吐鲁番750kv变电站设计创优计划书

'吐鲁番220kV开关站工程施工图设计阶段设计创优计划中国电力工程顾问集团西北电力设计院2009年3月西安23 1设计创优依据1.1国家电网公司500kV（330kV）变电站典型设计；1.2国家电网公司文件国家电网基建[2005]669号文《关于加强电网建设新技术推广应用工作的通知》；1.3国家电网公司文件国家电网基建[2007]135号文《关于全面开展“资源节约型、环境友好型、工业化”试点变电站建设的通知》中的附件二：国家电网公司“两型一化”试点变点站建设设计导则；1.4建设部建质[2005]26号文《关于进一步做好建筑业10项新技术推广应用的通知》2设计创优指导思想本工程的设计创优指导思想是：总结已经投运和正在建设的各750kV变电站设计、施工、调试和运行反馈的信息，克服和避免以往同类工程设计不足、继续引用成功的设计经验，进行精细化设计，积极推广电网建设新技术，并积极为施工安装和运行检修应用电网建设新技术创造条件。3设计创优总体计划3.1本工程设计创优目标：优质工程奖；3.2本工程设计质量目标：设计成品优良率100%；3.3参照限额设计，努力控制工程造价，工程投资控制在概算水平内；3.4积极推广应用新技术、新材料、新工艺、新设备；3.5工程设计水平赶超国内同类工程，达到国内领先、国际先进水平；3.6工程设计符合安全可靠、技术先进、环保节约、经济实用的要求。23 4工程设计组织4.1工作思路施工图设计是工程建设中十分重要的阶段，在遵守初步设计已经确定的指导性意见的基础上，对关键方案进行重点论证和优化设计，及时汇报并听取建设单位意见，满足国家法律法规和业主方的要求，确保工程设计优质、高效、顺利的进行。4.2施工图设计的控制要点和工作内容控制要点和工作内容需要建设方提供的施工图设计依据批准的初步设计文件；设计基础资料；国家和主管部门发布的有关国家标准和行业标准，特别是工程建设强制性条款；业主方和施工单位对施工图设计的意见。施工图设计应达到的目的和要求根据初步设计审查意见，完成工程施工图详图设计供工程施工；提供设备和材料订货清单；提供工程施工工程量；提供工程竣工图；提供工程设计总结。施工图设计的工作内容根据初步设计审批意见，进一步完善设计方案的遗留问题，有必要继续进行优化设计的项目，列入计划，有目的的进行调研；编制各专业设计计划大纲并进行卷册设计；根据施工图设计的要求，提出需补充勘测的详细勘察任务书；将批准的初步设计概算分解到各专业的各单位工程，进行限额设计；编制施工图，各专业之间进行相互配合，并开展设计外部评审，广泛征求业主和施工单位的意见；按照初步设计审定的原则，编制施工图预算；根据需要在出版前，开展施工图设计复查，根据业主要求进行设计外部评审。依照合同规定业主对施工图进行审查确认。4.3设计组织机构根据我院的质量体系文件结合工程项目的特点，建立本工程设计组织机构，具体如下：23 工程主管院长专家顾问组工程主管总工程师造价工程师主任工程师设计总工程师计划工程师质保工程师专业主要设计人专业工程(专业工程负责人)主管科长全校人专业设计人(专业工程师)注：括号内名称指工程勘察院岗位23 5卷册组织本工程设计涉及系统规划、勘测、电气一次、电气二次、系统保护、远动、总图、土建建筑、土建结构、供水、采暖通风、照明等专业，设计卷册供79册，见下表。卷册编号卷册名称60-B4541S-D0101电气总的部分60-B4541S-D0102主要设备材料清册60-B4541S-D0103750kV高压并联电抗器安装60-B4541S-D0104220kV屋外配电装置60-B4541S-D0105外接电源35kV屋内配电装置60-B4541S-D010635kV站用变安装60-B4541S-D0107380/220V站用电接线及配电屏订货及安装60-B4541S-D0108全站防雷接地提前施工部分60-B4541S-D0109全站防雷接地60-B4541S-D0110全站照明60-B4541S-D0111全站电缆敷设60-B4541S-D0112全站电缆清册60-B4541S-D0201二次共用设备及接线60-B4541S-D0202220kV线路及母线设备二次线60-B4541S-D0203220kV线路及母线设备二次接线安装图60-B4541S-D0204750kV并联电抗器二次线60-B4541S-D0205750kV并联电抗器二次接线安装图60-B4541S-D0206所用二次线订货及安装图60-B4541S-D0207直流系统及蓄电池安装图60-B4541S-D0208交流不停电电源（UPS）60-B4541S-D0209计算机监控系统订货及安装图60-B4541S-D0210微机五防操作系统订货及安装图60-B4541S-D0211火灾报警系统订货及安装图60-B4541S-D0212图像监视系统订货及安装图60-B4541S-D0213GPS对时系统订货及安装图60-B4541S-R0101750kV系统保护原理接线图60-B4541S-R0102750kV系统保护安装接线图60-B4541S-R0103220kV系统保护原理图60-B4541S-R0104220kV系统保护安装接线图60-B4541S-R0105公用保护原理接线图60-B4541S-R0106公用保护安装接线图23 60-B4541S-R0107保护及故障信息管理系统原理及安装接线图60-B4541S-Y0101电能计量订货及安装图60-B4541S-Y0102远动信息点名表60-B4541S-U0101主控通信楼综合布线60-B4541S-U0102全站通信60-B4541S-T0101建筑结构施工图总说明60-B4541S-T0102结构通用图集60-B4541S-T0201主控通信楼建筑图60-B4541S-T0202主控通信楼结构60-B4541S-T02031#750kV继电器室60-B4541S-T0204主变、220kV及66kV继电器室60-B4541S-T0205站用交、直流配电室及站用变基础60-B4541S-T0206车库施工图60-B4541S-T0207主变压器事故油池土建施工图60-B4541S-T0208高抗事故油池土建施工图60-B4541S-T0209深井泵坑施工图60-B4541S-T0210地埋式污水处理设施基础土建施工图60-B4541S-T0211站外蒸发池施工图60-B4541S-T0301750kV构架基础60-B4541S-T0302750kV构架加工图60-B4541S-T0303750kV设备支架基础60-B4541S-T0304750kV设备支架加工图60-B4541S-T0305220kV构架及基础60-B4541S-T0306220kV设备支架及基础60-B4541S-T0307750kV高压并联电抗器基础及防火墙60-B4541S-T0308独立避雷针施工图60-B4541S-Z0001总图施工图总说明60-B4541S-Z0002站区总平面及竖向布置（初步）60-B4541S-Z0002站区总平面及竖向布置（最终）60-B4541S-Z0003站区地下管线布置60-B4541S-Z0004进站道路60-B4541S-S0101站区室内上下水道安装图60-B4541S-S0102站区室外上下水道安装图60-B4541S-N0101暖通施工图说明及材料清册60-B4541S-N0102全站采暖、通风及空调施工图6专业创优设计设想与实施6.1电气专业23 （1）严格按照初步设计审查意见并结合建设单位意见设计，确保工程设计满足相关设计标准；（2）仔细审核设备资料，从源头上避免差错或者返工的发生；（3）要求在给土建提资时一定要反复检查，仔细核对，确保不要漏掉预埋件。在图纸会签时还要再一次仔细核对；（4）为确保电气安全距离，对布置中尺寸偏紧或把握不大的地方，必须进行尺寸校验，不得忽视；（5）电气专业应高度重视防火问题，工程中切实贯彻有关为电缆防火颁发的有关文件、规程和规定，认真做好电缆的防火设计。对电缆防火材料的选择应慎重，要选择有良好资质及良好运行业绩的制造厂，避免以往工程因电缆防火材料质量不好而引起火灾蔓延的事故；（6）以安全为重点，悉心设计电流电压回路防止回路不完善或缺陷，同时悉心进行端子排设计，确保电缆不遗漏；（7）220kV配电装置首次在新疆地区采用支持管母；220kV远期主变进线断路器采用5kA大电流断路器；23 （7）悉心进行电缆敷设设计。严格按照各专业提供的电缆清册进行电缆埋管设计，电缆埋管应留有适当裕度，电缆长度应充分计及转弯部分并应注意电缆弯曲半径。对于电缆数量比较多的地方如断路器本体机构箱，在电缆露出地面的部分用电缆槽盒包裹以使其美观。敷设至全站端子箱、设备机构箱的电缆全部进入箱体内，电缆不外露；23 （8）水平接地网采用均压网，与场地铺设碎石面层配合，不设置操作小道及绝缘地平；（8）路灯、广场灯及草坪灯采用太阳能灯具，即美观又节能环保；23 （8）优化避雷针设计，对避雷针保护范围进行详细计算，取消多余的避雷针，以节约钢材；（9）在设备线夹选型时，使设备线夹的尺寸与各设备本体接线端子尺寸协调一致，使得全站连接美观、好看；（10）设备外壳接地通过设备支柱（钢管柱）底部预留的接地端子用扁钢引至主接地网，预留的接地端子尺寸要求与其连接的扁钢尺寸一致且全站构架、支架底部预留的接地端子方向一致；23 （11）根据工程实际情况，贯彻国网及西北电网有限公司“二十八项反事故措施”的要求。6.2总图专业（1）电缆沟交叉处无异性盖板电缆沟十字交叉处一个方向设跨电缆沟横梁，电缆沟交叉处避免了异性盖板，并在沟沿顶面、盖板下面设30×10减震密封橡胶条。将传统的企口式电缆沟改为平口式，使得制作电缆沟更为方便，同时便于检修人员开启电缆沟盖板。通过在电缆沟交叉处设横梁使得站区电缆沟转角处没有异性盖板，不需进行现场加工，同时也起到了美观作用。电缆沟上增加橡胶条以起到找平、减震等作用，在电缆沟上行走比较平稳。详见下图：23 （2）电缆沟盖板采用混凝土包角钢盖板覆盖式灰色钢筋混凝土板，加设∠50X5角钢边框。严格控制其几何尺寸，做到表面平整，边线顺直、无裂缝，颜色一致，并在沟盖板表面喷区域标示及序号，使之成为工程亮点。（3）进站道路、站区道路混凝土面层中加引气剂及抗裂纤维23 由于站址地处温差大、干燥地区，混凝土面层养护时容易产生混凝土干缩裂缝，设计在混凝土面层中增设引气剂及抗裂纤维可有效减少混凝土面层表层裂缝。（4）与电缆沟、涵洞交叉处道路面层增设宽出电缆沟、涵洞边缘各4米的钢筋网根据变电站电缆沟与道路交叉多，且道路面层易出现裂缝等问题，本次设计中针对以上问题在道路面层中增设宽出电缆沟、涵洞边缘各4米的钢筋网。跨盖板涵沟外壁两侧各宽2m范围内全部采用级配碎石分层碾压有效减少了地基不均匀问题。根据以上措施可有效减少与电缆沟、涵洞交叉处道路面层裂缝问题。6.3结构专业（1）750kV构架结构型式借鉴750kV示范变及后续其它750kV变的成功设计经验，本工程750kV变电构架采用钢管格构结构，即矩形变断面圆钢管弦杆、圆钢管腹杆、螺栓连接的格构式柱；矩形等截面圆钢管弦杆、圆钢管腹杆、螺栓连接的格构式梁；梁柱主材采用柔性法兰连接；梁上下弦4点与柱铰接，整体与柱为固接。该种结构受力明确、取材方便、结构新颖、经济指标好。运用国际通用的STAAD/CHINA(2005版)空间杆系分析与设计软件进行计算，对750kV构架柱的根开尺寸及梁断面尺寸进行优化设计。23 （3）220kV构架结构型式构架柱采用A型直缝焊接圆钢管结构，构架梁采用直缝焊接单钢管梁，梁柱主材采用柔性法兰连接。23 为美观起见，焊缝设置在柱内侧、梁顶面。根据检修使用要求，只在单钢管出线梁及单钢管高架横穿梁上设置走道板及栏杆，单钢管母线梁只设计爬梯，节省用钢量，降低工程造价，同时也美观大方。（5）高强度钢材的应用技术（建设部10项推广新技术之一）330kV及500kV变电站，一般都采用双分裂导线，但导线截面较小，因而构架受力也小，一般采用Q235结构钢可以满足受力和变形要求。对于750kV变电站，双分裂导线截面大，由于结构受力和变形要求，750kV格构式钢管结构的主材采用Q345B高强钢，可有效减少构件截面，虽然其单价较Q235钢高150~200元/吨（黑件），但由于总用钢量降低且用量有限，并不增加工程造价,达到经济美观的双重作用。23 （6）根据构架高度有区别的设计爬梯，节省用钢量，美观大方220kV构架较低采用I字型爬梯；750kV构架较高采用H型爬梯。23 （7）750kV构架设置高空防坠落装置（8）构架及支架与地面接触处设计六边形或圆形混凝土保护帽保护柱脚不锈蚀。23 （9）构架及支架底部接地件统一为南北方向，并统一制作。（10）对于复杂支架柱上接地件、不同方向的操作机构箱连接件、支架不对称柱帽板，考虑其相互之间的关系可能存在工厂加工、现场安装发生转向的错误，在设计图上采用索引图进行了明确的标注，设计交底进行了强调。（11）构架及支架底部设排水孔排除钢管内可能的积水为防止雨水从柱法兰盘间隙尤其是柱帽板顶部预留镀锌排气孔封盖不严致使雨水流入钢管底部积水引起钢管底部冻涨，在构架及支架底部设排水孔排除钢管内可能的积水。本工程所确定的钢结构加工厂采用的是热喷锌，柱帽板顶部可不预留镀锌排气孔，所以主要防止的是柱法兰盘间隙的雨水。23 6.4建筑专业（1）《民用建筑节能管理规定》自2000年10月1日起施行。规定条款中规定：国家鼓励发展节能墙体、屋面的保温、隔热技术和材料；同时，国家发改委、国土资源部、建设部、农业部对粘土砖生产过程——毁良田、污染环境、质量安全隐患达成共识，并联合下发通知，通知要求：实心粘土砖是一种资源消耗型产品，不仅大量破坏土地、消耗能源，而且破坏生态、污染环境。2000年6月，国家确定了170个大中城市，要求在2003年6月底以前，完成住宅建设中禁止使用实心粘土砖的目标。变电站中建筑物主要有主控通信楼、各级电压等级的继电器室、站用配电室等，一般主控通信楼为框架填充墙结构（湿陷性地基土）、其余为砌体承重墙结构。本工程地处西北寒冷地区，应因地制宜的采用环保节能的建筑材料，避免采用实心粘土砖。23 （2）主控通信楼平面布局及功能坚持以人为本的设计理念，为办公休息尽可能提供良好的朝向通风和采光，将检修工具间、厨房及餐厅等布置在建筑物的北面，办公室、值班休息室等布置在建筑物的南面，动静分开，努力做到生产办公既紧密联系又相互分开。建筑物为两层框架结构，一层布置有通信机房、蓄电池室、配电室、卫生间、会议室、供水设备间、检修工具间、厨房及餐厅、门卫室,二层布置有三间休息室、主控室及计算机室、办公室及卫生间。设计时将有生产功能的通信机房、蓄电池室、主控制室及计算机室独立出来，靠建筑物的东南方向布置，动静分开，使主控室具有最好的朝向、通风采光与视线，并可同时观察到全站设备的运行情况，便于监测。（3）立面处理及建筑装修由于主控楼作为办公及生活场地的主要建筑物，同时又是进入站区大门后视觉集中的交点，故在建筑立面设计中将重点放在门厅的入口处，在入口一侧设计了一块装饰板，使建筑造型富于变化，并在雨蓬、檐口的构图及门窗布置上做文章，用局部增加线条的方法，力图创造出一个简洁大方、色彩明快，与环境协调并有现代气息的工业建筑。遵循经济实用、美观大方、突出重点的原则，装修重点放在主控制室、通信机房等主要生产用房，墙面采用浅色乳胶漆，平顶采用微孔吸音铝板，地面采用地砖，其余房间作普通装修。23 外墙采用面砖，门窗为塑钢门窗，中空玻璃。装修以美观实用大方为原则,局部提高建筑标准，使建筑本身透出清新和淡雅，加强了工业建筑的性格和特征。以形成独有的建筑风格。其目的在于使工业建筑成为一个多方位、多层次、多功能、高效率的整体。（4）主控通信楼、大门设计的最终方案在与建设方充分沟通后确定。7工程建设标准强制性条文执行情况根据《工程建设标准强制性条文》（电力工程部分2006版），我们将永登750kV变电站工程中涉及的强制性条文应用情况罗列如下，但不限于此：7.1《交流电气装置的接地》DL/T621-1997（1）第4.1条变电站内中电气装置和设施的金属部分接地均符合规范4.1的规定。（2）第6.2.5条变压器中性点、GIS接地端子、避雷器（针）接地端子采用专门敷设的接地线接地。7.2《电力设备典型消防规程》DL5027-1993（1）第7.3.4条……室外单台油量在1000kg以上的变压器及其他油侵式电气设备，应设置储油坑即排油设施……7.3《低压配电设计规范》GB50054-1995（1）第3.1.8条成排布置的配电屏，其长度超过6m时，屏后的通道应设两个出口，并宜布置在通道的两端…….（2）第3.1.9条23 成排布置的配电屏，其屏前和屏后的通道最小宽度符合第3.1.9条中的规定。7.4《220kV~500kV变电所设计技术规程》DL/T5218-2005第8.2.4条房屋建筑的均布活荷载及有关系数满足第8.2.4条规定。7.5《电力工程电缆设计规范》GB50217-1994第5.3.5条直埋敷设的电缆，严禁位于地下管道的正上方或下方。电缆与电缆或管道、道路、构筑物等相互间容许最小距离符合第5.3.5条规范要求。7.6《水力发电厂接地设计技术导则》DL/T5091-1999（1）第4.2.9条防雷接地及要求符合第4.2.9条规范要求。（2）第5.3.5条为了防止触电危险，在低压电力网中，严禁利用大地作为相线或中性线。（3）第8.2.1条接触电压和跨步电势符合第8.2.1条规范要求。说明：以上条款要求同《交流电气装置的接地》DL/T621-19977.7《电力设施抗震设计规范》GB50260-1996第1.0.5条、第1.0.6条电力设施应根据其抗震的重要性和特点分为重要电力设施和一般电力设施，330kV及以上变电站为重要电力设施，重要电力设施中的主要建筑物为一类建筑物。因此，本工程主控通信楼、所有电气设备房屋，均提高一度采取抗震构造措施。7.8《火力发电厂与变电站设计防火设计规范》GB50229-2006（1）第11.1.1条建（构）筑物的火灾危险性分类及耐火等级均符合规范表11.1.1的规定。（2）第11.1.223 条变电站内各建（构）筑物及设备的防火间距不应小于规范表11.1.2的规定。其中主变分相间、高抗分相间及站用工作变间不满足最小距离要求，相邻相间设计防火墙。7.9《电力工程直流系统设计技术规程》DL/T5044-2004第9.1.10条蓄电池室内应有良好的通风设施。室内的通风换气量应按保证室内含氢量（按体积计算）低于0.7%，含酸量小于2mg/m3计算。通风电动机应为防爆式。第9.1.11条蓄电池室的门应向外开启，应采用非燃烧体或难燃烧体的实体门，门的尺寸不应小于750mmX1960mm（宽X高）。7.10《电力设备典型消防规程》DL5027-93第7.3.4条…….储油坑内应设有净距不大于40mm的搁栅，栅格上部铺设卵石，其厚度不小于250mm，卵石粒径应为50mm~80mm。……..其条文说明的依据为《高压配电装置设计技术规程》SDJ5-85第4.4.3条、第4.4.3条，根据新版《高压配电装置设计技术规程》DL/T5352-2006第8.5.4条并不要求储油坑内应设有净距不大于40mm的搁栅。7.11《火力发电厂劳动安全和工业卫生设计规程》DL5053-1996第6.2.4条上人屋面应设置净高大于1.05m的女儿墙和栏杆。7.12《变电所总布置设计技术规程》DL/T5056-1996（正在修订）第4.1.1条变电所的所址标高满足频率为1%的高水位，或最高内涝水位。7.13《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-200123 第1.0.5条结构的设计使用年限为50年。第1.0.8条建筑结构的安全等级为二级。8工程设计人员通信录专业姓名电话设总穆华宁8835882313571816028电气主工马侠宁88358807电气主工许玉香88358820土建主工张玉明88358813电气一次刘晓刚88358773电气二次刘昱88358782保护张韬88358772总图赵捷88358774土建结构胡丰88358767土建建筑赵真88358772供水汪伟88358766暖通闻潜88358777通信地址：西安市高新技术产业开发区团结南路22号西北电力设计院邮编：710075传真：029-8835700023'