浅谈绿色变电站

浅谈绿色变电站中国论文网i0o%iLCpC
陆姗梅
a xu8W-Sv0（广西福源电力设计有限责任公司 537000）
;z?+]p%m%Py*gr.i0能耗、低污染、低排放的的绿色电网成为电力建设发展的重要目标。
U^4I&w;?0作为绿色电网建设的重要组成部分，设计高效、环保、安全、节能、中国论文网KEjMay
经济，可持续发展的的变电站是当务之急。通过新技术、新设备、中国论文网#`+bua*W
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新材料、新工艺，在变电站的建设中科学规划、环保施工、节能运行、
9^|b4Pg5zU)?O7S0智能调度和精细管理，降低其对自然景观和环境的影响，最大可能
LR6F`8m-a0地减少水土流失和植被破坏，较少能源损耗及减少环境污染，实现中国论文网's-c9n9jU(i
节地、节材和节能降耗，将效率最大化、资源节约化、环境友好化、
2ddB!~8~P/ak"s u1S0管理智能化的理念全面融入电网规划、设计、建设全过程。
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K HA_d$^h+_E0近几年，一场绿色能源风暴席卷了全球，也吹遍了祖国大地，中国论文网uE#OrR;T
推动了我国新能源领域的绿色革命。一时间，这场绿色能源革命又中国论文网4iC^+l{
在整个电力行业及相关产业中迅速兴起和展开：新能源、智能电网、
S2XMLnlP0数字变电站等新概念、新词汇不断的出现在我们眼前和媒体上；绿
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Vv[!J0色电网、绿色电厂、绿色变电站建设的呼声不绝于耳；各种绿色电
M*E\v'I0力产品和智能设备层出不穷。这场绿色革命改变了我们的观念和思中国论文网b"K3d'[&[xc+Y B
想，推动电网朝着绿色电网建设的战略目标向前迈进。中国论文网T+Y6Xbr ll B o
“绿色变电站”，它应该是这样的：
/^pCM(f R01、选址规划与自然完美结合
`N}B8k-i~K4~0地理位置对绿色变电站的建设非常重要，应本着节约土地资源、
:hw(@$wo&}h ?0减少水土流失和环境污染的原则，既要避免在地址结构复杂和危险中国论文网DD{#K.T/K*DK
的地段，又要求变电站的外观及造型与周边环境协调一致。特别是
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meN5^*Z!l0现在城镇市区内的变电站建设较多，变电站的外观及造型应与周围
7C*{)J\A-V0环境一致。尽量避免在居住区建设变电站，以防产生大量的拆迁工中国论文网-Ag mH+y+Y
程和意外事故。符合电网规划的布点要求，尽量靠近负荷中心、降中国论文网XLm-tE)L
低线路建设投资和运行费用。
p|p.L;gz02、艺术建筑设计，令人赏心悦目中国论文网(FS,U`
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变电站属于工业建筑，是进行电力生产的工房，实用性是建筑
%r$mjt&e&TMrn0的首要功能，建设时要将设计科学、布局合理、用材环保、施工严中国论文网 Y!m$sA&K7oG1GR
谨、低碳生产、管理人性等先进理念深入贯彻到电力生产的全过程；中国论文网h'XF6Y'C*P V Fn\
广泛应用新技术、新设备、新材料、新工艺，实现电网设施与城乡、
[#_aIu `P5} E0自然及周边居民的和谐共处，使之充分发挥变电站的输、变、配的中国论文网*O
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功能，确保电网及变电站的安全经济稳定运行。
;f+ovvHi*M,d/\0其次才是观赏性，变电站既然作为建筑的一类，在保证其功能中国论文网/C%{,O-l0y2Xmd^B'l4dC
的前提下，建筑美观性是很必要的。绿色变电站是艺术建筑，具有
%m6xfz1f0eiT0文化价值和审美价值，具有象征性和形式美，能够体现出民族性和中国论文网C?Jh FY}mF
时代感。具体讲，绿色变电站从内部空间到外部形体，从细部装修中国论文网;y5n/[HD
到群体组合，从架杆到放线，从电缆敷设到设备安装，要求整齐划一，中国论文网"I}1ak g3q+`Tp
整齐排列，注重工艺和质量，做到重点突出，和谐统一。在颜色选中国论文网7ez8Eq0V{MCx
配和材料制造上要有对比效果；在结构上要强调整体统一性，有丰
e.p,?i!i5@v7PQ0富多彩的文化内涵，处处能给人以美的享受，“凝固的音乐”也由中国论文网*z.t2T8a'Pq~j
此而得名。
c;e(j)L6?9p"Kh1G03、智能高效，绿色低碳中国论文网 Q*Y {Bk6g8mV-v&n`
智能变电站是数字变电站的升级和发展，智能变电站是智能电中国论文网8u"k^w:F+t8?y-p-W
网中变换电压、接受和分配电能、控制电力流向和调整电压的重要
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Q[f!B0电力设施。数字变电站就是智能变电站的代名词，它主要体现在智中国论文网I`gz~1`4Kg
能化一次设备（电子式互感器、智能化开关等）和网络化二次设备
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q0m~-M5d%o0分层（过程层、间隔层、站控层）构建，建立在IEC61850 通信规中国论文网FJC
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范基础上，能够实现变电站内智能电气设备间信息共享和互操作，中国论文网7A#B6?6lNX9[ p|
其优势是经济高效，即电网运行和输送效率高，运营成本低，能源
BmR`/D_;e9\q%v0资源和电力资产的高效利用；清洁环保，即促进可再生能源发展与
A}R.|_0利用，降低能源消耗和污染物排放，提高清洁电能在终端能源消费中国论文网%v zp7Y?n$V\'`E
中的比重。
;zQ1O?0k;N8w#C0绿色变电站改变了我们的工作方式和管理模式，提高了安全生
(y/IL9RI2Y[Nn$p0产及工作效率，给电力生产带来了巨大的变化。从电能的输送和分
P J#P^!I+JU Z'Cs0配，到低损耗输电和智能变电站对能源的高效利用无不体现出数字中国论文网yI3t0N#TY4t
变电站的作用：计算机监控系统代替运行值班人员对全面监控和管
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`(A0az Qk0理变电站，并能远程监控、管理和维护现场设备；远程图像监视系
yX/N(es0统能直观显示现场设备及周围的情况；室内温度、湿度超标，空调
#y:oy2},eH1K0自动启动，并能远程控制灯光、风机和空调；“电力系统同步时钟”中国论文网:@oCs:}'t+c
极大地提高了测量的准确度；当设备运行出现异常，“网络报文记中国论文网5^] jw;|
录及分析系统”就能立即分析所有通讯报文并对异常报警，进而查
th.u%^(D_4U0找到隐患和错误原因，指导人员定位排除故障；当出现火灾报警讯
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l0号时，灭火装置能自行启动，实现高效安全灭火。
'fz@9|&U`aw04、水污染防治
+Z3Him`ZD#yX"h0变电站排放的废水主要为生活污水和少量工业油污水。变电站中国论文网.Wh {)ro_:Q7[
事故油池具有油水分离功能，在特殊情况发生时能处理掉含油废水。中国论文网.|Vj~.VD?
对于主要排放的生活污水可利用生物降解或水处理设备来净化水
5a_nE-w(e {4X)J0质，处理过的水可继续循环使用，达到节水的同时防治了废水污染。中国论文网
LI)@k}TYZ.vg
5、变压设备的选择中国论文网it@(sK(A@g}4R!{
绿色变电站的要求不仅仅是外围建筑设备的环保、高效，还应中国论文网(G Q:RR.c.k4Dm3W
根据全站负荷统计，考虑设置交直流一体化电源。综合考虑设备的
!y\_ A.g.h)AN!A0重要性和可靠性要求，结合目前技术水平，对保护、测控装置进行
v?"@QCCj0适当的整合，同时要求变电站的系统部分和电器部分做到安全节能。中国论文网,}L^/LA9JJ u4N
对于变电站系统来说，就是在保证正常的供电外合理配置无功装置中国论文网Fa3X)c{A6}a
功率，采用先进的集成化、智能化继电保护装置。中国论文网,]4G4ZW? d{yn
电气部分设备选择是以安全可靠、性价比高为基础，尽量使用
uI `0LZ1H0低声噪、少污染的先进设备和工艺。在条件允许的情况下，可采用
3cN4]gz rxN5a'k0数字接口的职能一体化设备，操作时应为处理器检测信号回路和控中国论文网_nS_zqD
制操作回路。变电站的照明可采用绝缘铜管母线、高效节能照明灯中国论文网 Vg {E[e,H
具、节能变压器等进行节能。中国论文网\ Li{*{.qs
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6、电磁辐射防治中国论文网
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随着高压线路的增加和变电站的加速建设，随之而来的电磁辐中国论文网t+| H tnY9G{
射污，越来越受到有关部门和广大群众的重视。降低电磁环境的一
l.?,ou/y0个有效途径就是采用辐射较小的先进设备和利用国内外的先进技中国论文网Pne'IC L
术，采用智能化的电站、利用先进的光电式互感器技术和网络通信
u)r/v,DTzbT0技术，可以有效的将交流的电磁信号转变为弱的数字信号，大大降
)S\:UO/d0低变电站及高压传输设备的电磁辐射污染。
3rawent0在变压器上采用新材料也能有效的降低电磁辐射，变电站应做
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k,N0到随时检测，建立电磁辐射实时监测系统，保证电磁辐射不超标。中国论文网n_6_2n Y5^;XKjdE
7、噪音污染防治中国论文网&[f#a|m.m`BHx
变电站的设备复杂多样，在运行时易产生各种噪音，如本体噪中国论文网$l$fGy%sy6}j)o
音、变压器冷却风机噪音等，影响周围居民的正常生活。控制噪音
H/])?*A9?s0的污染要先从源头抓起，降低变压器本身的噪音可以通过一些技术
U AVqr*Cm d0手段和运用新材料达到减弱的目的。中国论文网:v5_deP%sh
如传统的变压器改造时可用加铁芯截面积降低磁通密度的方
SdX:f7c J4qz+zc0法，以及采用优质硅钢片，改善组装工艺，还可以主变基础采用混
7@az.|-T$z0凝土条形基础减少主变与基础的共振等。对于外围的设备如风冷却
v&|}8H)U+@,l0设备等选择优质低噪音风机；在变电站的周围加建高围墙来隔离噪
Bm}0UG7s0b0音也是一个很好的隔断噪音方法。中国论文网9G&i2M.dS)J0s8P
8、站内外环境质量与环境保护中国论文网1o1} S3U!r?!B
作为一个绿色变电站，应该对周围的环境起到保护作用。在传
.vjCPB.wt;\:k)\0统的变电建设中往往使用了大量的降阻剂，有些降阻剂接地体具有
:J&~+u ~8pz3P*?$G1b0强烈的腐蚀性，甚至对地下水资源造成污染，建设变电站中，可采
iy1R9Lke+QN0用降阻效果稳定、对电极具有防腐作用的离子接地极进行降阻。变中国论文网:sM&`'kzo
电站采用屋顶绿化和墙面绿化等方式进行绿化布置能改善城市环中国论文网a\-| p6hdm q$gQM
境，是提高生活质量和改善生态。中国论文网
MSa Fw0ltc
随着国家提出和谐发展的要求，低碳经济，节能减排成为各行
?(X.b0ZBRnp0业进行工作的目标。电力是国计民生的一个重要行业，选择合理、
["s4L;_F2FW1Z0环保的建设方案，提高变电站的运行效率，节约资源，降低损耗是中国论文网D1Ux}'p&Q3D
进行电力系统改革的一个重要目标。中国论文网*Y"n vt h&U#L0T+X
绿色变电站是绿
p&SYA)q0色电网的重要一环，中国论文网,JT xPbqqGa#[3u
也是组成绿色电网的中国论文网8w-Bl~Y)W|2^vN[]]
关键点，它开启了绿
UR*P%AKT0色电网建设的新篇章：中国论文网d?S:[j-\
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2010 年10 月，
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Xkyu#P,f|0广东电网公司第一座中国论文网%M9~i(a P3S)S
绿色变电站——110
n4r5{h+ge;D(G0千伏佛山平西变电站中国论文网`)p dpK`
正式投运中国论文网?Rh9ERq3g|
110 千伏平西变电站位于佛山南海桂平中路花场边，主体结构
!f0_+j;X%NB!q9Y0为一栋白色二层建筑。除道路与建筑物外，全部采用绿化或透水砖中国论文网\9`s#qv-l;l/b$|
面层，全站绿化面积达690 平方米。现场看不见错综复杂的线路，
E)@3V&c#x(f l0也听不到变压器的低鸣。中国论文网2_ V'Q ?L}$R)b
在建筑设计时，设计者充分利用大门、门厅窗等形成穿堂风，

W)_$TqO mR d0设备生产区采用自然进风，辅以轴流风机排风的方式，轴流风机还中国论文网 m;z
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加设了温控装置，同时采用塑钢窗框、特殊玻璃、特殊塑料板进行中国论文网 {guv7E
隔热。据统计，在进行上述的节能尝试后，该站每年节电超过42中国论文网w [@ZEZhm
万千瓦时。
miy6UJ ~;u0该站的另一大玄机在顶楼。露天平台上加设的屋面雨水收集系
W:^FV.J3kV^0统，令综合楼成为一栋可基本自给自足的生态型节水建筑。处理后中国论文网/N]N$J/},g^S
的雨水将达到景观用水水质标准，用于绿化等站内日常用水。通过
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Xonr0c#|0测算，该站每年可利用这类非传统水源达700 立方。
"h }3\,Wt#RVC&L.A#Hzj0平西站在主变压器、站用变压器、串联电抗器等选择上都选用中国论文网/m:`:yKY^
低损耗、降噪型设备，对建筑主体加装消音设施，外界基本听不到
6\"pV\:As0噪声。此外，该站对室内采用节能灯，场地照明采用太阳能LED 灯，
-K@p5i R/\ gb5y0这类照明灯单管寿命长达5 万小时。中国论文网9B.qrp
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与常规变电站相比，平西变电站围墙内面积节约了118.5 平方
!ixk C}yY"q}0米，整体建筑面积节约155 平方米，容积率仅为0.9，是目前全省中国论文网/N:e Wp1su9n"\
占地面积最小、容积率最低的变电站。中国论文网wo2@|'Q5GgE5~
2013 年1 月，广东省东莞市第一座绿色变电站——110 千伏石中国论文网(B_;M'Xt~7J
鼓变电站正式投运
\!B Ba5Pk0};p0110 千伏石鼓变电站位于东莞市南城康华医院附近山坡上，从中国论文网eK$s@{8j
外观上看，看不到线塔、避雷针、变压器，全封闭的现代化建筑与
ZT-c6h{1[gef$Qw0人们印象中的传统变电站相距甚远。中国论文网*J"I.?iJZk
作为东莞首座环境友好型绿色变电站，其兼具节地、节能、节
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|0水、节材、保护环境等多项优点，以颇具亲和力的建筑设计取代传
KzC!I/V/tP`.y h1R0统变电站的外观，同周边环境实现了完美融合。其在环保节能上主
Gx"ORG5K,l0要有以下三大亮点：中国论文网+ve2D_FS _
1、用材考究隔音更好
XEIF-Jn7yp0石鼓变电站所用建筑材料的科技“含金量”非常高。以墙体砌
kI$Gg}*r'|z2`0筑所用的新型蒸压加气混凝土为例，一块加气混凝土砌块的强度相中国论文网7J8H I/y1F{ bx/Ig
当于18 块红砖，且不受一次砌筑的高度限制。蒸压加气混凝土内
aj(V.R$A"Xm7P0部含有大量气泡和微孔，保温隔热能力强，隔音效果良好，且耐火中国论文网NG)ILG&h2QG
阻燃，导热系数很小，即使在高温下也不会产生有害气体，能有效中国论文网 ixd7B;~ n
抵御火灾。
JJ"DF-l5}^;q%l;z0该站所用的新型建筑材料成本适中，比普通建材的性能更加突
^Q ra9d R"|0x,U0出，使建筑本身具备了保温隔热、耐火阻燃、吸音隔声等优点，同中国论文网4~GMR0YpR
时还具备良好的水密性和抗风压性。
q{*P3K"r6tk*J'H@02、高标准设计设备更安全
,h'B#lP!zo)Y0由于绿色变电站所有设备藏于室内，对变压器自身损耗、发热中国论文网/P/l)l_)N*@8zf
量都提出了更高的技术要求。石鼓变电站设备的各项指标都严格遵
cy6[ A7p_0循技术协议标准，部分指标甚至还高于协议标准。如技术协议要求中国论文网Q"G(B5Z;nY
主变压器空载损耗小于32 千瓦，石鼓变电站则为27.71 千瓦，损中国论文网x8B1b"VO~!J
耗降低了4.29 千瓦，降损率为13.4%。主变压器损耗率的降低，很中国论文网(hA
B,[9}ur
好地控制了其发热量，确保了设备的稳定性。中国论文网9{R'H*OI^L[
3、环境美化绿色更环保

gJ f*U#Mmc0在110 千伏石鼓变电站院内，除了建筑物以外的边坡场地、空
8df X/DY*y4@*X0地都种植了绿色植物。用于绿化的植物属少维护、耐候性强的品种，
V p2a6yI7pl5K0可以有效降低维护成本，美化站区环境，并同周围山坡环境相协调。
'wQ5C.@%ewY0另外，在站址南面和西面围墙外种植高大乔木，将部分热辐射阻挡中国论文网8n z m?0QU,bylx
在变电站室外，以节省变电站空调耗能。目前，站区总绿化率达到中国论文网&`g;|g+H xsb7D
了30% 以上。中国论文网b
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2013 年2 月，贵州电网公司第一座绿色变电站——110 千伏青中国论文网:OTpR#ZT.N?
山变电站正式投运
*E7U$`,u-xVv!K`0110 千伏青山变位于贵阳市南明区国际城小区附近的山坡上，
8|K#wy?me8bt0三层楼高的米黄色建筑，外观貌似一座美观的商务办公楼。中国论文网#x$B4R&p*_Kj
110 千伏青山变利用小区道路形成环形道路，降低了占地面积。
4E5Hbvu0本站占地仅2250 平方米，而同类型变电站占地面积约3500 平方米，中国论文网7aT)c.r
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减少了37%。独特的外观设计，使得变电站以颇具亲和力的风格，
J(~4[]Oq/maGx0与小区建筑遥相呼应。
Y^q1B'lL Fk;|,o2f0据了解，该变电站不仅绿色、低碳，还能够满足贵阳市区最大
G6f6K*q;P_4l0棚户区整体改造的用电需要。110 千伏青山变建设规模包括3 台主中国论文网 E;f"V/L@
变，容量为3×5 万千瓦，电压等级为110kV/10kV，10 千伏出线36 回。中国论文网e!D2Py,Pa9I:hX
采用双电源进线方式，为220 千伏竹林变至110 千伏青山变双回中国论文网 @?t1M E
线路，全线路总长8.645 千米，杆塔基数29 基。该变电站投运后，
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g0不仅可以提高花果园片区客户供电可靠性，解决贵阳南部电网冬季中国论文网6T$?j5^1j
过负荷问题，也可为贵阳市“十二五”经济发展提供强有力的电力
[1kV ?d'j4F(y0保障。中国论文网 pd;X\;b[9d!OZK
2011 年4 月，贵港供电局第一座全户内GIS 变电站——110 千中国论文网$RA)z9p@8\D `
伏东湖变电站正式开工中国论文网6j&LQ&E m
110kV 东湖变电站址位于贵港市东湖景西北侧区内，东南面紧中国论文网9zi!Bc4R9A
临东湖；站区占地面积3934m2，绿化面积928m2。配电装置楼长约中国论文网#sl ft4yKb
M:A Cu5}M
50 米，宽30 米，高15 米。中国论文网c Y.Me'm
该站所有电气设备为全户内布置，一是满足节约用地的要求；中国论文网Zk|-CjuR!c_ U
二是电气设备置于户内，采用隔音降噪措施，减少变电站噪音污染；
*s9Bn$A-t%Q:I+U;n0三是变电站外观看起来仅为一栋楼房，通过建筑外立面及屋面建筑
^ h ?\m7q9e_"[0处理，使其与周围的景观相协调，不影响东湖的风景。中国论文网 |h7m!pD:w
该变电站结合了东湖景区特色，配电装置楼屋顶设计成古建筑中国论文网K}~,cP @(q
阁楼造型，琉璃瓦的颜色选用灰色，四周外墙的窗户采用琉璃瓦做
0GCKrY&b0X3P*k0窗檐，外墙排风口采用雕花装饰。整栋建筑看起来就像一个古建筑中国论文网^.N!Wb}x0{
阁楼，既保证变电站的功能需求，又不失东湖景区特色。该变电站
D3Dfc2I.rz2?'[-A;[0建成后将完全融入东湖景观里面，变成一个优美、自然、独特的东中国论文网(~b p#?A0t+VJ
湖一角。中国论文网'P,A\*v9?O
电力生产是在发电、输电、配电、供电等关键环节上同时完成的，中国论文网6?c"^V-CFA1wGA&nn
如果在某个环节上，做出一定革新和创造节省电能消耗，那么就能中国论文网i8A X$?:U"Hm4g
从某种程度上降低因发电环节的排放给社会环境造成的破坏，这也中国论文网GMI:M*poW#K#LT
就意味着节能的同时就等于减排。中国论文网%Sf#XK{2IBPII
随着国家提出和谐发展的要求，低碳经济，节能减排成为各行中国论文网3@`QPI"~ c'dO J
业进行工作的目标。电力是国计民生的一个重要行业，选择合理、
m\DL([0环保的建设方案，提高变电站的运行效率，节约资源，降低损耗是中国论文网+K
n6ic(uv7N(p s,V
进行电力系统改革的一个重要目标。
.Jc$F8O.^(Y-Cj0