房間設有交接班室、值班休息室 2-3 間、辦 公室 2 間（含資料室）、會議室、備餐室、檢修工器具間等。主控通信樓采用框架結構。繼電器小室當布置在串中時，跨度采用 5.1m，采用室內電纜溝敷 設電纜。繼電器小室采用磚混結構，加設鋼板網屏蔽，普通鋼門。所有構架、設備支架均推薦采用鋼管結構，熱鍍鋅防腐。變電站主要生產用房及辦公、值休等用房和保護小室需安裝空調機，其余生產用房采用軸流 風機機械通風，電纜層采用自然通風。主控通信樓采用小集中空調，繼電器小室采用分體空調。位于采暖區(qū)的變電站可采用分散供暖方式。主變壓器消防優(yōu)先考慮采用泡沫噴淋、排油充氮方式。繼電器室全集中布置時主控通信樓建筑體積不大于 5000 m3，不設室內建筑水消防系統，但應設室 外建筑水消防系統。繼電器小室分散布置時，主控通信樓建筑面積控制在建筑體積不大于 3000 m3，全站不設室外 水消防系統，采用移動式化學滅火裝置。3.4.4 技經部分 為使典型設計的各方案、模塊的投資在同一價格水平上，便于進行對比分析，在典型設計概 算編制時采用統一的取費標準、統一的定額、統一的設備材料價格和統一的其他費用標準。為適應實際工程和典型設計的各基本組合方案的投資水平對比分析的需要，對不在本次典型

設計范圍內的有關工程費用進行了統一規(guī)定，包括水源、站外電源、站外通信、進站道路、地基 處理、站外排水、護坡擋墻等，保證了典型設計的各基本組合方案的概算投資的完整性。使用時需根據工程規(guī)模和實際情況選用基本組合方案或模塊方案參考造價進行分析、合理調 整。聯系方式：褚農，教高，江蘇省電力設計院，025-85081300，chunong@jspdi.com.cn 附表 1: 方案 A1 主變

江蘇省 220kV 變電站典型設計主要工程技術條件

適用規(guī)模 220kV 出 線 6 回，110kV 出線 8 回，35kV 出線 10 回 接線 220kV、110kV 采 用雙母線接線，35kV 采用單母線 分段接線 配電裝置 220kV、110kV 配 電裝置采用軟母線 改進半高型，35kV 配電裝置采用戶內 開關柜 布置格局 220kV 出 線 與 110kV 出 線 構 180o布置 220kV 出 線 與 110kV 出 線 構 90o布置 220kV 出 線 與 110kV 出 線 構 180o布置 220kV 出 線 與 110kV 出 線 構 90o布置 220kV 出 線 與 110kV 出 線 構 180o布置 220kV 出 線 與 110kV 出 線 構 90o布置 主變露天，建 筑物兩列式布 置 主變半戶內，整體建筑式布 置 主變露天，建 筑物兩列式布 置 A2 本期 2 臺 120MVA 主變 遠景 3 臺 B1-1 B2-1 B1-2 本期 2 臺 180MVA 主變 遠景 3 臺

220kV 出 線 6 回，110kV 出線 8 回，35kV 出線 10 回

220kV、110kV 采 用雙母線接線，35kV 采用單母線 分段接線

220kV、110kV 配 電裝置采用管母線 中型，35kV 配電裝 置采用戶內開關柜 B2-2 220kV 出 線 6 回，110kV 出線 8 回，10kV 出線 24 回 220kV 出線本期 2 回遠期 3 回，110kV 出 線 12 回，10kV 出線 24 回 220kV 出線本期 2 回遠期 3 回，110kV 出 線 8 回，10kV 出線 24 回

220kV、110kV 采 用雙母線接線，10kV 采用單母線 分段接線

220kV、110kV 配 電裝置采用管母線 中型，10kV 采用戶 內開關柜 C1 C3 本期 2 臺 180MVA 主變 遠景 3 臺

220kV 采 用 單 元 接線，110kV 采用 雙母線接線，10kV 單母線分段 接線 220kV、110kV 采 用戶內 GIS，10kV 采用戶內開關柜，全電纜出線 220kV、110kV 采 用戶內裝配式配電 裝置，架空出線； 10kV 采用戶內開 關柜電纜出線 C2 所有方案 直流系統：2 組 220V 閥控式密封鉛酸蓄電池，2 組充電裝置（高頻開關電源），配置 DC/DC 變換 器供-48V 系統通信電源，不設蓄電池室。交流所用：所用電系統 380/220V 中性點接地，采用三相四線制，單母線分段接線，兩臺所變分列 運行。繼電保護：220kV、110kV 線路、主變設微機保護，保護測控相對獨立；35kV 設微機保護（含低 周減載和接地檢測功能），保護測控合一，分散布置。自動裝置：電容器組投切；35kV 消弧線圈跟蹤補償。對時裝置：全所共用 1 臺 GPS。防誤操作：不專設微機五防裝置，由計算機監(jiān)控系統統一考慮。電能計量：主變中低壓側設關口表，其余按規(guī)程配置。電氣測量：利用監(jiān)控系統完成。信息采集：模擬量和開關量?？刂品绞剑哼h方調度，監(jiān)控系統，就地三級操作。通信方式：變電站接入地區(qū)光纖環(huán)網，通信容量及可靠性按照變電站無人值班要求設計。

附表 2: 方案 主變 遠景： 2× 50MVA 本期： 2× 50MVA 遠景： 2× 50MVA 本期： 2× 50MVA 江蘇 110kV 變電所典型設計主要工程技術條件 適用規(guī)模 110kV 進線 2 回，35kV 出線 4 回架 空，4 回電纜，10kV 出線 16 回電 纜 110kV 進線 4 回，35kV 出線 4 回架 空，回電纜，4 10kV 出線 16 回電纜 接線 110kV 采用線變 組接線 35kV、10kV 采用 單母線分段接線 配電裝置 布置格局 主變及 110kV 配 電裝置戶外布 置，35kV、10kV 配電裝置戶內 布置 A1 110kV 采用單母 線分段接線 A2 35kV、10kV 采用 單母線分段接線 110kV 采用內橋 110kV 配電裝置 主變及 110kV 配 遠景： 110kV 進線 3 回，采用戶外敞開式 電 裝 置 戶 外 布 或線變組接線 3× 50MVA A3 10kV 出線 36 回電 10kV 采用單母線 設備，10kV 采用 置，10kV 配電 本期： 纜 2× 50MVA 裝置戶內布置 戶內開關柜 分段接線 110kV 采用內橋 遠景： 110kV 進線 2 回，接線 2× 50MVA B3 10kV 出線 24 回電 110kV 配電裝置 主變戶外布置，10kV 采用單母線 本期： 纜 采用戶內敞開式 110kV 配電裝置 2× 50MVA 分段接線 設備，10kV 采用 及 10kV 配電裝 110kV 采用線變 遠景： 置戶內布置 戶內開關柜 110kV 進線 3 回，組接線 3× 50MVA B4 10kV 出線 36 回電 10kV 采用單母線 本期： 纜 2× 50MVA 分段接線 遠 景 ： 2× 110kV 進線 2 回，110kV 采用內橋 接線 50MVA 10kV 出線 24 回電 C2 10kV 采用單母線 本 期 ： 2× 纜 50MVA 分段接線 110kV 采用戶內 110kV 采用雙內 遠景： GIS，10kV 采用 橋或雙外僑接線 全戶內 3× 50MVA 戶內開關柜，全 C3 本期： 110kV 進線 3 回，10kV 采用單母線 電纜出線 2× 50MVA 10kV 出線 36 回電 分段接線 纜 110kV 采用線變 遠景： 組接線 3× 50MVA C4 10kV 采用單母線 本期： 2× 50MVA 分段接線 所有方案 直流系統：2 組 220V 閥控式密封鉛酸蓄電池，2 組充電裝置（高頻開關電源），設蓄電池室。交流所用：電系統 380/220V 中性點接地，采用三相四線制，單母線分段接線，兩臺所變分列運行。繼電保護：220kV、110kV 線路、主變設微機保護，保護測控相對獨立；35/10kV 設微機保護，保護 測控合一，分散布置。自動裝置：電容器組投切；35/10kV 消弧線圈跟蹤補償；35/10kV 接地檢測。對時裝置：全所共用 1 臺 GPS。防誤操作：閉鎖不專設微機五防裝置，由計算機監(jiān)控系統統一考慮。電能考核：計量主變中低壓側設關口表，其余按規(guī)程配置。就地電氣：測量利用監(jiān)控系統完成電氣測量。信息采集：類型模擬量和開關量?？刂撇僮鳎悍绞竭h方調度，監(jiān)控系統，就地三級操作。通信方式：變電所接入地區(qū)的光纖環(huán)網，光纖網絡與繼電保護統一考慮，通信容量及可靠性按照變 電所無人值班要求設計。

110kV 配電裝置 采用戶外敞開式 設備，35kV、10kV 采用戶內開關柜

附表 3: 序 號 項目 名稱

500kV 變電站（GIS）典型設計主要技術條件

方案編號 A-1-1 A-1-2 4 臺主變 本期 1 組 1000MVA，最終 4 組 1000MVA，單相自耦，無載調壓。本期 1 組 750MVA，最終 4 組 750MVA，單 相 自 耦，無載 調壓。本期 1 組 750MVA，最終 4 組 750MVA，本期 1 組 最終 3 組 A-1-3 A-2-1 A-2-2 3 臺主變 本期 1 組 最終 3 組 本期 1 組 750MVA，最終 3 組 750MVA，A-2-3 1000MVA，750MVA，1000MVA，750MVA，1 主變壓器

三相自耦，單相自耦，單相自耦，三相自耦，無載調壓。無載調壓。無載調壓。無載調壓。500kV 并聯電抗器： 本期 1 組 150Mvar，最終 2 組，為線路高抗，均裝中性點小 電抗，不考慮母線高抗。最終 6 組；35kV 并聯電容器：本期 2 組 60Mvar，最終 6 組。2 臺主變進串，第 3 臺主變經單斷路器 接二段母線；本期設 9 臺斷路器（1 臺 遠景設備本期上），串內 GIS 設備。500kV 高抗經隔離開關接入線路。220kV 雙母線雙分段接線，本期雙母線 接線，GIS 設備。35kV 單母線接線，不設總斷路器。500kV 本期 4 回，最終 8 回架空，一個 220kV 本期 8 回，最終 14 回架空出線（一個或兩個方向出線），2 回電纜出 線。

500kV 并 聯 電 抗 器 ： 本 期 1 組 150Mvar，最終 2 組，為線路高抗，均 無功補償 2 裝置 裝中性點小電抗，不考慮母線高抗。最終 8 組；35kV 并聯電容器：本期 2 組 60Mvar，最終 8 組。對 4 臺主變，主變均進串；對 3 臺主 變，2 臺主變進串，1 臺主變經斷路器 電氣主接 4 線 接 2 段母線。本期設 8 臺斷路器。500kV 高抗經隔離開關接入線路。220kV 雙母線雙分段接線，本期雙母 線接線。35kV 單母線接線，不設總斷路器。500kV 本期 4 回，最終 8 回架空，一 出線回路 3 數和出線 方向 5 6 7 8 9 10 短路電流 主要設備 選型 配電裝置 保護及 自動化 建筑面積 站址基本 條件 最終 16 回架空出線，一個或兩個方向 出線（3 臺主變方案其中 2 回電纜出線）。單相/三相自耦變壓器； 500kV、220kV 采用戶外 GIS；

35kV 并聯電抗器：本期 2 組 60Mvar，35kV 并聯電抗器：本期 2 組 60Mvar，500kV 一個半斷路器接線，遠景 6 串，500kV 一個半斷路器接線，遠景 6 串；

個或兩個方向出線；220kV 本期 8 回，或兩個方向出線； 500、220、35kV 短路電流水平分別為：63（50）、50、40kA 35kV 采用戶外 AIS，斷路器采用柱式，電容器采用組裝式，電抗器采用干式。500kV、220kV 戶外 GIS。計算機監(jiān)控系統，不設常規(guī)控制屏，監(jiān)控和遠動統一考慮，可滿足無人值班要 求，保護集中布置。全站總建筑面積 2000m2以內，非采暖區(qū)。主變采用水噴霧消防系統。海拔高度<1000m，地震動峰加速度 0.1g，風荷載 30m/s，地耐力 R=150kPa，地 下水無影響，非采暖區(qū)，場地同一標高，污穢等級 III 級。

附表 4 序 號 1 500kV 變電站（HGIS）典型設計主要技術條件

方案編號 項目名稱 B-1 主變壓器 主變電氣 接線 遠景串數 本期 1 組、最終 4 B-2 本期 1 組、最終 4 B-3 本期 1 組、最終 3 組 750MVA 主變。第三臺主變經斷路器接 母線 5 垂直 2個 不設平行

組 1000MVA 主變。組 750MVA 主變。主變全部進串 6平行 1個 不設 垂直 主變全部進串 6 垂直 2個 設置 垂直 2 500kV 母線與主 變梁 主要出線 方向 總斷路器 3 35kV 母線與主 變梁

項目 無功 4 補償

相同的主要工程技術條件 500kV 并聯電抗器：本期 1 組 150Mvar，最終 2 組，經隔離開關接入線路，均裝 設中性點電抗，不考慮母線高抗；35kV 電容器、并聯電抗器按每臺主變各配置 2 組 60Mvar 設計。500kV：本期 4 回，最終 8 回；220kV：本期 8 回，最終 16 回，1 個主要出線方 向。500kV 一個半斷路器接線，本期設 1 個不完整串和 2 個完整串共 8 臺斷路器； 220kV 雙母線雙分段接線，本期雙母線接線；35kV 單母線單元制接線。500kV 部分 63 或 50kA，220kV 部分 50kA，35kV 部分 40kA。單相自耦變壓器；500kV 采用戶外 HGIS，220kV 采用戶外 GIS，35kV 采用戶外 AIS，斷路器采用柱式，35kV 并抗采用干式或油式，電容器采用組裝式，站變采 用油浸式。500kV 戶外懸吊管母線中型布置，高架橫穿進出線，間隔寬度 28m；220kV 間隔 寬度 13m；35kV 采用支持管母線中型布置。計算機監(jiān)控系統，不設常規(guī)控制屏，監(jiān)控和遠動統一考慮，可以滿足無人值班要 求；保護就地布置。全站總建筑面積 1400m2以內，主控通信樓建筑面積 650—750 m2；主變消防采用 SP泡沫噴淋滅火或排油充氮方式。5 出線 電氣主 6 接線 短路 7 電流 主要 8 設備 配電 9 裝置 保護 10 自動化 土建 11 站址 12 條件

按地震動峰值加速度 0.10g，風荷載 30m/s，地耐力 R=150kPa，地下水無影響，非采暖區(qū)設計，假設場地為同一標高。按海拔 1000 米以下，國標Ⅲ級污穢區(qū)設 計

附表 5 序 號 1 項目名稱

500kV 變電站（瓷柱式）典型設計主要技術條件表 500kV 變電站(瓷柱式斷路器)典型設計工程技術條件

主變壓器 本期 1 組 750MVA，最終 2/3/4 組 750MVA 500kV 并聯電抗器，本期 1 組 150Mvar，最終 2 組，為線路高抗，均裝設中性點小 抗，不考慮母線高抗。2 無功補償 3 組和 4 組主變方案，每組主變壓器 35kV 側無功配置：2 組 60Mvar 并聯電感器，裝 置 2 組 60Mvar 并聯電容器。2 組主變方案，每組主變方案 35kV 側無功配置：3 組 60Mvar 并聯電感器，3 組 60Mvar 并聯電容器。本期 35kV 側無功配置：2 組 60Mvar 并聯電抗器，2 組 60Mvar 并聯電容器。出線回路 500kV 本期 4 回，最終 10 回，兩個方向出線。數和出線 220kV 本期 6 回，最終 16 回(3 組或 4 組主變)或 12 回(2 組主變)，一個方向出線或 方向 兩個方向出線。500kV 一個半斷路器接線，遠期 6 串，2 組主變進串，后 2 組或 1 組主變經斷路器 接母線。本期設 8 組斷路器。500kV 高壓電抗器均為經隔離開關接入線路。3 4 電氣主接 線 220kV 雙母線雙分段接線或雙母線單分段，本期雙母線接線。35kV 單母線接線，不裝設總斷路器。5 6 短路電流 500、220、35kV 短路電流水平分別為 63(50)、50、40kA 主要設備 單相自耦變壓器。500kV、220kV、35kV 采用戶外瓷柱式斷路器。選型 35kV 電容器采用組裝式、電抗器采用干式。500kV 屋外懸吊管母線中型布置，主變高架橫穿和低架橫穿進串。7 配電裝置 220kV 屋外支持管母線中型布置(3 組或 4 組主變)或懸吊母線中型布置(2 組主變)。35kV 支持管母線中型布置。保護及 計算機監(jiān)控系統，不設常規(guī)控制屏，監(jiān)控和遠動統一考慮，可以滿足無人值班要 自動化 求。保護就地布置。土 站 建 全站總建筑面積 1400m2以內，主控通信樓建筑面積 650-750m2(小于 3000m3)，非 采暖區(qū)。主變消防采用水噴霧消防系統。8 9 10 址 海拔 1000m 以下，地震動峰值加速度 0.10g，設計風速 30m/s，地耐力 R=150kPa，基本條件 地下水無影響，假設場地為同一標高。國標 III 級污穢區(qū)。

附表 6 序號 1 500kV 變電站（落地罐式）典型設計主要技術條件表

項目名稱 500kV 變電站工程技術條件 本期 1 組 750MVA，最終 2/3/4 組 1000MVA（750MVA）500kV 并聯電抗器，本期 1 組 150Mvar，最終 2 組，為線路高抗，裝設中性點 小電抗，不考慮母線高抗。

主變壓器

無 功 補 償 裝 3 臺和 4 臺主變方案，每臺主變壓器 66kV 側無功配置：2 組 60Mvar 并聯電抗 2 置 器，2 組 60Mvar 并聯電容器。2 臺主變方案，每臺主變方案 66V 側無功配置： 3 組 60Mvar 并聯電抗器，3 組 60Mvar 并聯電容器。本期 66kV 側無功配置：2 組 60Mvar 并聯電抗器，2 組 60Mvar 并聯電容器。出線回路數 3 和出線方向 500kV 本期 4 回，最終 10 回，兩個方向出線。220kV 本期 6 回，最終 16 回（3 臺或 4 臺主變）或 12 回（2 臺主變），一個方 向出線。500kV 一個半斷路器接線，遠期 6 串，2 臺主變進串，后 2 臺或 1 臺主變經斷 4 電氣主接線 路器接母線。本期設 8 臺斷路器。500kV 高壓電抗器均為經隔離開關接入線路。220kV 雙母線雙分段接線或雙母線單分段，本期雙母線接線。66kV 單母線接線，裝設總斷路器。5 6 短路電流 500、220、66kV 短路電流水平分別為 63(50)、50、31.5kA 主 要 設 備 選 單相自耦變壓器 型 500kV、220kV 采用戶外罐式斷路器，66kV 采用戶外柱式斷路器。500kV 屋外懸吊管母線中型布置，主變高架橫穿和低架橫穿進串。7 配電裝置 220kV 屋外懸吊管母線中型布置。66kV 支持管母線中型布置。保 護 及 自 動 計算機監(jiān)控系統，不設常規(guī)控制屏，監(jiān)控和遠動統一考慮，可以滿足無人值班 8 化 土建 要求。保護就地布置。

全站總建筑面積 1500m2以內，主控通信樓建筑面積 650-750m（小于 3000 m3），9 采暖區(qū)。主變消防采用SP泡沫噴淋滅火。站 址 基 本 條 海拔 1000 米以下，地震動峰值加速度 0.10g，設計風速 30m/s，地耐力 R=150kPa，10 件

地下水無影響，假設場地為同一標高。國標 III 級污穢區(qū)。

附表 7 序 項目名稱 號 1 主變壓器

330kV 變電站典型設計主要技術條件表

330kV 變電站工程技術條件 本期 1 臺 240MVA（360MVA），最終 2/3 臺 240MVA（360MVA）。330kV 并聯電抗器，本期 1 組 90Mvar，最終 2 組，GIS 方案最終為 1 組，均

無功補償裝置

為線路高抗，并裝設中性點小抗，不考慮母線高抗。35kV 側無功按主變配置：1 組 30Mvar 并聯電抗器，3 組 20Mvar 并聯電容器。本期 35kV 側無功配置：1 組 30Mvar 并聯電抗器，3 組 20Mvar 并聯電容器。

出 線 回 路 數 和 330kV 本期 4 回，最終 6 回，兩個方向出線。3 出線方向 110kV 本期 6 回，最終 14 回，一個方向出線或兩個方向出線。330kV 一個半斷路器接線。330kV 高壓電抗器均為經隔離開關接入線路。4 電氣主接線 330kVGIS 方案為雙母線接線。110kV 雙母線接線單分段，本期雙母線接線。35kV 單母線接線，設總斷路器。5 短路電流 330、110、35kV 短路電流水平分別為 50、40、31.5kA 三相自耦有載調壓 6 主要設備選型 330kV 采用罐式、柱式斷路器和 GIS。110kV 采用柱式斷路器和 GIS。35kV 電容器采用框架組合式和集合式，電抗器采用干式 330kV 屋外軟母線和懸吊管母線中型布置，主變高架橫穿和低架橫穿進串。330kVGIS 采用屋外配電裝置。7 配電裝置 110kV 屋外軟母線半高型、中型布置和支持管母線中型布置。110kVGIS 屋外 配電裝置。35kV 采用屋外和屋內布置。8 保護及自動化 計算機監(jiān)控系統，不設常規(guī)控制屏，監(jiān)控和遠動統一考慮，可以滿足無人值班 要求。保護就地布置。GIS方案全站總建筑面積 1100m2以內，敞開式方案主控通信樓建筑面積 600m2 9 土建（小于 3000m3），全站總建筑面積 1050m2以內，采暖區(qū)。當 35kV采用屋內配 電裝置時，其配電裝置室不計入全站總建筑面積。主變消防采用SP泡沫噴淋滅 火或排油注氮滅火。10 站址基本條件 海拔 1000 米以下，地震動峰值加速度 0.10g，設計風速 30m/s，地耐力 R=150kPa，地下水無影響，假設場地為同一標高。國標 III 級污穢區(qū)。

第三篇：智慧校園的典型實例應用

智慧校園的典型實例應用---CY-TIY物聯網實驗箱

所謂“智慧校園”是指通過CY-TIY物聯網新技術來改變人和校園資源相互交互的方式，實現從環(huán)境（包括實驗室、教室、設備等））、資源（如公文、圖書、讱義、課件等）、、到活動（包括教、學、科研、管理、服務、辦公等）的全部數字化、智能化。在“智慧校園” 這幅藍圖描繪中，可以看到無處不在的網絡學習、融合創(chuàng)新的網絡平臺、豐富多彩的校園文化、方便周到的校園生活。

CY-TIY物聯網教學實驗系統是專為高等院校、職高的物聯網專業(yè)和計算機、通訊、電子等專業(yè)的學生學習、應用物聯網技術而開發(fā)的完整的實驗教學系統，結合現在市場需求，用實驗方法為學生提供整套實驗設備，使學生能通過直觀的操作實驗來加深學習理論。實驗系統的設計緊貼現今的物聯網行業(yè)實際應用，使學生通過該實驗系統的學習，畢業(yè)后能夠較快的適應物聯網行業(yè)的工作。

CY-TIY實訓系列以“智慧校園”體系中最具代表性的“智慧校園生活”物聯網應用部分，結合高職物聯網人才培養(yǎng)的特點和要求等進行濃縮和典型化設計，適用于高等職業(yè)教育的物聯網就業(yè)教學。

學生通過CY-TIY實訓系列，可以進行體驗性實驗、操作性實驗和設計性實驗等。學生通過體驗性實驗的學習，掌握“智慧校園生活”業(yè)務和物聯網技術概念性知識，了解各種典型的物聯網業(yè)務模型。在有了對“智慧校園”典型業(yè)務和物聯網技術的基礎性了解之后，學生通過操作性實驗的學習，了解和掌握物聯網各種設備管理維護和軟件開發(fā)技能，具備基本的物聯網應用模型分析、管理和開發(fā)技能，并能借助實訓系統搭建來實現“智慧校園生活”模型。通過體驗性實驗和操作性實驗兩部分實驗的學習，學生進入最后的設計性實驗的學習，設計性實驗重點培養(yǎng)學生運用所學的物聯網知識和技術實踐真實的技術活動，讓學生在物聯網設計過程中找到學習的樂趣。

硬件平臺

硬件平臺包括：交換機、服務器、串口服務器、無線路由器、超高頻 RFID、Zigbee模塊、網絡攝像機、條形碼掃描槍、智能電表、智能窗簾、火焰探測器、煙感探測器、感應式門禁等設備。

軟件平臺

軟件平臺包括： Win

7、IIS、Adobe Flash Player、Microsoft、NET FrameworkVisual Studio 2008、SQL Server 2008、Android、Visio、文本編輯器等操作系 統及軟件。

實現目標

(1)掌握應用物聯網設備，包括：傳感器、條碼識讀設備、ZigBee 模塊、RFID 識讀設備、數 據采集模塊及常用網絡設備等。(2)掌握物聯網開發(fā)相關知識和技術。

(3)綜合運用軟件工程思想，以“智慧校園生活”案例為典型代表，運用面向對象分析和設計方法、C#、Android、數據庫等基礎知識，完成“智慧校園生活”中的宿舍、圖書館兩個學生活動場所的典型物聯網應用業(yè)務。

第四篇：傳感器設計及應用實例論文

壓力傳感器（壓力變送器）的原理及應用

概 述：壓力傳感器是工業(yè)實踐中最為常用的一種傳感器，其廣泛應用于各種工業(yè)自控環(huán)境，涉及水利水電、鐵路交通、智能建筑、生產自控、航空航天、軍工、石化、油井、電力、船舶、機床、管道等眾多行業(yè)，下面就簡單介紹一些常用傳感器原理及其應用

1、應變片壓力傳感器原理與應用

力學傳感器的種類繁多，如電阻應變片壓力傳感器、半導體應變片壓力傳感器、壓阻式壓力傳感器、電感式壓力傳感器、電容式壓力傳感器、諧振式壓力傳感器及電容式加速度傳感器等。但應用最為廣泛的是壓阻式壓力傳感器，它具有極低的價格和較高的精度以及較好的線性特性。下面我們主要介紹這類傳感器。

在了解壓阻式力傳感器時，我們首先認識一下電阻應變片這種元件。電阻應變片是一種將被測件上的應變變化轉換成為一種電信號的敏感器件。它是壓阻式應變傳感器的主要組成部分之一。電阻應變片應用最多的是金屬電阻應變片和半導體應變片兩種。金屬電阻應變片又有絲狀應變片和金屬箔狀應變片兩種。通常是將應變片通過特殊的粘和劑緊密的粘合在產生力學應變基體上，當基體受力發(fā)生應力變化時，電阻應變片也一起產生形變，使應變片的阻值發(fā)生改變，從而使加在電阻上的電壓發(fā)生變化。這種應變片在受力時產生的阻值變化通常較小，一般這種應變片都組成應變電橋，并通過后續(xù)的儀表放大器進行放大，再傳輸給處理電路（通常是 A/D轉換和CPU）顯示或執(zhí)行機構。

它由基體材料、金屬應變絲或應變箔、絕緣保護片和引出線等部分組成。根據不同的用途，電阻應變片的阻值可以由設計者設計，但電阻的取值范圍應注意：阻值太小，所需的驅動電流太大，同時應變片的發(fā)熱致使本身的溫度過高，不同的環(huán)境中使用，使應變片的阻值變化太大，輸出零點漂移明顯，調零電路過于復雜。而電阻太大，阻抗太高，抗外界的電磁干擾能力較差。一般均為幾十歐至幾十千歐左右。

電阻應變片的工作原理

金屬電阻應變片的工作原理是吸附在基體材料上應變電阻隨機械形變而產生阻值變化的現象，俗稱為電阻應變效應。金屬導體的電阻值可用下式表示：

式中：ρ——金屬導體的電阻率（Ω·cm2/m）

S——導體的截面積（cm2）

L——導體的長度（m）

我們以金屬絲應變電阻為例，當金屬絲受外力作用時，其長度和截面積都會發(fā)生變化，從上式中可很容易看出，其電阻值即會發(fā)生改變，假如金屬絲受外力作用而伸長時，其長度增加，而截面積減少，電阻值便會增大。當金屬絲受外力作用而壓縮時，長度減小而截面增加，電阻值則會減小。只要測出加在電阻的變化（通常是測量電阻兩端的電壓），即可獲得應變金屬絲的應變情況。來源: http://tede.cn

2、陶瓷壓力傳感器原理及應用

抗腐蝕的陶瓷壓力傳感器沒有液體的傳遞，壓力直接作用在陶瓷膜片的前表面，使膜片產生微小的形變，厚膜電阻印刷在陶瓷膜片的背面，連接成一個惠斯通電橋（閉橋），由于壓敏電阻的壓阻效應，使電橋產生一個與壓力成正比的高度線性、與激勵電壓也成正比的電壓信號，標準的信號根據壓力量程的不同標定為2.0 / 3.0 / 3.3 mV/V等，可以和應變式傳感器相兼容。通過激光標定，傳感器具有很高的溫度穩(wěn)定性和時間穩(wěn)定性，傳感器自帶溫度補償0～70℃，并可以和絕大多數介質直接接觸。

陶瓷是一種公認的高彈性、抗腐蝕、抗磨損、抗沖擊和振動的材料。陶瓷的熱穩(wěn)定特性及它的厚膜電阻可以使它的工作溫度范圍高達-40～135℃，而且具有測量的高精度、高穩(wěn)定性。電氣絕緣程度 >2kV，輸出信號強，長期穩(wěn)定性好。高特性，低價格的陶瓷傳感器將是壓力傳感器的發(fā)展方向，在歐美國家有全面替代其它類型傳感器的趨勢，在中國也越來越多的用戶使用陶瓷傳感器替代擴散硅壓力傳感器。

3、擴散硅壓力傳感器原理及應用

工作原理

被測介質的壓力直接作用于傳感器的膜片上（不銹鋼或陶瓷），使膜片產生與介質壓力成正比的微位移，使傳感器的電阻值發(fā)生變化，和用電子線路檢測這一變化，并轉換輸出一個對應于這一壓力的標準測量信號。來源:004km.cn

4、藍寶石壓力傳感器原理與應用

利用應變電阻式工作原理，采用硅-藍寶石作為半導體敏感元件，具有無與倫比的計量特性。

藍寶石系由單晶體絕緣體元素組成，不會發(fā)生滯后、疲勞和蠕變現象；藍寶石比硅要堅固，硬度更高，不怕形變；藍寶石有著非常好的彈性和絕緣特性（1000 OC以內），因此，利用硅-藍寶石制造的半導體敏感元件，對溫度變化不敏感，即使在高溫條件下，也有著很好的工作特性；藍寶石的抗輻射特性極強；另外，硅-藍寶石半導體敏感元件，無p-n漂移，因此，從根本上簡化了制造工藝，提高了重復性，確保了高成品率。

用硅-藍寶石半導體敏感元件制造的壓力傳感器和變送器，可在最惡劣的工作條件下正常工作，并且可靠性高、精度好、溫度誤差極小、性價比高。

表壓壓力傳感器和變送器由雙膜片構成：鈦合金測量膜片和鈦合金接收膜片。印刷有異質外延性應變靈敏電橋電路的藍寶石薄片，被焊接在鈦合金測量膜片上。被測壓力傳送到接收膜片上（接收膜片與測量膜片之間用拉桿堅固的連接在一起）。在壓力的作用下，鈦合金接收膜片產生形變，該形變被硅-藍寶石敏感元件感知后，其電橋輸出會發(fā)生變化，變化的幅度與被測壓力成正比。

傳感器的電路能夠保證應變電橋電路的供電，并將應變電橋的失衡信號轉換為統一的電信號輸出（0-5，4-20mA或0-5V）。在絕壓壓力傳感器和變送器中，藍寶石薄片，與陶瓷基極玻璃焊料連接在一起，起到了彈性元件的作用，將被測壓力轉換為應變片形變，從而達到壓力測量的目的。

5、壓電壓力傳感器原理與應用

壓電傳感器中主要使用的壓電材料包括有石英、酒石酸鉀鈉和磷酸二氫胺。其中石英（二氧化硅）是一種天然晶體，壓電效應就是在這種晶體中發(fā)現的，在一定的溫度范圍之內，壓電性質一直存在，但溫度超過這個范圍之后，壓電性質完全消失（這個高溫就是所謂的“居里點”）。由于隨著應力的變化電場變化微?。ㄒ簿驼f壓電系數比較低），所以石英逐漸被其他的壓電晶體所替代。而酒石酸鉀鈉具有很大的壓電靈敏度和壓電系數，但是它只能在室溫和濕度比較低的環(huán)境下才能夠應用。磷酸二氫胺屬于人造晶體，能夠承受高溫和相當高的濕度，所以已經得到了廣泛的應用。

現在壓電效應也應用在多晶體上，比如現在的壓電陶瓷，包括鈦酸鋇壓電陶瓷、PZT、鈮酸鹽系壓電陶瓷、鈮鎂酸鉛壓電陶瓷等等。

壓電效應是壓電傳感器的主要工作原理，壓電傳感器不能用于靜態(tài)測量，因為經過外力作用后的電荷，只有在回路具有無限大的輸入阻抗時才得到保存。實際的情況不是這樣的，所以這決定了壓電傳感器只能夠測量動態(tài)的應力。

壓電傳感器主要應用在加速度、壓力和力等的測量中。壓電式加速度傳感器是一種常用的加速度計。它具有結構簡單、體積小、重量輕、使用壽命長等優(yōu)異的特點。壓電式加速度傳感器在飛機、汽車、船舶、橋梁和建筑的振動和沖擊測量中已經得到了廣泛的應用，特別是航空和宇航領域中更有它的特殊地位。壓電式傳感器也可以用來測量發(fā)動機內部燃燒壓力的測量與真空度的測量。也可以用于軍事工業(yè)，例如用它來測量槍炮子彈在膛中擊發(fā)的一瞬間的膛壓的變化和炮口的沖擊波壓力。它既可以用來測量大的壓力，也可以用來測量微小的壓力。

壓電式傳感器也廣泛應用在生物醫(yī)學測量中，比如說心室導管式微音器就是由壓電傳感器制成的，因為測量動態(tài)壓力是如此普遍，所以壓電傳感器的應用就非常廣泛。

BP01型壓力傳感器及其在便攜式電子血壓計中的應用

介紹了德利康公司的BP01型壓力傳感器的主要性能和參數給出了一個用BP01作傳感器組成的便攜式電子血壓計的實際電路,并對該應用電路的工作原理進行了說明,同時給出了該便攜式電子血壓計電路的設計和調試方法。概述

BP01 型壓力傳感器是為監(jiān)測血壓而專門設計的,主要用于便攜式電子血壓計。它采用精密厚膜陶瓷芯片和尼龍塑料封裝,具有高線性、低噪聲和外界應力小的特點;采用內部標定和溫度補償方式,從而提高了測量的精度、穩(wěn)定性以及可重復性,在全量程范圍內,精度為±1%,零點失調不大于±300μV。BP01的主要性能參數

BP01的內部等效電路和外形封裝如圖1所示;表1所列為BP01在電源電壓Vs為5.0V、環(huán)境溫度TA為25℃時的主要性能參數。

BP01的極限參數如下：

·最大工作電壓：20VDC;

·最大耐壓：1500 mmHg;

·工作溫度范圍：0～70℃;

·引腳焊接溫度（最大值）：250℃（2～4秒）?；贐P01的電子血壓計

3.1工作原理

用BP01構成的便攜式電子血壓計的原理電路如圖2所示,它由偏置電源電路（A1、A2）、前置處理電路（A3～A6）、顯示電路（A7）和壓力傳感器（BP01）組成,該血壓計的血壓測量范圍為0～200mmHg,分辨率為0.1mmHg,工作電源為一節(jié)9V迭層電池?，F將血壓計中各主要電路的工作原理分述如下：

a.偏置電源電路

電源電路由帶有內置參考電壓的雙運放LM10組成,A1構成同相放大器,A2構成跟隨器,它們的作用是將內置的參考電壓放大后用作壓力傳感器BP01的偏置電壓Vs,其Vs的值由下式決定：

Vs=Vref（1+R2/R3）

式中：Vref為LM10的內置參考電壓。其值為200mV,將此值連同電路中的R2和R3的值代入上式即可求得偏置電壓Vs的值為5V。

b.前置處理電路

前置處理電路由A3～A6四個運算放大器組成,其中A3構成失調偏置電路以對電路失調進行補償;A5構成跟隨器,用于對壓力傳感器BP01的輸出信號進行隔離緩沖;A4、A6構成放大電路,其增益AV由下式決定：

AV=1+（R1/RT）

若忽略失調,前置處理電路的輸出電壓Vout為：

Vout=2（1+R1/RT）VIN

式中：VIN為壓力傳感器BP01的輸出電壓。

c.顯示電路

顯示電路選用三位半的顯示驅動器。工作時,壓力傳感器BP01的輸出經前置處理電路放大后,由顯示驅動電路來驅動LCD,以讀出測量的血壓值。

3.2調試方法

a.零壓輸出調整

在零壓輸出時,調整失調電位器RP1,在血壓計的顯示值為000.0時,即可認為完成了零壓輸出調整。

b.前置電路增益的調整

壓力傳感器BP01的滿量程輸出與偏置電壓有一定的關系,當5V偏置時,在200mmHg壓力下的輸出為10mV,其對應的顯示驅動電路的輸入為200mV,因此前置電路的增益AV為200mV/10mV,這樣,利用前面Av的計算公式即可反推出增益電阻RT的值。

若選取電阻R1為10kΩ,則增益電阻RT應為1.1kΩ。調試時可先用電位器調整輸出值,再用萬用表測出該電位器的阻值,最后再換成固定電阻。

c.滿量程調整

滿量程調整時,先在顯示電路的輸入端加上200mV電壓,然后調整電位器RP2,使其讀數為199.9mmHg即可。

上調整完成之后,一般應多重復幾次,以使顯示值可靠地符合精度要求。

3.3元器件的選擇

為保證測量精度,上述電路的外圍元器件的選擇也是一個不容忽視的重要環(huán)節(jié)。一般情況下,電位器RP1、RP2應選用1%精度的金屬膜多圈電位器;電阻應選用1%精度的金屬膜電阻器;電容一般選用聚脂薄膜或者云母電容。結束語

在使用壓力傳感器BP01和其它器件設計便攜式電子血壓計時,應注意的是：對于不同的偏置電壓,其輸出也不同,因而前置處理電路的增益應做相應的調整,以滿足滿量程的不同要求。

第五篇：鈑金件數字化制造技術典型應用實例

鈑金件數字化制造技術典型應用實例

鈑金件是構成航空航天等產品外形、結構和內裝的主要零件。以飛機產品為例，三代機與二代機對比，鈑金件總

零件減少，但其數量比例并未減少，約占飛機零件數量的50%。在航空航天產品研制中，大型整體壁板、曲線彎

邊框肋零件、導彈加強框等復雜鈑金件精密成形是關鍵性技術之一?；跀底只夹g發(fā)展精密成形是世界各國在

鈑金成形技術發(fā)展趨勢方面一致的認識。本課題首先描述了鈑金零件制造技術的發(fā)展需求和數字化制造技術基礎，分析了鈑金數字化制造技術的核心，最后介紹了典型應用實例。

航空航天產品對鈑金件制造技術的要求

隨著航空航天產品的發(fā)展，對鈑金零件的表面質量、形狀精度、成形過程穩(wěn)定性、成形后性能、產品合格率

等的要求日益提高。新型飛機氣動外形要求更嚴、壽命要求長，鈑金件不許敲擊成形，對鈑金件的要求不只是貼

合，而且要有穩(wěn)定的質量和性能狀態(tài)，飛機機翼外形相對理論外形的偏差一般要小于0.5，不平滑度小于

0.05~0.15，鈑金件彎邊高度的精度要求是H+0.2-0.1。而靠樣板等模擬量協調制造的工裝外形誤差往往達 0.2~0.3mm，局部甚至高達0.5mm，要提升鈑金成形技術水平，鈑金件制造的數字化是必然選擇。

與其他加工制造方法相比，鈑金制造數字化有著更為復雜的技術難題。首先，鈑金件外形復雜、薄板料，制

造過程包括下料、成形等多個工序，其數字化定義不僅包括零件本身的定義，更包括工序件的定義和優(yōu)化。為達

到精密成形，如何在考慮塑性變形特點、成形回彈等因素的基礎上進行毛坯定義、成形工藝數模定義，如何解決

鈑金件制造中模具型面的傳遞與控制等問題變得十分復雜。其次，鈑金件成形是塑性變形過程，由于物理上的非

線性所帶來的不唯一性、不可逆性等引起的工藝上的不確定性，在影響鈑金成形質量和生產效率的諸多因素中，能夠完全定量把握的并不多。第三，鈑金成形過程是一次性的，在較短時間內完成成形過程。成形過程中需控制 的主要是成形力、溫度等工藝過程參數，而非坐標等幾何參數，控制難度更大。由于材料性能的不穩(wěn)定性和隨機

性，使工藝參數設計和成形過程精確控制十分困難。因此，需從成形工藝設計、制造模型定義、模具型面控制與

設計、工藝過程模擬與綜合優(yōu)化等方面展開研究，形成實現復雜鈑金件精密成形的數字化制造整體解決方案。

鈑金數字化制造技術基礎

鈑金件數字化制造是在考慮塑性變形特點、成形質量要求等因素基礎上，以數字化技術為手段，通過合理的

制造模型數字化定義、模具數字化設計制造、優(yōu)化的加工工藝參數及成形過程精確控制，使零件成形后不需要加

工或僅需少量加工就可滿足質量要求，其過程見圖1。

鈑金件數字化制造技術基礎包括以下方面。

（1）鈑金件工藝數字化設計技術：以鈑金件制造模型信息為依據，完成制造指令設計、工藝參數計算，生成

鈑金車間加工零件的生產性工藝文件。通過對鈑金材料性能數據、典型流程、工藝參數等工藝知識進行積累，把

大量經驗和試驗數據轉化為企業(yè)內共享知識，通過知識重用技術在鈑金制造過程中從知識庫中提取合適知識用于

鈑金成形工藝設計，提高鈑金工藝設計效率和成形質量。

（2）鈑金件制造模型定義技術：鈑金零件從毛坯到成品零件的成形過程由多個工序組成，下料工序的毛坯和

排樣模型、成形工序的工件模型和回彈修正模型等共同構成了制造模型。制造模型的精確定義是進行成形工藝過

程和模具設計的基本依據，控制著零件精密成形過程。對鈑金零件，需考慮零件材料、變形特性等因素，建立毛

坯和工藝模型的專用計算工具，為工裝設計、工藝參數設計、數控編程等提供數據源，以滿足零件精密成形的需 要。

（3）鈑金件成形模具設計與制造技術：鈑金零件剛度小，橡皮囊液壓成形、蒙皮拉形、型材拉彎、導管彎曲、沖壓成形等成形工藝，必須用體現零件尺寸和形狀的成形模具來制造，以保證其形狀和尺寸的準確度。難點在

于為了避免成形缺陷（回彈、起皺、破裂等），實現精密成形，模具形狀與最終零件形狀并不相同。以制造模型

為依據，運用數值模擬等技術手段建立模具型面和尺寸修正的綜合優(yōu)化技術，保證精密成形。

（4）鈑金件成形數控編程與設備控制技術：鈑金數控成形設備已得到廣泛應用，一些重點鈑金成形設備均采

用了數控化，如數控下料銑、數控拉形機、數控彎管機、數控拉彎機、數控噴丸機等。鈑金成形設備的數控化使

生產效率、精度和產品適應性較手工成形大為提高。對蒙皮拉形、噴丸成形、數控拉彎等設備，需要控制的主要

是成形力、時間等工藝過程參數，傳統上采用經過多次試驗的“錄返式”方法得到控制程序，無法適應提高加工

效率和質量的要求。通過解析各類設備控制程序文件的格式，開發(fā)根據工藝參數自動生成數控指令的工具，實現

數控編程的自動化和設備的精確控制。

鈑金件數字化制造技術核心

鈑金件數字化制造過程中，各種信息均以數字形式表達和存儲，通過網絡在鈑金制造的工藝、生產等各業(yè)務

部門內傳遞和交換。從以傳統的模擬量為載體向以數字量為載體的制造模式的變革，核心在于2個方面：一方面是

面向工藝鏈數字化定義制造模型，作為工藝、工裝設計和數控代碼生成的依據；另一方面是對工藝知識進行建庫

和使用，作為信息定義的支撐，從而建立以數字量定義、傳遞與控制為主的技術體系。

1基于制造模型的數字量傳遞與控制

在鈑金件設計模型向最終零件的移形過程中，由于成形過程中材料性能的影響以及回彈等因素，成形鈑金件 的模具形狀與設計的零件最終形狀存在一定偏差，而不是設計模型的簡單傳遞。制造模型與設計模型是同一對象 的2個不同部分，適用于2個不同階段。在基于模擬量傳遞為主的鈑金件制造模式中，鈑金件制造工藝過程各環(huán)節(jié) 的幾何形狀沒有嚴密的數字定義，零件制造準確度難以提高。鈑金件設計模型準確描述了最終形狀和尺寸，但未

考慮鈑金件工藝過程的中間狀態(tài)，無法解決設計信息向制造延拓的矛盾。確定工序順序和內容后，制造模型是考

慮工藝因素，把傳統制造模式中以模擬量作為載體的零件形狀和尺寸信息采用如圖2所示，基于制造模型的數字量傳遞與控制是通過面向工藝過程定義工件模型和工藝模型——移形到工藝裝備——生

成數控程序——以數字量傳遞至數控設備這樣一個并行數字化制造過程，其實質在于毛坯組合排樣模型、成形工

藝模型等下料、成形、檢驗各控形節(jié)點中的CAD幾何模型直接用于成形模具設計、檢驗工裝設計、制造指令設計、工藝參數設計、數控加工等環(huán)節(jié)；基于工裝的數字化模型，能在樣板制造、模具制造中始終保持給定的公差；

考慮如圖2所示，基于制造模型的數字量傳遞與控制是通過面向工藝過程定義工件模型和工藝模型——移形到工藝

裝備——生成數控程序——以數字量傳遞至數控設備這樣一個并行數字化制造過程，其實質在于毛坯組合排樣模

型、成形工藝模型等下料、成形、檢驗各控形節(jié)點中的CAD幾何模型直接用于成形模具設計、檢驗工裝設計、制

造指令設計、工藝參數設計、數控加工等環(huán)節(jié)；基于工裝的數字化模型，能在樣板制造、模具制造中始終保持給

定的公差；考慮回彈等因素直接修正后進行模具設計；這就消除了從檢驗標準裝備到工作裝備再到零件的模擬量

傳遞的若干中間環(huán)節(jié)引起的誤差，減少了人為不確定因素的影響，改變了反復試錯的制造方式，從而實現精密、快速和低成本的制造。

2基于工藝知識的鈑金件工藝過程設計

鈑金件及其成形工藝的種類繁多、成形過程的多因素性決定了鈑金件制造依賴于在長期實踐中積累的經驗知

識，鈑金件工藝過程設計是知識需求密集的過程。在鈑金數字化制造中，除了使用CAx系統輔助設計工作之外，同時還需要鈑金制造知識的支持。對已有知識的重用包括知識建庫和知識使用2個基本的過程。如圖3所示，基于知識的鈑金制造要素定義是對鈑金制造領域知識進行建庫存儲，在鈑金件數字化制造過程中，應用系統

根據鈑金零件信息從知識庫中檢索已有知識而使知識重現，形成問題的解，同時創(chuàng)建的新知識不斷更新到知識庫 中。

在對企業(yè)鈑金工藝設計大量調研的基礎上，對鈑金工藝知識進行分類形成型譜圖，對基本類型知識進一步分

解為信息后建立鈑金工藝知識庫框架；對知識采集和入庫，首先定義鈑金工藝領域術語，在此基礎上創(chuàng)建制造指

令知識、各種成形工藝參數設計知識、成形模具設計知識等內容。采用基Web的架構對知識進行管理，分布式環(huán)

境便于工藝人員查閱、選用、修正和不斷積累。

典型應用案例

1框肋零件橡皮囊液壓成形

框肋零件是飛機機體骨架中的組件，擔負著確定飛機外形和承受氣動載荷的雙重任務?？蚶吡慵慕Y構要素

包括腹板、彎邊、加強窩、加強槽、減輕孔、下陷等。彎邊按幾何形狀分為直線彎邊、凸曲線彎邊、凹曲線彎邊，有氣動外形要求的零件彎邊有較嚴格的精度要求。

采用基于制造模型的數字量傳遞方法，橡皮囊液壓成形模具外形的設計（見圖4）依賴于制造模型中的成形工

藝模型而不是直接依賴零件原始數模。成形工藝模型考慮了零件的回彈等因素，給出修正方案及修正參考值，對

型面和尺寸進行了合理的預修正。通過對框肋零件回彈修正設計知識的整理和存儲，建立框肋零件回彈修正模型

設計知識庫，支持框肋零件回彈量的預測。以制造模型為框肋零件橡皮囊液壓成形工藝過程的數據源，改變了反

復試錯的制造方式，簡化了模具設計的工作，減少了人為不確定因素的影響，提高了模具設計的效率，同時可保

證零件成形后的精度，提高零件制造的質量，實現零件的精密、快速和低成本的制造。

2型材拉彎成形

航空航天產品結構中型材零件有框、肋梁的緣條和長桁零件等，是構成產品骨架的主要結構件。以導彈加強

框為例，該類零件是導彈橫向承力元件，除了維持彈身外形，其主要的功用是承受彈身的橫向集中載荷，由于導 彈產品對零件強度的要求使得零件壁厚、材料硬度大，難于成形。通過發(fā)展拉彎過程精確成形與智能控制技術，建立數字化拉彎系統，如圖5所示。

根據拉彎毛料的材料特性、幾何形狀、模具外形尺寸、機床工作參數、加載方式、摩擦潤滑情況，結合塑性

力學與工藝參數設計知識庫，計算拉彎工藝參數，根據計算參數自動生成數控加工程序，用以控制數控拉彎機成

形過程，該技術已將回彈角控制精度由1.2°提高至0.2°，實現型材零件精密成形。

結束語

數字化是現代制造技術發(fā)展的核心。航空航天產品鈑金件種類繁多、結構復雜，既具有共同的生產特性，又

具有各自的工藝特點，制造模型和工藝知識是鈑金件數字化制造的核心所在。由于鈑金工藝的特點其實現數字化 的難點，鈑金精密制造技術發(fā)展需要從基礎研究、應用研究、成果工程化這樣一個過程緊密銜接，經過長時間的

自主研究和工程化過程，絕非引入幾套設備、軟件就可以形成實現精密成形的鈑金件數字化制造技術能力。近年 來，國內在國防基礎科研、民機專項等項目支持下，結合型號產品的研制，已突破了多項關鍵技術，為我國全面

掌握精密成形技術奠定了基礎。

數字量表達和定義，是工藝資源設計和工藝過程進一步設計的依據。其作用包括用于工藝裝備設計、工藝參 數和數控程序設計。