1 工程概况

1.1 系统地位和站址简介

兰新铁路位于甘肃、青海及新疆维吾尔自治区境内，东起甘肃省省会兰州市，途径青海省民和县、乐都县、平安县至青海省会西宁，后折向北经大通县、门源县，穿越祁连山山脉进入甘肃省河西走廊西行，经民乐县、张掖市、临泽县、酒泉市、嘉峪关市、玉门市以及新疆自治区哈密市、鄯善县、吐鲁番市，西至新疆维吾尔自治区首府乌鲁木齐市。新建线路长度约为1782km，其中甘肃省境内约800km，青海省境内约266km，新疆自治区境内约717km。

兰新线横跨甘肃、青海、新疆三省区，沿线蕴藏着丰富的煤炭、石油、天然气、有色金属等资源，盛产棉花等农副产品，旅游资源也很丰富。本项目所处的兰新通道目前仅有兰新线一条铁路，运输能力趋于紧张。随着我国西部大开发战略的实施，兰新通道客货运量将呈现跳跃式增长。兰新铁路第二双线建设，对于增强亚欧大陆桥铁路通道的运输能力和运输质量，加快西北地区内部和对外交流，促进区域经济科学发展，构筑我国向西开放新格局，保障国家边防稳固都具有重大的战略意义。

兰新铁路第二双线作为国内最长的客运专线，是亚欧大陆桥的重要组成部分，该线建成后，将与现有兰新线合理分工，形成甘肃、青海、新疆等西北地区对外铁路运输通道，并通过与陇海、兰渝、太中银等铁路有效衔接，构成西北地区至华北、中南、西南地区的大能力运输网路，对于扩充西部铁路路网规模，满足甘肃、青海、新疆经济社会发展需要等方面都具有十分重要的意义。

兰新电气化铁路在青海境内共新设6座牵引变，均要求采用两路独立的电源供电，牵引变电站均采用单相接线形式变压器。

兰新铁路第二双线已于2010年开工，约在2014年建成投运。

墩顶山330kV变电站站址位于青海省乐都县碾伯镇熊沈家村南面，兰西高速公路南侧约100m处，湟水河右岸二级阶地后缘，地形稍有起伏，呈南高北低之势，地势较开阔，现为耕地，海拔约2000m，地质环境基本保持原状，未发现不良地质作用。

1.2 建设规模与电气主接线

1.2.1 建设规模

据系统规划，本工程建设规模详见表1-1。

表1-1          

项 目 最终建设规模 本期建设规模

主变压器 2×240MVA ——

330kV部分 4回出线 4回出线

110kV部分 12回出线 ——

35kV部分 无对外出线 无对外出线

无功补偿 5×30Mvar低压电容 ——

1.2.2 电气主接线

330kV最终采用双母线接线，本期安装5台断路器；110kV采用双母双分段接线，本期全部预留；35kV为单母线接线，本期全部预留。

2  主要设计内容

1)站区总平面交通设计及进站道路的设计。

2）变电站各级电压等级配电装置的设计。

3）全站保护及二次接线设计。

4）与本工程有关的系统通信和站内通信设计。

5）站内各级电压配电装置、主控通信室、辅助设施建(构)物的设计，包括地基处理方案。

6）站内采暖通风及消防设施。

7）站内给排水设施和站外沿围墙的排水沟及污水排放设施，站区防洪设施的设计。

8）环境保护。

9）工程主要设备材料清册。

10）编制工程概算书。􄅵􀇄

3 创新与亮点

 3.1 采用混凝土裂缝防治技术

采用混凝土裂缝防治技术，在基础长度方向设计温度伸缩缝，有效控制基础混凝土裂缝。对整个基础按照生产厂家及结构的情况设置温度伸缩缝,基础混凝土为C30，每隔20-25米设置温度伸缩缝，设缝处基础中钢筋应全部断开。

在上述措施的基础上，为防止GIS表面混凝土裂缝，按比例掺入具有抗裂性能的纤维，可有效提高混凝土/砂浆对塑性收缩、离析、水化热、温度应力等因素导致的非结构性裂纹的抗裂能力。

3.2 竖向布置因地制宜，土石方量最优

为降低站区平整土石方量为目的，竖向设计结合自然地形，采用双坡式，在站区中央主运输道路处交汇,站区东南侧为最低点。站区场地排水采用分散排水方式排出站外不造成场地内积水。尽量减少挖填土方量，达到土石方量最优。 

3.3 满足文明施工要求，采用加设混凝土过渡层混凝土道路

为减少路面裂缝开展，本工程在原有混凝土面层之下，道路基层之上加设了150厚混凝土过渡层，一方面本过渡层可满足变电站施工使用，另一方面也可满足文明施工要求，避免施工时对周围环境造成污染，同时原有设计面层厚度面层不变，有利于最终面层浇筑，控制面层开裂。

3.4 建筑功能房间配置合理，建筑立面与周围环境相协调

主控通信楼采用框架结构，综合电气设备间、配电综合室、升压泵房及污水设备处理间均采用砖混结构。建筑造型和立面色调与变电站整体状况以及变电站周边地理环境协调统一，外观设计简洁、稳重、实用。建筑平面布置功能分区明确，房间布局合理，紧凑规整。在所有内外装饰材料上，本着“节能、环保、经济、合理”的原则选择建筑装饰材料。构筑物的设计风格新颖，建筑立面风貌和围墙形式上，采用了国家电网公司的统一色彩和统一标识，满足国家及行业内相关的规程规范、强制性条文、典型设计以及“两型一化”的要求。

3.5 因地制宜优化建筑结构

主控通信楼为“一”型布置的二层钢筋混凝土框架结构建筑，南北向布置，日照、采光、通风良好。主入口突出、醒目，并避开了冬季主导风向。建筑物内、外饰面采用环保、节能材料，充分体现工业性产品及设施的特点。

3.6总平面布置紧凑合理

结合青海地区高海拔及高寒特点，在满足生产、运行、检修等前提下，兼顾线路朝向、设备运输、场地排水等因素，对配电装置进行合理布置。

110kV配电装置 “一”型布置在站区西侧，主设备采用全封闭组合电器（GIS）,12回均采用电缆出线。分别向西、南预留电缆出口。主变进线构架宽度9米。

35kV配电装置室就近布置于2台主变低压出线中部，减小35kV主变进线电缆长度。采用屋内双列布置，无对外出线。

35kV无功补偿分两部分布置，其中2组布置在站区西北角，110kV配电装置北侧，另外3组布置在330kV配电装置西北侧。

主控楼设在站区西南角，包括蓄电池室、330kV、110kV主变及二次继电器室。设备分区明确便于运行、巡视。

站区占地面积较小,布置紧凑,功能分区清晰，获得较好的经济与环境效益。

330kV配电装置区

3.7新型接地材料的应用

3.7.1 铜覆钢圆线

铜覆钢圆线由一定根数的镀铜单线绞制而成，它利用低压高频信号的趋肤效应，在高频区沿表面行走，所以只要铜层厚度达到一定范围，某个频率段的信号就能被确保传递。铜起到传导弱电信号的作用，钢绞线则起到支撑作用。该产品既有钢的强度和韧性，又有铜的良好导电性和耐腐蚀性能。相比铜单线具有密度小，强度高，造价低等优点，是传统纯铜单线的更新换代产品。铜覆钢圆线具有以下优点： 1）材料采用连铸工艺制造，冶金分子结合、寿命长。2）柔软结构、表面积大、接地效果好。3）成捆或成盘包装、连结点少、运输方便。4）集肤效应原理、导电性能优良、其导磁特性有利于电磁场的扩散与传输。5）集肤效应原理，其导电性与纯铜线相当，良好的导磁性便于雷电流的传输于扩散。6）重量轻、强度高、安装方便。7）采取特殊热处理，可制成软态、大长度、大量减少直线连接点。

3.7.2 电镀铜覆钢接地棒

电镀铜覆钢接地棒是选用柔软度比较好，含碳量在0.10％－0.30％优质低碳钢，采用特殊工艺将高导电的电解铜均匀的覆盖到圆钢表面，该工艺可以有效的减缓接地棒在地下氧化的速度，螺纹是采用轧辊螺纹槽加工螺纹，保持了钢与铜之间紧密连接，确保高强度，具备优良的电气接地性能。1）电镀铜覆钢接地棒制造工艺独特；2）电镀铜覆钢接地棒防腐蚀性优越；3）电镀铜覆钢接地棒电气性能更佳；4）广泛安全可靠；5）电镀铜覆钢接地棒连接安全可靠；6）电镀铜覆钢接地棒安装方便快捷；7）提高接地深度；8）建造成本低。

3.8转变设计理念，优化二次设计，提高运行管理自动化水平

计算机监控系统按Q/GDW678-2011《智能变电站一体化监控系统功能规范》要求，按无人值班变电站标准设计。按照调控一体化的要求，监控系统信息采集遵照“告警直传，远程浏览，数据优化，认证安全”技术原则实现站内数据的采集。站内的后台监控系统、故障录波系统、网络分析系统、状态监测系统、辅助控制系统等众多子系统进行有效融合，构建变电站一体化监控系统，实现全站信息的统一接入、统一存储、统一处理、统一展示、统一上送。

全站配置1套先进的智能辅助控制系统。图像监控、火灾报警、消防、照明、采暖通风、环境监测等各子系统通过通信接口与辅助系统主机连接，传送各子系统的运行状态信息，并对各子系统的配置和功能进行整合优化，同时通过各系统之间的广泛联动，实现系统功能共享，提升各子系统性能。

全站配置1套基于IEC61850的智能站用交直流一体化电源系统，交直流一体化电源系统的应用，解决了常规变电站交流电源、直流电源、通信电源、UPS等各自独立设置，管理维护和监控不便，重复投资等问题。

全站智能组件柜与GIS控制柜一体化设计，实现一次设备与二次设备、 二次设备间电缆连接的工厂化加工，最大程度实现工厂内规模生产、 集成调试，减少现场接线和调试工作，提高工程建设进度、安全质量和工艺水平。

全站不设置独立的通信机房，通信屏安装于综合继电器室内。

3.9注重细节，铸造精品，成就经典

设备订货时对全站二次屏柜统一外形尺寸，统一颜色，统一开门方式、小母线架、接地铜排及走线槽的布置等，使二次屏柜整齐、协调。统一全站接地引下线的连接、作法、朝向。优化电缆沟设计，取消分支电缆沟，取消了异型沟盖板等。优化光纤电缆引下线等。