发布时间：2023-05-15 16:35:56
序言：写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁，我们为您精选了8篇的电站设计规范样本，期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发，请尽情阅读。
[关键词]电子互感器；在线监测；传感器
中图分类号：TM762 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）19-0094-01
1 课题意义和要求
在对智能变电站的发展历程以及现状有了一定程度上的认识的基础上，了解到智能变电站较之传统变电站的优势，然后对待设计变电站的相关原始资料进行分析，对如何设计这个智能变电站有了具体的思路，最后按照智能变电站设计规范《110kV～220kV智能变电站设计规范》里面相关的设计原则对变电站各个部分系统进行了经济、合理、智能化选型。
其中主要的内容是：对变压器进行选型，因为有变压器智能化技术，所以在设计中在变压器部分加入了智能化组件；对电气主接线的不同方案进行分析，比较其优劣，最终选取一个比较经济、实用的方案；对系统进行短路计算，其结果是下步电气设备选择的依据；对电气设备进行选择，主要是断路器、隔离开关、互感器、母线、高压熔断器、消弧线圈等。其中断路器、互感器可以选择智能化设计，并可以在系统中加入合并单元。
2 本变电站站用变压器的选择
变电站的站用电是变电站的重要负荷，因此，在站用电设计时应按照运行可靠、检修和维护方便的要求，考虑变电站发展规划，妥善解决分期建设引起的问题，积极慎重地采用经过鉴定的新技术和新设备，使设计达到经济合理，技术先进，保证变电站安全，经济的运行。
一般变电站装设一台站用变压器，对于枢纽变电站、装有两台以上主变压器的变电站中应装设两台容量相等的站用变压器，互为备用，如果能从变电站外引入一个可靠的低压备用电源时，也可装设一台站用变压器。根据如上规定，本变电站选用两台容量相等的站用变压器。
站用变压器的容量应按站用负荷选择：
S=照明负荷+其余负荷×0.85（kVA）
站用变压器的容量：Se≥S=0.85∑P十P照明（kVA）
根据任务书给出的站用负荷计算：
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）
考虑一定的站用负荷增长裕度，站用变10kV侧选择两台SL7―125/10型号配电变压器，互为备用。根据容量选择站用电变压器如下：
型号：SL7-125/10；
容量为：125（kVA）
连接组别号：Yn，yn0
调压范围为：±5%
阻抗电压为（%）：4
3 变压器智能化
变压器智能组件包括测量、控制和在线监测等基本功能。某些工程还包括同间隔电子互感器合并单元、测控、保护等拓展功能。
变压器智能测控装置通过IEC61850通讯规约方便接入数字化变电站的站控层（过程层），实现变电站内数据共享和互操作功能。变压器智能测控装置就地户外安装，采用IP55防护等级。智能控制装置就近安装在变压器附近，方便现场各种传感器的电缆连接。现场传感器通过4～20mA、串口或空节点等方式接入变压器智能测控装置[10]。智能化示意图如图3-1所示。
根据《110～220kV智能变电站设计规范》有：
1、110（66）kV智能终端宜单套配置；
2、 35kV 及以下（主变间隔除外）若采用户内开关柜保护测控下放布置时，
可不配置智能终端；若采用户外敞开式配电装置保护测控集中布置时，宜配置单套智能终端；
3、 主变高中低压侧智能终端宜冗余配置、主变本体智能终端宜单套配置；
4、 智能终端宜分散布置于配电装置场地。（图1）
4 合并单元的选择
合并单元是用以对来自二次转换器的电流和/或电压数据进行时间相干组合的物理单元。其主要功能是通过一台合并单元（MU），汇集/或合并多个电子式互感器的数据，取得电力系统电流和电压瞬时值，并以确定的数据品质传输到保护/测控装置；其每个数据通道可以承载一台和/或多台ECT和/或EVT的采样值数据。
合并单元可以是现场互感器的一个组件，也可以是一个独立单元。
根据《110kV～220kV智能变电站设计规范》，智能变电站对其的总体要求是：合并单元伴随电子式互感器的产生而产生，伴随智能变电站的应用而得到推广应用。其内部工作逻辑相对固定，但可靠性、实时性、一致性要求极高，其重要度应与继电保护装置相当。（图2）
参考文献
[1] 庞红梅，李淮海，张志鑫，周海雁.110kV智能变电站技术研究状况[J].电力系统保护与控制，2010.38（6）
[2] 李瑞生，李燕斌，周逢权.智能变电站功能架构及设计原则[J].电力系统保护与控制，2010.38（21）
[3] GB/T 17468-1998，电力变压器选用导则[S].
[4] 水利电力部西北电力设计院.电力工程设计手册[M].北京：中国电力出版社，2008.08.
[5] 陈慈萱.电气工程基础[M].北京：中国电力出版社，2003.09.
关键词 第三代核电站；风管漏风量；检测
中图分类号 TK8 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2016）160-0165-01
风管漏风量是指单位面积的风管在一定时间内泄漏的风量容积，风管漏风量检测是在风管安装阶段进行的风管严密性检测，它是验证风管系统预制和安装严密性的一个重要指标。因此，在核电工程通风系统施工过程中，风管漏风量必须满足设计要求。
传统M310核电站在风管安装阶段的严密性检测是根据GB50243-2002《通风与空调工程施工质量验收规范》中相关规定执行的，相比M310核电堆型，第三代核电在风管漏风量方面提出了特殊的要求。第三代核电设计规范根据HVAC系统设备等级的不同，将HVAC系统分为2个泄漏等级，制定出不同等级风管及壳体的漏风量限值，并规定了漏风量检测的具体要求。
1 第三代核电和M310核电堆型漏风量设计要求分析
1.1压力等级
三代核电设计规范将风管系统的工作压力划分为4个等级，比M310核电和GB50243-2002规定的风管系统均多出一个压力等级范围，具体压力等级规定见表1。
1.2 泄漏等级
第三代核电站的设计规范将通风系统的泄漏等级划分为泄漏Ⅰ级和泄漏Ⅱ级，根据不同的泄漏等级，确定系统容许泄漏率（占系统额定流量的百分比）数值。通风系统的泄漏等级与系统的设备等级（不含D设备等级）存在一定的内在联系，见表2。
从表中可以看出，泄漏Ⅰ级的风管系统均为R设备等级，该部分风管系统主要为空气净化系统，要求空气洁净，无放射性污染；泄漏II级的风管系统为L设备等级或R设备等级，该部分风管系统主要用于一般要求的加热、通风和空调系统。
1.3 漏风量检测要求及分析
M310核电堆型在风管安装阶段进行的风管严密性检测遵照GB50243-2002规定要求。GB50243-2002对风管漏风量检测要求是在漏光法检测的基础上提出的。规定指出：低压风管系统漏光检测不合格后，按照5%的抽检率进行漏风量检测。若合格，则不需要进行漏风量检测；中压风管系统漏光检测合格后，按照20%的抽检率进行漏风量检测；高压风管系统不做漏光检测，应全数进行漏风量检测。
三代设计规范对处于正压和负压的风管系统均要求做正压检测。试验时，可以整个系统做检测，当系统不具备整体检测条件时，也可以分段进行检测，实际施工中多分段进行漏风量检测。规范要求对L设备等级的风管系统进行定性试验，对R设备等级的风管系统进行定量试验。
定性试验的试验压力为压力等级范围的上限，见表1。对于X压力等级的风管系统，由设计给定试验压力值。定性试验的验证方法采取泡沫检漏法或音响检漏法，其优点是不需要进行详细数据的计算，只要找出漏点的位置并进行密封处理即可。其不足之处主要有2点：一是对泡沫溶液质量要求高，溶液涂抹要求均匀且容易产生气泡，微小气泡不容易观察。若采用音响检漏法，则需要一个比较安静的环境，实际施工中很难达到；二是无论采取上述哪一种检漏方法，都需要有足够的操作及检查空间。
定量试验方法有2种，一是压力衰减法，二是恒压法。压力衰减法的试验压力要求为压力等级范围上限的1.25倍。恒压法试验压力为压力等级范围上限，对于X压力等级的风管系统，同样由设计给定试验压力值。定量试验只需将实际泄漏量与设计允许泄漏量比较，若在允许的泄漏量范围内，则合格。反之，则需要按照定性试验中查找漏点的方法进行查漏处理。三代核电设计规范允许用定量试验代替定性试验，实际施工中的分段定量试验验收标准见公式（1）：
公式（1）是针对面积为a的风管试验段，计算的最大允许泄漏量。为了进一步与国标中最大允许漏风量计算公式进行比较分析，将Ls转换为单位面积单位时间最大允许漏风量并统一单位，见公式（2）：
比较公式（2）和公式（3）可知：三代设计规范对风管系统最大允许漏风量的计算取决于系统的额定流量和额定面积，与工作压力无关，而国标对风管系统最大允许漏风量的计算取决于系统工作压力。
[关键词]供配电系统 计算负荷 变电所 变压器 无功补偿 供电线路
中图分类号：TD61 文献标识码：TD 文章编号：1009914X（2013）34005801
一、项目简介
榆树沟煤矿隶属于河北省张家口市沽源县管辖，矿井设计生产能力为120万t/年。本文对榆树沟煤矿供配电系统进行了配套设计。
二、供电电源
本矿井采用双回35kV电源供电。两回电源线路一回引自沽源110kV变电站35kV母线，该站为本地区的枢纽站，输电距离约35km；另一回引自2012年底建成的自黄盖淖110kV变电站35kV母线，输电距离约45km。
三、供电系统
1 输电线路
矿井35kV母线计算电流Ij=212A。设计按经济电流密度选择导线截面，并按电压损失校验。矿井年最大负荷利用小时数按5000h以上，经济电流密度J=0.9A/mm2，则
S=Ij/（N*J）=212/（1*0.9）=235mm2
若导线截面选为240mm2，线路安全载流量为610A，35kV架空导线LGJ―240在cosφ=0.95时，单位负荷矩电压损失为0.0215%MW-km，沽―榆线路电压损失：
ΔU=0.0215×35×12.22=9.2%
黄―榆线路电压损失：
ΔU=0.0215×50×12.22=13.1%
均不满足要求。为满足电压损失的要求，设计采用LGJ―2×240双分裂导线。经计算，沽―榆线路电压损失ΔU=3.55%；黄―榆线路电压损失ΔU=4.56%；满足矿区高压允许电压损失要求。
本矿位于河北省张家口市塞北管理区，年平均雷暴日数为40.3天，属高雷区，设计输电线路全线架设避雷线。为兼顾电力调度通讯，避雷线采用12芯OPGW光纤复合地线。直线杆采用钢筋砼上字型直线单杆；转角及耐张选用钢筋砼门型双杆，在大档距或交叉跨越处采用自立式铁塔。
2 地面供电系统
（1）地面主变电所设计 矿井地面设一座35/10kV变电所，变电所高、低压主接线均采用单母线分段系统。矿井地面变电所10kV母线补偿后计算有功负荷Pj=12122kW，无功负荷 Qj=3408kvar，视在功率 Sj=12627kVA，功率因数COSφ=0.96。
根据计算负荷结果，设计选用三台SZ11-8000/35、35±3×2.5%/10.5kV、8000kVA主变压器，接线组别Y，d11。为满足节能要求，变电所主变压器采用分列运行方式，两台运行一台备用，主变正常负荷率78.9%，故障保证率100%。
35kV系统按中性点不接地方式设计。矿井初期单相接地电容电流较小，10kV采用中性点不接地系统。矿井后期10k侧总单相接地电容电流约为14.7A，因此变电所预留两套接地消弧线圈安装位置。实测单相接地电容电流超过10A后，应安装两套接地消弧线圈，使得10kV中性点经消弧线圈接地。
由于矿井主、副井提升机采用直流传动系统，并且变频设备使用较多，谐波治理要求较高。本次设计选用静态电容器组和动态补偿组合的方式，设计选用1500kvar的SVG链式逆变器和1200kvar电容器组，既满足矿井无功补偿和滤波的要求，又节约了设备投资。
为防直击雷，35kV变电所设独立避雷针2座。变电站主接地网按不等间距方孔网布置，以水平接地体为主，垂直接地体为辅联合构成，变电站工频接地电阻不大于4Ω。
（2）地面供配电系统 矿井地面一、二级负荷采用双回电源供电，且双回电源直接引自矿井35/10kV变电所不同母线段，当其中一回电源故障时，另一电源可担负供电范围内的全部一、二级负荷用电。三级负荷由一回电源线路供电。由于主、副井提升机、地面空压机功率较大，设计采用10kV电源供电。
根据工业场地负荷分布情况，矿井地面变电所设置两台10/0.4kV动力变压器，负担主副井绞车房低压设备、副井井口房、排矸系统、机电修理间、联合建筑、单身宿舍、换热站、生活水处理等设备。
工业场地另设有通风机房变电所，以10kV向两台主通风机及所内两台动力变压器供电，其0.4kV主要负担括主通风机辅助设备、主井井口房、给水设备、制浆站、水源井泵房等。矿井生产系统变电所以～660V向原煤生产系统设备供电，660V配电系统中性点经电阻接地。铁路装车站变电所以10kV向装车带式输送机及所内两台动力变压器供电。各变电所均由两回10kV电源供电，且两回10kV电源均引自地面主变电所两段不同的10kV母线段。
3 井下供配电系统
井下计算负荷Pj=5234kW、Qj=4816kvar、Sj=7112kVA，计算电流410A。设计采用两回10kV电源向井下供电，双回电源引自矿井地面35/10kV变电所不同母线段，经副井引至井下中央变电所。下井电缆长度为650m。
下井电缆按经济电流密度选择，按载流量及电压损失校验。井下最大负荷利用小时按5000h，J=1.15A/mm2，则
S=In/（N×J）=410/（2×1.15）=178mm2
设计选用两根MYJV42-8.7/10kV、3×240mm2铠装电缆，环境温度为40℃时其载流量为482A，当一回电缆故障时，另一回能负担井下全部负荷的用电。一回路送电时，电压损失为0.52%
井下设中央变电所、石门变电所。井下采用中性点不接地系统。
井下中央变电所主接线为单母线分段。变电所以10kV分别向石门变电所、上仓胶带机头高压配电点、主排水泵供电；以660V向水泵房电动阀门、井底水窝水泵、副井井底机械设备、架线电机车整流装置、定量装载设备等负荷供电。
石门变电所两回10kV电源电缆引自中央变电所不同母线段，石门变电所以10kV向综采工作面移动变电站、掘进工作面移动变电站供电；所内共设5台变压器，其中两台KBSG-500/10、10/1.2kV、500kVA变压器负担移动制氮机组用电；两台KBSG-400/10、10/0.69kV、400kVA变压器以660V向掘进工作面局扇、普掘工作面、轨道上山绞车等负荷供电；一台KBSG-200/10、10/0.69kV、200kVA变压器作为掘进工作面局部通风机专用变压器。掘进工作面配电设备实行风电瓦斯闭锁。
综采工作面皮带顺槽设备由设置在皮带顺槽的移动变电站供电。运输顺槽设备由运输顺槽移动变电站供电。每个综掘工作面配置二台移动变电站，其中一台为掘进机供电，另一台为综掘面其他设备供电。普掘工作面设660V配电点。
参考文献
[1]《煤矿安全规程》2012
[2]《矿山电力系统设计规范》GB 50070-94
[3]《煤矿井下供配电设计规范》GB 50417-2007
[4]《煤炭工业矿井设计规范》GB 50215-2005
【关键词】人防区域电站；柴油发电机；压降校验
前言：
柴油发电机的选择问题在很多设计手册和文章中都有详细的讲解和分析，基本上论述的都是如何合理选择发电机容量，或选择发电机电压等级的问题。本文论述的是在设有人防区域电站的建筑中，讨论柴油发电机组的平战结合设计思路，及柴油发电机启动校验问题，提出自己的一些观点和思考。
一、发电机组容量计算：
在福建泉州一个住宅小区，建筑面积约8万㎡，地下室10486㎡，其中人防6028㎡。因为人防大于5000㎡，依据《人民防空地下室设计规范》 GB50038-2005第7.2.11.2条应设置柴油电站，且台数不应少于2台。通常设计思路是在人防区设计一个区域电站，满足战时一级、二级负荷需要，还作为区域电站，满足在低压供电范围内的邻近人防工程战时一级、二级负荷的需要。在人防区外设计另一个柴油发电机，满足整个建筑平时一级、二级负荷用电需要。
在以上的计算中忽略了发电机组至低压配电室的电缆线路阻抗，和发电机的瞬变电抗值相比小很多，所以忽略了在这段电缆上的压降。按同样的计算方法可以得出在消火栓泵运行条件下，喷淋泵启动时的端电压可以满足要求。
3、结语：
1.并不是所有的情况都能采用平战结合设计方案，如平时一级、二级负荷容量大于战时负荷容量，就不宜采用平战结合的方案。
2.柴油发电机的压降问题在平战结合设计时也是一个需要注意的问题，因为人防的区域电站发电机最大功率不宜大于300KW，所以要校验最大的电动机启动条件下发电机能否启动。
3.人防区域电站的柴油发电机组通常设计成一用一备，如果采用并车设计，可减小发电机的容量，但并车并不能完全达到1+1=2的作用，一定要考虑一定的效率。设计柴油发电机我们要从实际情况出发，经过科学分析，计算才能确定合理方案。这样才能既节省投资，又能满足规范和使用要求。
参考文献：
开展城市10kV配电工程设计，我们主要遵循安全可靠、自主创新、技术先进；标准统一、覆盖面广、提高效率；注重环保、节约资源、降低造价的原则。努力做到统一性与可靠性、适应性、先进性、经济性和灵活性的协调统一。设计的技术依据《35～110kV变电所设计规范》（GB50059-1992）、《供配电系统设计规范》（GB50052-1995）、《66kV及以下架空电力线路设计规范》（GB50061-1997）、《城市电力电缆线路设计技术规定》（DL/T5221-2005）、《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T16-92）等国家和电力行业有关66kV及以下输配电工程设计的标准、规程、规范及国家有关安全、环保等强制性标准。
2城市10kV配电工程设计
2.1 10kV开关站设计
10kV开关站的设计应满足防火、通风、防洪、防潮、防尘、防毒、防小动物和低噪声等各项要求。10kV地下开关站可参照DL/T5216-2005《35kV～220kV城市地下变电站设计规定》的有关要求设计。附设有配电变压器时，有关技术原则参照10kV配电站。开关站的设计分两大类系列：开关站站址选择应靠近负荷中心且电源进出线方便处，便于电网联络和配出负荷，满足设备运输方便和进出线方便的要求，还应满足防火、通风、防潮、防毒、防小动物等各项要求。根据供电区域的建筑条件，开关站应按独立建筑设计考虑，如受条件所限，可设置在地下一层，但不得设置在最底层。站内各种与本站无关的管道和线路不得从开关站内穿过，必须预留永久设备运输及检修通道。
2.2 开关设备选择：按开关设备分“负荷开关”和“断路器”两种方案
2.2.1“负荷开关”方案，适用于国家级开发区以外的的地区。配出线开关采用在大连地区有较好运行经验的六氟化硫负荷开关柜，考虑保护和配电自动化发展的需要，负荷开关配三相CT和电动机构，采用交流220伏操作电源。进线开关采用与出线负荷开关同型号配套的断路器柜。母线分段开关：两台分段柜均选用负荷开关。正常运行时，分段开关回路中一台负荷开关在关合位置，另一台处于分闸、热备用状态。开关站的出线回路应安装面板型电缆故障指示器。负荷开关操作机构应采用电动储能弹簧机构，开关合闸过程中自动给分闸弹簧储能，可实现自动控制要求。
2.2.2“断路器”方案，适用于国家级开发区。进线和配出线开关全部采用断路器，开关柜配三相CT和电动机构，采用交流220伏操作电源。配出线设零秒速断和过流保护。保护装置应力求简单，减少维护量和对运行环境的要求。电气设备外露可导电部分必须与接地装置有可靠的电气连接。成列的开关装置两端均应与接地装置相连。接地装置的设置及接地电阻值要满足有关专业规程的规定。
2.3 10kV配电站设计
2.3.1配电站高压母线一般采用单母线接线；配电站低压母线一般采用单母线分段接线，两台变压器分列运行。在符合并列运行条件时，可短时采用并列方式切换负荷，避免停电。
2.3.2变压器的容量和台数：变压器的容量及台数应根据供电区域的负荷确定。油浸变压器单台容量不宜超过630千伏安，树脂浇注绝缘干式变压器单台容量不宜超过800千伏安。每座配电站的变压器台数以两台为宜，特殊情况不得超过三台。
2.3.3变压器低压侧应设置主二次开关。主二次及母线联络开关采用智能型万能式低压断路器（即框架空气开关）。配出线开关采用塑壳式断路器（即塑壳开关）。
2.4 10kV柱上式变压器典型设计
10kV配电变压器台主要包括10kV柱上变压器、10kV屋顶变压器和10kV落地变压器。10kV配电变压器台采用低损耗变压器，根据有关规程、规定和本地区的运行经验选择无功补偿的配置。对于10kV柱上变压器台，变压器容量按400kVA及以下考虑，分三相变压器和小型单相变压器。低压配电箱应采用侧挂式或悬挂式安装，变压器台架及二次接线宜按最终容量一次建成。典型设计应包括10kV、380/220V侧配电设备及引线设计，连接部位绝缘密封设计和工作接地的设计。对于10kV落地变压器台，应装设安全围栏。
2.5 10kV电力电缆敷设典型设计
电缆敷设方式：电缆敷设方式应根据不同电压等级的电缆线路回路数、电缆截面、芯数和型式进行选择，主要敷设方式有：直埋敷设、排管敷设、电缆隧道敷设、电缆桥架敷设等。
考虑电缆接地方式、电缆支架和夹具以及电缆敷设中构筑物（如工作井）的典型设计；统一警示带、保护板、井盖、标志桩等的样式。
3城市10千伏配电工程设计的应用
整个典型推进了标准化设计，建立了滚动修订机制，并且能在今后不断更新、补充和完善。编制成功后更是得到了广泛地应用。
3.1开关站设计的应用
10kV区域开关站电网内开关站，在电网中通常是2路10kV电源引入开关站，开关站分配出12—16路10kV电源，增加10kV电源供电点，在电网中起到至关重要的作用。
3.2配电站设计的应用
10kV侧开关柜采用二进二出或者二进三出，单母线接线，干式带外罩；0.4kV侧采用单母线或单母线分段接线，低压开关柜采用抽屉柜GCS型。不设专门的二次设备间，二次设备与10kV开关柜同室布置；低压开关柜与配电变压器采用单列同室布置。
3.3柱上式变压器设计的应用
10kV柱上开关台运用典型设计，由于实际情况的多样性，设计工作效率也可以有效提高。10kV配电系统运行中的柱上开关台，形式多样，均为坐装式。
3.4 10kV电力电缆敷设的设计应用
10kV电缆敷设典型设计，由于各种敷设方式有不同的适用范围，并各有不同环境下的优缺点，该典型设计充分考虑了电缆线路工程的多样性，实际工程中，在电缆典型设计中考虑各方案调整后，相互组合，能适应各种复杂的电缆工程，使之电缆敷设典型设计能提高工作效率。直埋敷设（加电缆保护槽）适用于市区人行道、公园绿地等不易经常开挖的地段及公共建筑间的边缘地带和电缆根数较少的地段（不多于6根）。宜采用单槽单电缆的敷设方式；排管敷设适用于变电站和开关站的进出线端、不能直接埋入地下及有机动车负载的通道，通道内电缆根数不宜大于12根。如市区道路及穿越小型建筑等地段；沟道敷设（包括隧道和半通行沟）适用于变电站、开关站进出线端和同路径敷设电缆根数较多（一般在12根以上）的地段。
关键词：核电站；核岛电缆；防火封堵设计；核电工程
引言
电力能源是电气化的根本，发展电力工程对于整个社会发展有着非常重要的影响。但是，火电发电仍然存在燃煤消耗量较大，环境影响严重的缺陷，核能发电在我国的发展时间并不长，但是发展速度非常快。就目前而言，已经具备清洁、安全、燃料消耗低等特点，非常符合电力发展的需求。对此，核能发电是电能源的必然发展趋势。但是，因为核电站具备较高的火灾危险性，危害也比较大，在火灾发生之后，不仅会停电，还可能会造成放射性物质外泄引起环境污染及人员伤亡。对此，为了提升核电站核岛设计安全性，研究核电站核岛电缆防火封堵设计与常规火电差异有着显著意义。
1 建设的标准与规范要求有差异
常规火电厂主要是按照GB 50217-2007《电力工程电缆设计规范》相关的“电缆防火与组织延燃”当中的内容、GB50229-2006《火力发电厂与变电所设计防火规范》、DLGJ154-2000《电缆防火措施设计和施工验收标准》以及DL5027）-1933《电力设备典型消防规程》为主要的标准与规范要求[1]。核电站核岛主要是按照GB/T 22158-2008《核电厂防火设计规范》、EJ/T1217-2007《核动力厂火灾危害性分析指南》等核安全规范为主[2]。
2 采用的防火封堵材料有差异
2.1 火电厂防火封堵材料
当前火电厂所使用的防火封堵材料按照组成的成分与性能可以分为三个种类，分别为有机防火封堵材料、无机防火封堵材料、阻火包、阻火模块[3]。
有机防火封堵材料：有机防火封堵材料主要是由有机合成树脂组成，具备显著的可塑性，良好的防火性，发烟量较低，耐火性较强，能够有效地阻止烟气、火灾的蔓延和传播；无机防火封堵材料：无机防火封堵材料主要是以耐火高温无机材料与防火剂经过磨制而成，具备比较高的耐火限度和机械强度，能够有效地杜绝火焰穿透蔓延，属于快速固定形状的阻燃材料；阻火包：阻火包是一种以具备不燃性的布料将耐火材料包裹成不同形状的包状体。在遭遇火灾时，材料能够快速膨胀，形成严密的封堵结构，达到隔热阻火的目的。阻火包大多应用在空洞较大的位置，其具备重做、撤换便利的特点，尤其适用于更换电缆频率较高的重要位置，例如施工各种使用阻火包临时封堵通道；阻火模块：伴随着近些年相关技术的不断发展，陆续地研制出了使用无机膨胀材料与少量高质量胶联合材料所制作的阻火模块，其普遍具备凹凸自锁的性能，能够让封堵墙面的机械性能非常高，不容易发生变形、坍塌，在电缆沟等大型孔洞的封堵应用中效果显著。
2.2 核电站核岛防火封堵材料
核电站核岛当中，所采用的防火封堵材料与火电厂相比有明显的差异[4]。防火封堵材料主要是以无机防火水泥、硅酮泡沫与硅酮橡胶、含铅硅酮泡沫以及MCT水密阻火模块为主。
无机防火水泥：与火电厂的无机防火封堵材料较为类似，主要是应用在电缆密度低于40%的孔洞当中，无机防火水泥的优势在于造价相对于其他几种防火封堵材料而言比较低，缺陷在于封堵之后固化强度比较高，如果后续需要增加电缆，其必须要钻孔施工，施工较为麻烦。相关研究显示，在国外的一个新核电工程中，均未采用无机防火水泥防火，而是选择便于拆卸的柔性材料。但是，针对我国实际情况就当前状况而言，其施工难度比较高，仍然需要以无机防火水泥为主，但是，如果大量使用其他材料，会导致整个工程造价更高。对此，常规施工方式就是在施工过程中先使用耐火隔离板制作临时的封堵施工，在电缆施工完成之后再做永久封堵；硅酮泡沫与硅酮橡胶：硅酮泡沫与硅酮橡胶属于有机硅氧化物的聚合物，普遍需要按照电缆密度的大小进行针对性应用，硅酮泡沫普遍应用于电缆密度在40%至60%之间的孔洞中，在电缆密度高于60%时，就需要采用硅酮橡胶。采用硅酮橡胶的优势在于密度较高，凝固时间比较长，渗透性较高，针对电缆密度较高、间隙较小的状况下封堵效果显著。而含铅硅酮泡沫则主要应用于有放射性防护需求的位置；MCT封堵模块：MCT封堵的应用类似于火电厂的水密阻火模块，以预埋在土建墙体或楼板当中的金属框、高分子材料组合而成的积木式组合模块与金属压紧压头构成。
以上所指出的核电站核岛电缆防火封堵材料与火电厂的不同均是因为核岛对封堵的要求与火电厂的要求不相同而形成的。
3 施工方式与难易程度的差异
火电厂的设计只需要在图纸当中明确标注封堵的施工方式和要求，便可以按照设计需求，参照封堵材料的使用方式，在满足规范的施工技术下施工即可[5]。但是，核电站核岛的电缆防火封堵施工不仅需要按照图纸当中的设计进行，还需要结合施工现场的电缆贯穿密度和封堵要求选择最佳封堵材料，然后根据这一种材料的施工方式进行施工，需要与施工现场有更加紧密的联系，并且核电站的封堵材料除了无机防火水泥以外，施工工艺都非常繁琐，对于施工人员的要求比较高。
4 耐火极限与封堵要求的差异
核电站与火电厂之间，耐火极限有明显的差异。虽然核电站与火电厂均需要所有电缆贯穿位置都需要有相应的耐火限制，但是火电厂的耐火极限是以GB 50229为标准，也就是必须高于1小时的耐火能力[6]。相反，核电站必须要有1.5小时的耐火极限，明显高于火电厂。
在核电站核岛中，按照土建结构的不同，每一个封堵都需要具备以下几个功能：耐火极限、气密性、水密性、生物屏蔽、人员安全、所能承受的抗震与抗压力。而火电厂中，只是单一的要求填充全面，但是对实际的填充密度、水密性、气密性、生物屏蔽等参数没有具体要求。从这一方面看，核电站核岛电缆防火封堵设计比常规火电厂有着更为苛刻的要求。
5 结束语
综上所述，核电站的防火封堵设计将会直接决定整个核电站的工作安全性。文章针对核电站核岛的防火封堵设计和常规火电封堵设计的差异进行对比、分析。对此，希望本研的研究能够对正在建设或即将建设的核电站防火封堵设计提供相应的参考、借鉴作用。
参考文献
[1]张云峰.核电站核岛电缆防火封堵设计与常规火电差异分析[J].产业与科技论坛，2012（4）：96-97.
[2]吕宏伟.压水堆核电站核岛电气防火封堵施工的合理化研究[J].中国高新技术企业，2013（28）：31-32.
[3]习磊朋，杨伟涛，董旭.M310核电站核岛厂房土建开洞封堵判断原则研究[J].产业与科技论坛，2016，15（7）：71-74.
[4]孙长生，庞松涛.压水堆核电站过程控制系统（发电厂热工自动化技术丛书）[M].中国电力出版社，2014.
[5]高杰宗，钟华，周杰. 1000核电站核岛与常规岛焊缝渗透探伤验收标准中的差异[J].无损探伤，2012（5）：26-29.
1防洪标准
（1）河道现有防洪标准管道穿越河段位于兰州市西固区，下游8km处河道两岸属于兰州市区，人口稠密、企事业单位较多，是甘肃省政治经济文化中心，根据GB50201-94《防洪标准》和GBT50805-2012《城市防洪工程设计规范》，城市该河段设计防洪标准为100年一遇。（2）输气管道穿越黄河防洪标准涩宁兰输气管道复线工程八盘峡黄河穿越处河道宽230m，工程等级为水域穿越大型工程。根据GB50423-2013《油气输送管道穿越工程设计规范》，确定该穿越断面设计防洪标准为100年一遇。根据以上防洪标准，该穿越工程穿越八盘峡黄河断面的洪水设防标准按照100年一遇洪水进行防洪安全性评估。
2自然地理概况
涩宁兰复线八盘峡穿越段，位于黄河八盘峡水电站下游3km，兰州市西固区河口镇八盘村北，左岸属于河口镇八盘村，右岸属新城镇上庄村，穿越断面左岸为G109国道北连兰（州）-西（宁）高速公路，南接乡村公路可直达穿越断面；右岸有兰（州）-青（海）铁路通过，并有乡村公路可达穿越断面。总体上交通较为方便。八盘峡位于兰州市西固区，距兰州市52km，八盘峡水电站是黄河干流上地水头、径流式电站。
2.1地形地貌从八盘峡坝后至八盘村段的峡谷段，总体为不规则“U”形峡谷，左岸河边一般有高出河水面8～12m的陡坎，坎上平台为侵蚀堆积Ⅱ级阶地，宽度10～120m不等，台面较平整，台面被改造为耕地或为村庄住户及公路，并有八盘峡电站进厂公路通过，阶地后缘至上部为基岩陡坡，岸坡坡度50°～75°，坡顶为Ⅴ～Ⅵ级阶地及广泛堆积的黄土和夹于阶地顶面之间的砂卵砾石层，形成丘陵状地貌，高出河床100m左右；右岸临河一带除八盘峡附近有残留Ⅱ级侵蚀堆积阶地外，其他坡段基本无残留阶地，多为陡缓不等、冲沟发育的岸坡，岸坡坡度20°～65°不等，相对坡高大于200m，在高出河面18～22m间有铁路通过，并已运行40余年。该段黄河总体河道相对顺直，河床相对较窄，无漫滩、心滩，两岸山体雄厚，岸坡陡缓不均，左岸为台坎状岸坡，主要有八盘村及八盘峡电厂住地。右岸不平整沟谷相间发育，岸坡及坡顶植被稀少。八盘峡管道穿越段地形地貌见图1。
2.2水文兰州水文站位于黄河八盘峡穿越断面下游45km处，根据兰州站1969-2011年实测资料统计，兰州水文站多年平均径流量302亿m3，最大径流量508亿m3，最小径流量204亿m3。兰州水文站年径流受补给条件的影响四季分明，冬季（12-2月份）干旱少雨，径流靠地下水补给，最小流量出现在（1-2月份），这时期为枯季径流；春季（3-5月份）以后气温明显升高，流域积雪融化，和融冰形成春汛，流量显著增大；夏季、秋季是流域降雨较多的季节，也是河流发生洪水的时期。随着黄河上游梯级水库的兴建，特别是龙羊峡水库的调节，使径流年内发生变化趋于均匀。枯水期12月-2月径流量占年径流量的比例由天然情况下的8.1%增加到14.4%，汛期7-10月由天然情况下的55.8%降至47.6%。
2.3泥沙管道穿越段以上的泥沙主要来源于刘家峡水库下泄沙量和刘家峡水库至工程断面区间产沙。刘家峡电站自1969年投入运用以来，黄河干流及支流大夏河的来沙被刘家峡水库拦蓄，而支流洮河库容已经淤满，洮河入库泥沙几乎全部出库。刘家峡下游盐锅峡及八盘峡水库已经淤积平衡，对悬移质泥沙的拦截作用不大。根据兰州站1969-2011年实测资料统计，兰州站实测日均含沙量在1～10kg/m3之间，多年平均输沙量为0.389亿t，汛期7-10月输沙量0.308亿t，占全年的79%。由于刘家峡水库进行洮河异重流排沙及区间湟水河来沙，7-8月常出现量级不等的连续沙峰，可延续8～17d。由于八盘峡下游约8km处修建河口水电站，河口水电站至八盘峡坝址为河口水电站库区，水库蓄水使得水位抬升，流速减缓，含沙量减小。
2.4气象涩宁兰复线工程八盘峡黄河穿越河段附近区域属冷温带半干旱区，气候干燥，降水量少，增发强烈，温差大，日照时间长，无霜期短，多风等气候特征。根据兰州气象站实测资料统计，多年平均气温9.5℃，最冷为1月份，平均气温为-6.4℃，7月份平均气温最高，为22.3℃，极端最高气温为39.8℃，极端最低气温为-21.7℃。多年平均年降水量为320.2mm，多年平均蒸发量1448.7mm，无霜期168d，最大风速27.6m/s，风向多为SE、ESE，最大冻士深度103cm。
2.5水利工程及其他设施黄河上游干流峡谷众多，水流喘急，落差集中，水量充沛稳定，水能资源丰富，开发条件优越，已建水电站效益巨大，是闻名全国水利开发黄金地段。在距穿越工程上游3km处为八盘峡水电站，下游5km处为河口水电站。根据《黄河水利开发利用规划》和《中国水力发电工程-规划经济卷》，八盘峡水电站至河口水电站区间无水电站及其他大型水利工程规划项目。
3河道演变分析
3.1河道历史演变概况黄河兰州段位于积石峡和黑山峡的中心地带，在新生代以前的燕山运动地壳褶皱中形成，其地质构造属于第四纪中更新世。宏观纵览，在现代地貌格局形成后，黄河上游峡谷河床的深层构造较为稳定。八盘峡穿越河段经考证和查阅历史特大洪水文献资料，由于受山体地质条件的限制，历史上遭遇特大洪水前后，河道没有发生过改道和变迁情况，主河道相对稳定。
3.2河道近期演变分析由于穿越断面所在河段无实测逐年大断面资料。因此，河段的近期演变可根据纵向、横向稳定系数进行分析计算。根据黄河穿越断面所在河段的实际情况，平摊流量取用6500m3/s，水面宽240m、平均水深5.36m、比降0.23%、河床粒径30mm。将以上数据代入《桥渡水文》推荐的河道纵向、横向稳定系数计算公式中。由纵横向稳定系数可以看出，穿越断面为纵横向均为峡谷河段，综合评价该河段为峡谷稳定河段。这种河段断面相对规整、水流集中、河岸稳定、较长时段内岸边不易垮塌。
3.3河床演变趋势分析涩宁兰复线八盘峡穿越河段为“U”形河道，岸高约16.0m。河道下游为河口电站，河道比降变缓，水流流速减小，穿越断面处在一定时段内会发生泥沙缓慢淤积的情况，但在较长时间内将基本处在冲淤平衡状态。河流在平面、横向、纵向都逐渐演变为比较稳定的状态，主流不易摆动，河势稳定。
4水利分析计算
4.1设计洪水计算根据2014年龙、刘水库联合防洪调度方案（表1）。穿越断面处洪峰流量采用和八盘峡水库出库一致的流量，即百年一遇洪峰流量6500m3/s。
4.2最大冲刷深度计算对河床冲刷后的最大水深，参照TBl0017-99《铁路工程水文勘测设计规范》及JTGC30-2002《公路工程水文勘测设计规范》计算。（1）采用（铁路规范）计算一般冲刷的基本参数及计算结果。
4.3断面冲刷深度与管顶埋深的关系穿越断面冲刷深度采用现状洪水位减去一般冲刷水深得最低冲刷高程线，河床冲刷最低高程为1546.36m，相应的管道顶面高程为1525.66m，管顶在最低冲刷线下19.7m处（图2）。从图中可以看出，冲刷后管道埋深最小的是左岸河底，最小埋深11.4m。满足定向钻管道最小埋深6.0m的要求。
5防洪安全评价
关键词：用电设备；供电系统；电源；系统设计
中图分类号：N945.23文献标识码： A 文章编号：
引言
随着人们对居住环境的安全、舒适、实用、方便、环保等方面的要求日益提高。这就要求设计人员必须针对综合性住宅小区的建设规模,结合小区的总体规划及用电负荷特征,合理选择住宅小区的供电方式。
1、供电电源
住宅小区一般应由10kV电源供电。住宅小区中的住宅楼和其他公用设施的用电负荷分级应符合现行的《建筑设计防火规范》和《高层民用建筑设计防火规范》等的规定。当住宅小区内仅有三级负荷时，供电电源可取自附近的110～35／10kV区域变电所的若干10kV供电回路，当住宅小区内同时具有一、二级负荷时，则应根据区域变电所的电源路数和变压器台数确定供电电源，若区域变电所的110～35kV电源仅为一路，则小区的备用电源应从另外的区域变电所引来。当住宅小区内的一、二级负荷较小，且设置自备电源比从城市电网取得第二电源更经济合理时，可设置自备电源。对规模较大的小区，当区域变电所的10kV出线走廊受到限制或配电装置间隔不足且无扩建余地时，宜在小区内设置10kV开闭所(开关站)。开闭所宜与10kV变电站联体建设。总之，住宅小区的供电方式必须与当地供电部门协商确定。
2、配变设置
2.1负荷计算
以前，住宅小区用电负荷的计算主要有单位面积法和需要系数法等，各地的计算标准千差万别。新的《住宅设计规范》出台后，对各类住宅的用电负荷标准、电表规格、进户线截面都规定了下限值。很多省、市、自治区也根据此规范并结合本地区情况，出台了地方住宅设计标准，对上述用电指标均作了等同或高于《住宅设计规范》的规定。据此，一般采用单位指标法进行负荷计算。
即Pc=ΣKx×Pe×N式中Pe——单位用电指标，如：4kW/户(不同户型的用电指标不同)，可根据《住宅设计规范》或各地区的地方住宅设计标准的规定选取。kWN——单位数量，即户数(对应不同面积户型的户数)Kx——需要系数，《住宅设计规范》对其取值未作规定，有些地方标准有规定，但是差别较大。如果地方标准无规定，可参照《全国民用建筑工程设计技术措施-节能专篇／电气》的推荐值，具体按接三相配电计算时所连接的基本户数选定：9户以下取1；12户取0.95等。对小区内的商业、办公等配套公建及路灯用电负荷需用其他方法单独计算。
2.2配变选型
住宅小区配电的视在功率
S=ΣPc／cos¦
式中cos¦—功率因数，由于住宅以照明负荷和家用电器为主，一般取0.8—0.9(参见《住宅设计规范》条文说明。当小区内有电梯、水泵、中央空调等动力设备时，其负荷应单独计算后再汇总。消防用电负荷一般不计入S——视在功率，kVA在计算设置变压器的容量时，应考虑变压器的经济负荷系数和功率因数补偿效果。变压器的经济负荷系数在0.6—0.75之间，变压器的负荷率应不大于0.85，中山局规定是不超过0.8.10kV供电的功率因数应不低于0.9，否则应进行无功补偿。由于住宅楼以单相负荷为主，容易造成三相不平衡负荷超出变压器每相额定功率15％的情况，因此，小区内应选用接线组别为D，yn11的变压器。
住宅小区用电负荷季节差别甚至昼夜差别都很大。所以宜选用空载损耗低的节能型变压器，如S9系列或非晶合金变压器，中山局则要求选用S11及以上型号。小区内设置的变电站的型式和数量必须根据小区规模、建筑类别(别墅、多层、高层等)及配电总容量并结合当地电业部门的供电系统规划来确定。
目前住宅小区内设置的变电站的类型有多种：独立型、户内型和分散型。独立型变电站一般用于规模较小或负荷比较集中的住宅小区；分散型变电站一般用于规模较大、负荷分布比较分散的住宅小区，大多采用箱体移动式结构(即箱变)，且一般设置开闭所(开关站)；户内型变电站一般用于高层且单体面积较大的住宅建筑。
供电变压器的台数及单台容量可按以下原则确定：对于独立型或户内型变电站，配电变压器的安装台数宜为两台，单台变压器的容量不宜超过1000kVA；对于分散型变电站，根据小容量多布点的原则，对以多层住宅为主的小区单台变压器的容量不宜超过630kVA；对别墅区单台变压器的容量不宜超过315kVA。
2.3配变选址
住宅小区内变电站的设置应遵循以下原则：
(1)尽量接近小区负荷中心且进出线方便，以降低电能损耗、提高供电质量、节省设备材料。
(2)考虑合理的负荷分配及适宜的供电半径。单台变压器的容量一般不超过上节所述；中压供电半径：负荷密集地区不超过2km，其他地区应不超过3km；380／220V配电线路的配电范围一般不宜超过250m。
(3)当小区内有高层、多层或别墅等多种类型住宅时，宜按不同类型分别划分供电范围。
(4)当小区规模较大时，如果分期开发，应尽量按分期片区划分供电范围。
(5)一般按小区内干道的自然分隔划分供电分区，避免大量管线穿越马路、交叉重叠。
(6)与住宅楼(尤其是住户的南卧室)保持一定距离，一般不低于6m(现行规范无明确规定)，以满足防火、防噪声、防电磁辐射等要求。
(7)远离通信机房、微机机房和消防控制室等有防电磁干扰要求的房间。
3、低压配电
低压配电系统，应保障安全、配电可靠、经济合理、维护方便。住宅小区低压配电应采用TN—S或TN—C—S系统供电方式，并在入楼处做总等电位联结，相线与零线等截面。从变电站到各栋楼或各中间配电点一般均采用放射式接线方式，低压线路一般采用YJV22型低压电缆直埋敷设，入户处穿钢管保护。对单元式高层住宅，可在每单元地下室设置小型低压配电间，分单元双电源供电。配电间内安放数台低压配电及计量柜，以放射式、树干式或分区树干式向各楼层馈电。对多层住宅或别墅，可在楼前适当位置设置落地式风雨箱或在楼内地下室设置落地式进线箱作为中间配电点，以放射式向各栋楼或各单元供电。每单元宜提供三相电源，以利三相负荷平衡。单元配电箱暗设在单元首层入口处。
单元配电大体有两种形式：第一种，单元配电箱内设单元总开关、分支开关及各分户计量电表，由单元配电箱到各户配电箱用放射式布线；第二种，单元配电箱内设单元总开关，由单元配电箱到楼层配电箱采用树干式布线，各层配电箱暗设在各层楼梯间墙上，在层配电箱内设有该层住户用计量表及配电开关，由层配电箱到各住户采用放射式配电。选择低压电缆时，除按计算负荷考虑与出线开关的保护配合外，还应保证供电质量，宜按经济电流密度选择电缆截面并适当考虑负荷发展裕量。
结束语
供配电设计在确保安全可靠的大前提下，根据工程特点、建设规模、当地气候条件、地区供电条件及经济发展状况等诸多因素，兼顾技术先进性和经济合理性，综合确定民用建筑的供配电方案。
参考文献
[1]JGJ16-2008，民用建筑电气设计规范.北京：中国建筑工业出版社，2008.
