一种紧凑型变电站的结构的制作方法

本实用新型属于电力电网领域，尤其涉及一种紧凑型变电站的结构。

背景技术：

随着社会对电力需求的逐年增长，大城市供电负荷猛增，规模容量在不断的扩大，变电站的分布也越来越密集，并逐渐深入到大城市中心的商业、金融及住宅等繁华区域，另一方面市区土地资源紧张，变电站的选址成了日益尖锐化的矛盾。在城区建设变电站面临选址难的问题，这些矛盾与问题，为提出更加紧凑型变电站的结构提出了社会的需求。大容量、大规模、小占地才是目前现实问题的解决之道。

以某市为例，目前电网将面临大规模城市变电站升压重建工作，将原市区35kv变电站升压为110kv变电站。在现有占地条件下，布置110kv变电站的难点是目前大部分110kv变电站，110kvgis室、10kv开关室均布置在首层，自然占地会大幅度增加。如果布置在二层，问题就来了。首先,110gis其进出线一次电缆如同瀑布般的布置在开关楼的墙上，运行单位无法接受。其次,110kvgis布置在二层，如果采用上进线，又影响110kvgis检修、拆装、运输。个别方案110kvgis下面布置一次电缆竖井，然而110kvgis进出线位置均在110kvgis室约1/3的位置，而其下方的一次电缆竖井采用桶型结构，占地自然大幅度增加。某电力公司曾经有某方案，该方案采用的是二层35kv开关柜下方布置有一次电缆沟，该电缆沟采用悬挂式一次电缆沟，然而该一次电缆沟没有利用首层巡视通道的上部可利用空间，而是二层采用外挑结构，像封闭阳台一样挑出，其挑出部分依旧是有效占地面积，并且其下部空间不能被利用，对节约占地没有贡献，其与前面提到的桶型一次电缆竖井无异。

现有公开专利授权公告号为cn206834591u的专利，其技术特征显示其高低压侧配电装置全部布置在首层。公开专利授权公告号为cn204386224u的专利，这份专利所提到的“机械室”，应该指的是行业内的术语“开关室”或“配电装置室”，其为非行业术语。关键是专利文献中所提到的方案及实施例，其上层高压配电装置、两组svqc装置，其进出线电缆如何引出未提及，按照权利要求书、布置结构、具体实施方案的附图，其必然与首层的10kv开关柜、电容器组交叉碰撞无法实施，这是一个不成立的方案。

查阅了某电网公司颁布的典型设计方案，110kv、220kvgis没有布置在上层方案，究其原因主要是一次电缆通道问题，还有设备吊装问题。当110kvgis布置在上层，还给设备吊装拆卸带来了困难。110kvgis安装均采用平推方式，当gis室需要扩建、返厂维修，需要将gis撤出，把设备吊到吊装平台侧，这就需要交叉起吊，这样需要上层层高有2个gis设备的高度以上，上层过高，楼间距又是个问题，该类型变电站均为市区变电站，楼间距非常紧张，消防距离又是问题。上层一次设备室如果采用单一位置的吊装平台，则一次设备需要检修时，需要将一次设备移到吊装平台侧，这就需要设备室的宽度满足设备转弯半径的要求，占地自然会增加。

一次设备布置于户内不利于散热，例如电容器、电抗器等；

大多数变电站最多可以三面出线，然而现实要求是，有可能主变侧也需要出线，尤其是这种占地紧张，如果主变侧不能出线，电缆沟需要在站内或站外转，这就要看现场有没有条件，市区站用地非常紧张，很多现场没有这种条件，这又为原址重建加大难度。

目前部分一线城市已经出现一些地下变电站，然而地下变电站，如果不采用紧凑型布置结构，即使在地下，依旧占地很大，如果不与其他综合建筑结合，对节约占地的贡献不大。

如果采用多层布置结构，上层一般均布置高压侧配电装置，因为高压侧配电装置一次进出线相对于低压侧较少，然而高压侧配电装置往往设备较高，如果其旁侧空间的设备室高度与其相同，又会造成竖向空间的浪费，而且都是布置在同一层又会造成占地的增加，如果再加一层，开关楼的整体高度又会增加，楼间距又会加大，给征地带来了困难。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种紧凑型变电站结构方案。该实用新型的目的是节约占地，解决目前城市变电站用地紧张，征地困难的问题。例如解决35kv变电站原址升压重建为110kv变电站需要扩大征地的问题。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种紧凑型变电站的结构，该结构包括下层和上层建筑结构,在下层和上层布置一、二次设备室，其中包含主变间，其特征在于:在下层的上部空间，上层楼板的下方，上层一次设备的进出线侧，户内或部分在户外布置一次电缆水平通道，在户内或户外布置一次电缆竖向通道，一次电缆竖向通道与上层楼板下方布置的一次电缆水平通道连通，即形成“7”字型或“门”字型一次电缆通道。水平通道可以是悬挂或下沉式一次电缆沟，该一次电缆沟布置在下层的户内或部分在户外，或其他形式的一次电缆水平通道：例如一次电缆桥架、一次电缆遮挡物、或一次电缆外露直接敷设；或在下层和上层楼板之间布置电缆、设备夹层，一部分区域做为电缆夹层，另一部分区域布置设备。竖向通道采用的方案可以是一次电缆竖井；还可以墙内做嵌入式一次电缆槽盒，一次电缆在槽盒中固定，一次电缆槽盒盖子与墙一平，检修时可以开启，顺着墙竖直方向敷设；还可以在墙表面做外置一次电缆槽盒；还可以在外墙外侧做一次电缆竖井；在墙外做嵌入式一次电缆槽盒等形式。当水平通道与一次电缆竖井、一次电缆槽盒等竖向通道连通即形成“7”字型一次电缆通道。当水平通道与下层的设备室等两端的竖向通道连通即形成“门”字型一次电缆通道。当水平通道与下层的设备室等一端的竖向通道连通也把它称作“7”字型一次电缆通道。当与三个竖向一次电缆通道连通把它称作“山”字型，不再一一列举。当竖向通道布置于外墙的外侧时，需要上层楼板下方的一次电缆水平通道伸出外墙的外侧才能与竖向通道连通，但伸出部分不宜过多，即伸出部分满足下方的一次电缆垂直引上即可，即上层楼板下方的一次电缆水平电缆通道的主体在户内，否则伸出部分过多或全在户外，同样造成下层占地过大，与目前的桶形一次电缆竖井无异。该结构的目的是解决了桶型电缆竖井占地过大问题，解决了一次设备布置于上层时，一次电缆进出线所带来的诸多问题，使得一次设备布置于上层得以实现，大幅度的降低占地,而且布置紧凑合理美观。

进一步，上层还布置多处吊装平台。该结构的目的是当一次设备室布置多个吊装平台时，自然设备安装或拆除时均在设备所在位置侧从吊装平台侧进入或撤出即可，省去交叉跨越所需的高度，降低了上层一次设备室的高度，省去了设备平移时所需的转弯半径，进一步节省了占地。

进一步，上层一次设备全部或部分采用户外屋顶布置。该结构的目的是上层的一次设备全部采用户外布置或部分采用户外屋顶布置。户外屋顶布置方案有利于设备散热及降低开关楼整体高度。

进一步，在主变间侧布置一次电缆沟。在主变间或散热器室下方的储油池宽度适当收缩，增加储油池的深度，留出足够的一次电缆沟宽度，在主变压器侧布置一次电缆沟。该结构的目的是开关楼主变侧可实现一次电缆出线，当主变侧需要出线时，省去了其他侧出线再转到主变侧所占用的土地，节约了占地。

进一步，变电站为全地下站模式或半地下站模式或以上模式与其他建筑合建模式。其结构为地下多层结构，分别布置一二次设备室。例如主变间布置于地下负二层，其高度贯通地下负一层与负二层，即全地下站模式；或者主变采用地上布置，其他一、二次设备采用地下布置的半地下站模式；也可采用全地下站或半地下站与其他建筑合建模式。用独有的“7”字型或“门”字型一次电缆通道实现一次设备的进出线，实现节约占地的目的，由于采用以上电缆通道，从而实现多层地下站结构，已达到降低地下站或半地下站的占地面积。

一种紧凑型变电站的结构，该结构包括下层和上层建筑结构,在下层和上层布置一、二次设备室，其中包含主变间，其特征在于:将上层的局部空间分割为跃层结构，用于布置一、二次设备。上层往往布置高压侧的一次设备，其设备室高度多高于其他一、二次设备室，如果其旁边的空间只布置为单层，会造成竖向空间的浪费，因此将上层的部分空间分割为两层即跃层结构，分别放置一、二次设备。例如，当上层布置高压侧的gis室、电容器室和二次设备室，将高压gis室的旁侧空间分割为跃层结构，该跃层结构其下层布置电容器室，其上层布置二次设备室；或下层布置二次设备室，上层布置电容器室。该结构的目的是节约占地，使布置紧凑合理，以达到空间利用最大化，并且降低了开关楼的竖向高度。

进一步，上层还布置多处吊装平台。该结构的目的是当一次设备室布置多个吊装平台时，自然设备安装或拆除时均在设备所在位置侧从吊装平台侧进入或撤出即可，省去交叉跨越所需的高度，降低了上层一次设备室的高度，省去了设备平移时所需的转弯半径，节省了占地。

进一步，上层一次设备全部或部分采用户外屋顶布置。该结构的目的是上层的一次设备全部采用户外布置或部分采用户外布置。户外布置方案有利于设备散热及降低开关楼整体高度。

进一步，在主变间侧布置一次电缆沟。在主变间或散热器室下方的储油池宽度适当收缩，增加储油池的深度，留出足够的一次电缆沟宽度，在主变压器侧布置一次电缆沟。该结构的目的是开关楼主变侧可实现一次电缆出线，省去了其他侧出线，再转到主变侧所占用的土地，节约了占地。

进一步，变电站为全地下站模式或半地下站模式或以上模式与其他建筑合建模式。例如，其结构为地下负一层布置高压侧的配电装置室，旁侧空间分割为跃层，分别布置一部分一、二次设备室，地下负二层布置另一部分一二次设备室。主变间布置于地下负二层，其高度贯通地下负一层与负二层，即全地下站模式；或者主变采用地上布置，其他一、二次设备采用地下布置的半地下站模式；也可采用全地下站或半地下站与其他建筑合建模式。该结构的目的是将上层的局部空间分割为跃层结构，已达到降低地下站或半地下站的占地面积。

本实用新型的优点和积极效果是：由于采用了“7”字型或“门”字型一次电缆通道，解决了桶型电缆竖井占地过大问题，解决了一次设备布置于上层时，一次电缆进出线所带来的诸多问题，使得一次设备布置于上层得以实现，大幅度的降低占地,而且布置紧凑合理美观。又由于将上层的局部空间分割为跃层结构，最大化利用上层空间，布置更加紧凑合理，进一步节约占地,并且降低了开关楼的竖向高度。本实用新型变电站布置结构紧凑合理，实现大容量、大规模、小占地的变电站结构，符合技术发展趋势，解决了当前社会发展的现实问题。

附图说明

图1为电气主接线图。

图2为方案一首层电气平面布置图。

图3为方案一二层电气平面布置图。

图4为方案一二次设备室平面布置图。

图5为方案一开关楼电气断面布置图。

图6为方案二电缆、设备夹层电气平面布置图。

图7为方案二二层电气设备平面布置图。

图8为方案二开关楼电气断面布置图。

1、10kv开关室2、主变间3、主变散热器室4、10kv接地变小电阻器室5、首层电缆竖井6、110kvgis室7、10kv电容器室8、二次设备室9、楼梯间10、地下电缆夹层11、二层楼板下方的局部电缆沟12、电缆设备夹层13、吊装平台

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型实施例做进一步详述。需要强调的是，本实用新型所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本实用新型包括并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本实用新型的保护的范围。

本实施方案是以某电网公司某35kv变电站典型设计方案升压为110kv变电站为案例，该占地是原35kv变电站同规模方案中最小的一个，也是某市使用最多的一个方案。本实施例将35kv变电站方案原址升压重建为110kv变电站，占地面积不变条件下，主变容量增加，低压侧出线回路数增加，无功补偿容量增加，二次保护盘数量增加，运行维护空间不变甚至更大，在目前用地紧张的大环境下，在不重新征地，实现原址重建，且满足规程规范要求，该方案同样适用新征地变电站。该方案解决了新变电站征地困难的问题。布置上更加紧凑合理，而且可实现四面进出线。特别说明，实例中提到的是110kv变电站，本实用新型同样适用于其他电压等级。本实施例上层高压一次设备用的是gis,同样适用于其他一次设备。具体实施方式中原35kv变电站开关楼占地30x18.6,具体实施方式中110kv变电站开关楼占地29x18.6米，以上尺寸指的是开关楼的轴线尺寸。

建设规模为2x50000kva，电压等级为110/10kv；110kv侧采用两段独立单母线接线，每段母线一进一出；10kv侧为单母线分段接线，出线38回(含6回电容器组出线)，全站无功补偿按每台主变带3组电容器组设计，容量为4008+2x2004kvar电容器组设计，共6组，详见电气主接线图。

主要设备选择：主变选用三相两卷油浸自冷有载调压高阻抗变压器，本体与散热器分离布置；电压比：110±3×2.5％/10.5kv；容量比：50/50mva；110kv电气设备选用sf6绝缘全封闭组合电气(gis)成套户内设备。10kv开关柜选用户内铠装式金属封闭开关柜；10kv电容器采用框架式成套户内设备。

紧凑型变电站的结构

方案一

建设一座开关楼，变电站采用全户内布置方案。开关楼为地上两层、带半地下电缆夹层结构。半地下夹层层高2.7m；首层层高5.0m；二层层高6.5m，局部布置为跃层结构，跃层结构的首层高3.5m,二层3m。主变压器室、10kv开关室、接地变压器室布置于开关楼首层；110kvgis室及10kv电容器室布置于二层，二次设备室布置于电容器室上方，形成局部跃层结构。110kvgis其进出线采用110kv单芯一次电缆通过半地下电缆夹层经首层电缆竖井引至二层楼板下方的电缆沟再引至110kvgis。10kv电容器组采用10kv3芯电缆通过电缆夹层经首层电缆竖井引至二层的10kv电容器组。二层在gis室、电容器室布置多处吊装平台，便于二层一次设备安装与拆卸。10kv开关柜采用母线套筒与主变连接；开关楼占地29x18.6米与某电网公司某35kv典型设计方案占地30x18.6米基本相同；具体布置方案详见方案一附图，原址原占地重建，运行维护空间及带电距离符合规程规范要求，方案可行。

方案二

建设一座开关楼，变电站采用全户内布置方案。开关楼为地上两层、带半地下电缆夹层结构。半地下电缆夹层层高2.7m；首层层高5.0m；二层层高6.5m。在首层与二层之间设置电缆、设备夹层，夹层高度2.7米。主变间、10kv开关室、接地变压器室布置于开关楼首层；110kvgis室及10kv电容器室布置于二层；对首层与二层之间的电缆、设备夹层进行功能分区，其一侧为电缆夹层，用于110kvgis的进出线及10kv电容器出线，其另一侧布置二次设备室。110kvgis其进出线采用单芯一次电缆通过半地下电缆夹层经首层电缆竖井引至首层与二层之间的电缆、设备夹层再引至110kvgis。10kv电容器组采用10kv3芯电缆通过半地下电缆夹层经首层电缆竖井经首层与二层之间的电缆、设备夹层引至10kv电容器组。二层在gis室、电容器室布置多处吊装平台，便于二层一次设备安装与拆卸。10kv开关柜采用母线套筒与主变连接；开关楼占地29x18.6米与某电网公司某35kv典型设计方案占地30x18.6米基本相同.具体实施方案详见方案二附图，方案二的首层布置与方案一相同，图纸省略，原址原占地重建，运行维护空间及带电距离符合规程规范要求，方案可行。

以上所述为本实用新型较佳技术实施案例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的原理和思路之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包括在本实用新型的保护范围之内。