关于35kV变电站设计中的问题研究

第一篇：关于35kV变电站设计中的问题研究

关于35kV变电站设计中的问题研究

【摘要】文章以35kV变电站设计程序作为主要研究对象，通过分析与探讨35kV变电站设计中的问题，并从严格把握环保设计程序、节能设计程序以及无功补偿设计程序等方面详细介绍35kV变电站设计方案及程序，期待能够成为业内人士参考以及学习的指标，从而不断改善与优化35kV变电站设计程序，为国家经济发展作出重要贡献。

【关键词】35kV变电站;环保设计;节能设计;无功补偿设计

1.前言

近年来，国内相关部门与机构在35kV变电站设计环节与建设环节都投入了较多的关注度，基于35kV变电站而言，设计程序不仅是建设环节的主要构成要素之一，同时还是建设中存在最为重要的难点部分，设计质量的优劣会对其利用效率、建设水平等造成直接影响，因此必须严格把握其难点，通过全面把握环保设计、节能设计、以及无功补偿设计等设计环节，确保35kV变电站能够充分体现其存在价值。

2.35kV变电站设计环节中的相关注意事项

近年来，国内在电网改造方面的力度越来越大，并将改造重点与目标放在安全用电以及优质用电等方面，旨在为服务区域内提供更加优质的供电服务。35kv变电站设计基本方案呈现出多样化特征，在技术布局层面、工程造价层面都得到了合理优化[1]。尽管如此，35kv变电站设计实践程序中，为了提升变电站综合使用价值，确保供电环节的稳定性以及安全性，还需要相关部门及人员充分把握其各个设计程序，并且严格把握以下诸多方面。

第一，合理把握35kV变电站设计中的主设备选取程序与主接线选取程序。一般情况之下，在开展首期工程时，其主接线方面需要使用的设备包括主变压器一台、35kV电源进线一条。而必须强调的是，在二期工程尚未开始之前，首期工程就要为其预留一些设备，除了要使瓷柱在空间过渡环节的效果得以有效展现之外，还需要严格把握隔离开关以及断路器的选择程序[2]。鉴于此，在具体设计环节，需要以桥型接线对两条线路进行分别设计，具体是外桥接线以及内桥接线，并在母线接线上对主变压器进行合理利用，从而有效提升单母线类接线方案的使用价值。与此同时，在设计变电站设备选择程序时，应当充分考虑能耗、自冷以及油浸等方面，确保变压器以及调压器都能满足电网运行、节能减排等方面的基本需求，使容量始终处于2 MVA-10MVA的可控范围内[3]。除此之外，在设备材质方面，必须选择具有较强抗腐蚀功能的材质，建议优先考虑35kV户外干式电压互感器。

第二，合理把握35kV变电站设计中平面布局方面的问题。基于35kV变电站设计而言，其设备在平面布局方面通常会涉及到控制保护、配电装置等方面的问题。譬如，如果35kV变电站平面布局以屋外中型的配电装置为主要选择，为了控制能耗消费，应当以双列布置为主要方案，在某单层建筑上方设置一间总控制室[4]。一般说来，35kV变电站设计中建议考虑集中式的控制保护方案，该保护模式除了能够提升设备的整体运行效率之外，在日常维护以及检修等程序上也能节省时间与金钱。

第三，35kV变电站设计中的要充分考虑到自动化、综合化处理程序。国内35kV变电站设计强调综合性特征，在系统类别方面可以采取分布式或者是集中式。与此同时，基于管理层以及间隔层来说，均要设置独立操作系统，用以全面性规划各个系统单位的内部装置，确保各项设计方案都能够满足国家相关标准与图纸设计既定要求[5]。除此之外，对于运行工作人员来说，除了要定期整理35kV变电站内部各项数据之外，经由画面打印之后，还应当对各个控制系统进行电能计算，有助于提升35kV变电站施工现场测量结构以及总线控制等方面的合理性与有效性。

3.35kV变电站设计基本内容

35kv变电站设计实践程序中，为了提升变电站综合使用价值，必须充分考虑各个设计程序。笔者结合自身多年实践经验，详细介绍35kV变电站设计基本内容。

3.135kV变电站环保设计

环保已经成为国家方针政策中重点强调的话题，也受到了各行各业的高度重视，35kv变电站设计同样不例外。而35kV变电站环保设计需从以下几个程序进行。

3.1.1严格把握降噪设计程序 基于35kv变电站而言，其噪声来源包括轴流风机、断路器以及变压器等。（1）轴流风机。轴流风机通常会产生大量振动噪声，因此在35kv变电站设计环节，建议将轴流风机的放置方位设计在室内，并优先考虑低噪音轴类流通风机，于其外部加用消声弯头，确保其噪音低于主变压器[5]。除此之外，轴流风机外部还需要安装一个吸声管道以及消声器，实现对排风口噪声的有效控制，而通过距离以及隔声设备的衰减，即可有效控制噪声。

（2）断路器。断路器通常会产生大量电机噪声以及电冲击噪声。

（3）变压器。变压器会产生持续性交流噪声。而为了减弱、控制这些噪声，建议35kv变电站设计环节优先考虑低噪声类设备，在设计主变压器时，将其放置方位设计在室内，并于其底部安装一个刚性的弹簧或者是弹性的防震支架，从而实现消振目标。与此同时，在主变压器出风口位置、进风口位置都设置相应的消音设备，其室内墙面上需要加装一定数量的吸音砖以及吸音板等，有助于提升其整体吸声系数[6]。

3.1.2严格把握电磁污染的防护设计程序

35kv变电站除了会受外界影响之外，同时也会直接影响周围环境影响，具体涉及到无线电干扰、工频电场以及工频磁场等。国内35kv变电站在交流电的输变电设备频率方面通常是50Hz，同时，随着工频电场和导线之间距离的加大，或者是受到房屋及树木的直接屏蔽，工频电场度往往会受到影响而降低，因此必须严格把握电磁污染的防护设计程序。首先，重视电磁屏蔽设计。电磁屏蔽即在某个空间内固定电磁辐射，主要涉及到屏蔽主变压器辐射源以及工作空间等。其次，重视设备设计程序。由于某些设备会出现大量电磁污染，因此针对这些设备，需要予以自动控制或者是远距离控制[6]。再次，重视个体防护设计。当技术人员操作各种设备时，应当根据相关规定严格穿戴防护服装、防护头盔以及防护眼镜等。最后，重视植树绿化设计。于35kv变电站附近应当种植大量花草树木，通过对辐射进行有效控制，有助于保护附近居民及变电站工作人员的健康。3.1.3严格把握三废处理程序设计

35kv变电站设计中还应当严格把握三废处理程序设计。所谓三废，主要涉及到固体废弃物、废气以及废水。（1）固体废弃物的处理程序设计。35kv变电站设计中，应当考虑到修建一个危急事故的排油坑，在出现任何事故的情况下，变压器油都能够经由该管道进入至贮油池内，再由变电站内部电力部门对废油进行回收及处理，防止出现大量废油造成经济损失。与此同时，35kv变电站日常所用直流电源需要选取全密闭性免维护铅酸蓄电池。究其原因，主要由于该电池使用寿命较长，通常可以达到8年-10年，而且在其使用期限之内都可以省略维护保修等程序，待其使用期限正式到期之后，直接更换整组电池即可，而换下来的废旧电池还可以送至厂家进行回收处理，除了能够节省日常维修费用之外，还能够达到环保目标，具有较高可行性[7]。

（2）废气的处理程序设计。35kv变电站施工环节，还需要严格把握废气的处理程序设计。35kv变电站内部开关设备通常会选择使用一种绝缘性气体，即为六氟化硫气体。六氟化硫气体在灭弧性能以及绝缘性能等方面都存在着绝对性优势，因此已经被广泛应用于电力系统中。然而，六氟化硫气体本书属于非CO2温室效应类气体，会长时间稳定地存在于大气中，其分解的唯一方式是缓慢光解以及沉降。在此背景之下，控制六氟化硫气体整体排放量、加强六氟化硫气体回收效率以及对六氟化硫气体进行回收再利用显得十分关键。鉴于此，在废气的处理程序设计环节，应当严格把握六氟化硫气体控制程序，在对六氟化硫设备进行日常检修时，应当对六氟化硫气体进行回收，禁止直接排放等情况的出现[7]。而回收到的六氟化硫气体应当统一放置于液化钢瓶中，或者是以净化装置对其进行有效处理之后，实现对六氟化硫气体的循环使用。

（3）废水的处理程序设计。35kv变电站施工环节会产生大量废水，其来源是洗刷设备的污水、车辆冲洗水以及施工人员日常生活污水等。其中，洗刷设备的污水和车辆冲洗水中的成分偏为简单，不仅其污染物的整体浓度相对较低，同时水量也偏少，通常以瞬时排放为主要形式[8]。对于这些废水，可以在35kv变电站施工现场修建一个沉淀池，用于废水的沉淀及处理，当废水经处理且到达排放标准后，即可将其排入至市政污水处理管网中，有助于控制废水污染范围及污染力度。

3.2.35kV变电站节能设计

35kV变电站节能设计具体体现在供电照明、建筑节能、供热工程、空调工程以及供水节能等方面。3.2.1供电照明的节能设计 35kV变电站内部通常需要设置配电室，并在配电室中装设一定数量功率因数自动补偿控制器，用以对功率因素的有效控制，达到节约电能等目标。除此之外，在户外照明方面的设计程序中，应当优先考虑光控开关，而建筑物的内部则需要选择声控延时类开关，实现供电照明的节能目标。3.2.2空调工程及供热工程的节能设计

35kV变电站空调工程方面，其设计程序必须以2003版采暖通风与空气调节设计规范为主要参考指标与执行标准[8]。同时，在空调设备方面，应当以变频控制多联式空调系统为主要选择，而且空调设备还需要选择高效节能类产品，最大限度控制其耗损量。3.2.3 建筑节能设计

一般情况之下，如果35kV变电站修建于寒冷地区，其建筑节能设计程序除了要考虑到冬季保温措施之外，同时还有考虑到夏季的防热设计。基于35kV变电站建筑物的朝向方面，以南北向为主要设计选择。与此同时，在35kV变电站建筑物屋顶以及墙体方面，必须严格控制其保温材料质量，优先考虑选择密度较低且导热系数相对较小的材料，包括无机轻集料保温砂浆以及挤塑聚苯乙烯泡沫板等[9]。除此之外，在对建筑物门窗型式进行设计时，优先考虑选择两层窗等形式，通过对系统整体传热系数进行有效控制，有助于提升节能效率。3.2.4供水节能设计

35kV变电站建筑物内部供水以水表计量为主要形式，并且不断加强、规范计量程序。而在35kV变电站设计中，其建筑物内还应当设计雨水收集体系，通过水天然雨水进行有效收集，并将收集到的雨水用作附近绿地的浇灌，有助于节省绿地浇灌用水，实现节水目标。3.335kV变电站无功补偿设计

3.3.1严格把握无功补偿相关设备优化设计程序

基于35kV变电站电网来说，其电力负荷主要涉及到变压器、电动机以及输电线路等，且以感性负荷最为普遍。35kV变电站内部都是以无功功率类型的设备为主要消耗源，如果要使这些设备充分发挥其价值，并始终处于正常运行状态，就需要为其提供大量无功功率。而在35kV变电站电力系统内部，无功功率型电源除了有电动机之外，线路电容同样会产生大量无功功率[9]。鉴于此，当无功电源无法达到电网内部无功功率基本需求时，必须实施无功补偿设计。对于35kV变电站在无功补偿相关设备而言，其基本任务是为主变压器提供补偿。为了达到无功功率基本补偿标准，其实现途径有两个，分别是优化电压、采取全网无功补偿等形式，确保电压能够达到既定标准，有助于最大限度控制电网耗损量，对于提升35kV变电站整体经济效率具有重要意义。3.3.2无功补偿设计环节的基本原则

35kV变电站设计中，还应当合理选择无功功率各项补偿设备。一般情况之下，无功补偿设计环节的基本原则涉及到以下诸多方面：第一，平衡原则。针对平衡层面来说，除了要加强全网平衡和局部平衡之间的有机结合之外，更重要的是加强全网范围内无功功率整体平衡，并且保证分站无功功率以及分线无功功率都保持平衡状态。

第二，补偿原则。在补偿设计中，除了提升分散补偿的基本地位之外，还需要有机结合分散补偿以及集中补偿等形式，确保集中补偿能够充分发挥其辅助性功效。为了达到这一标准，需要将补偿范围设计在负荷十分集中的区域，同时还需要35kV变电站各个大功率设备覆盖范围内予以集中式无功补偿，并在变压器、输电线路等位置开展分散补偿，以此方式实现无功功率之间的平衡性，以免远距离输电条件下使无功功率出现大量耗损。

第三，结合原则。35kV变电站设计中，不仅要有机结合低压补偿及高压补偿，通过有效发挥低压补偿主要工作，确保高压补偿能在其中发挥其辅助功效。而且还需要有机结合电压调节程序与降低耗损程序等[10]。究其原因，主要由于35kV变电站输电线路普遍偏长，加之其分支十分繁多，在输电负荷方面也呈现出分散状，同时其功率因素也相对偏低。对于这些范围，都需要有机结合电压调节程序与降低耗损程序，最终实现无功补偿、降低耗损等整体目标。

4.结束语

35kV变电站设计中，在谨慎性、合理性严谨性、环保性可行性、节能性、科学性、可持续性以及实践性等方面都提出了较高要求，对于提升35kV变电站整体使用价值起着十分重要的促进作用。就目前而言，35kV变电站设计中还存在着许多难点需要去攻破，改善设计技术也显得迫在眉睫。在此背景之下，需要相关部门与机构严格把握环保设计程序、节能设计程序以及无功补偿设计程序等，通过对35kV变电站实际情况进行仔细调研与分析，并且不断优化设计手段，有助于提升35kV变电站设计实践活动的整体效率，为35kV变电站带来更多经济效益，并且不断推动35kV变电站又好又快地发展。【参考文献】

[1]曲仪昂.高压电器选择在变电所电气设计中的重要性——以某35kV降压变电站继电保护设计为例[J].企业技术开发：中旬刊,2012,31(08):104-105.[2]闫英.试论35KV变电站关于自动无功补偿装置的设计及应用[J].科技创新与应用,2012,30(30):163.[3]黄峰远,杨超.基于滚球法的35kV模块化变电站直击雷防护设计[J].现代机械,2013,01(01):47-50.[4]徐鹏,梁少华.可调间隙防雷装置在35kV变电站防雷中的应用研究[J].高压电器,2012,48(09):7-15.[5]董建宏,吴伟强,刘金桂.新郑卷烟厂35KV变电站增容扩建设计及实现[J].电脑知识与技术,2012,08(05):1176-1177.[6]叶丽,杨艳玲.35kV分布式数字化变电站综合自动化系统设计[J].科学时代,2014,01(01):1-4.[7]陈本周,陈新.基于35kV变电站电气系统设计与方案研究[J].企业技术开发(下半月),2013,32(02):112-113.[8]王清华,杜威,路凯军.35kV变电站一次和二次设备的技术改造分析[J].科技风,2012,09(09):142-143.[9]吕帅.浅析35kV综合自动化变电站二次系统及问题[J].城市建设理论研究(电子版),2012,20(20):254-255.[10]胡玲华.试议小型化35kV变电站的设计[J].城市建设理论研究(电子版),2013,14(14):142-143.

第二篇：35kV变电站的设计与研究

35kV变电站的设计与研究

随着我国经济建设的高速发展，现代电网结构日趋复杂，电网容量不断扩大，电网实时信息传送量成倍增多，对电网运行的可靠性要求也越来越高。35kV变电站现在虽然在用电量大的城市和经济发达的城市，但由于它具有投资少、见效快、建设周期短、安装、运行、维护、检修技术较容易解决等特点，在广大的农村地区这种供电方式仍将长期存在。

一、35kV变电站的设计原则：

1、变电站设计必须认真执行国家的技术经济政策。并做到，保障人身安全、供电可靠、电能质量合格、技术先进和经济合理。

2、变电站设计，应根据工程特点、规模和发展规划，正确处理近期建设和远期发展的关系，做到近、远期结合，以近期为主，适当考虑扩建的可能。

3、变电站设计，在执行本标准的同时原则上尚应符合现行的国家规范、规程和标准规定。

二、35kV变电站的站址选择

1、站址应尽量靠近已有公路，并充分利用水文地质条件较好的荒地、坡地、劣地，不占或少占农田。

2、站址应接近负荷距中心，并便于各级电压线路的引入引出，架空线路走廊应与站址同时确定。

3、站址应尽量避开空气污秽地区，否则应采取有效的防污措施。

4、站址选择应考虑对邻近设施的影响。

5、站内地面应有适当的坡度，以利排水。

6、变电站占地面积不超过1000平方米。

三、常见的常规35kV变电站设计

我们日常生活中常见的35kV 变电站设计一般采用的都是户外装置，设计安装有D W 12-35 户外型多油断路器，至于10kV 高压配电装置则以户内装置为主，设计过程中主要采用GG-1A（F）高压开关柜，选用的是 SN 10-10 型少油断路器设备，也有设计过程中选用ZN-10 型户内高压真空断路器，而实际设计过程中以前者较为常见。至于35kV 变电站的继电保护屏或是控制屏基本采用的都是PK 型，以电磁式继电器来实现对继电设备的维护。这一设计过程从整体运行来看是较为安全可靠的，无论是设备安装还是维修保护都相对简单，这一常规35kV 变电站设计如今仍在乡镇或是山区得以沿用。然而，这套设备的问题就在于设备的整体性能较为落后，从占地面积、造价投资、结构能耗等方面来看都表现出极大的不合理性，整体设计方案与实际的电能消耗存在着较大差距，不利于电力系统的节能与环保。

四、主接线和主设备选择

1、主接线选择

对于经济基础较弱工业性用电比例较小且农业负荷比例较大的用电地区，用电最大负荷处在第三季度或者冬季，二、三季度在圩区防汛抗旱期间负荷较大，且必须保证供电，因此要保持一定水准的负荷平台。设计时主接线一般分两期实施，终期按两台主变考虑。首期工程电气主接线：35 kV 变电站首期工程一般采用一条 35 kV 进线和一台主变，因此首期工程电气主接线宜采用线路――变压器单元接线。在布置上应对二期工程位置作预留，首期不上的断路器、隔离开关等利用瓷柱过渡跳线；根据计量管理和电网位置情况决定是否上 35 kV 电压母线变压器；35 kV 站变可接在35 kV 进线侧，若是10 kV 站变，也可接在10 kV 母线上；10 kV 侧电气主接线采用单母线接线。二期工程电气主接线：二期工程安装两回进线，两台主变压器的主接线。35 kV 侧可采用桥形接线。对主变压器运行方式相对比较稳定，操作较少的35 kV 变电站，宜采用内桥接线；对主变压器操作较多的 35 kV变电站，宜采用外桥接线。桥形接线和单母线接线相比较可节省一台断路器，但操作复杂。

2、主设备选择

主变压器的选择，主变压器的台数和容量，应根据地区供电条件、负荷性质、用电容量和运行方式等条件综合考虑确定。在有一、二级负荷的变电所中宜装设两台主变压器，当技术经济比较合理时，可装设两台以上主变压器。装有两台及以上主变压器的变电所，当断开一台时，其余主变压器的容量不应小于60%的全部负荷，并应保证用户的一、二级负荷。具有三种电压的变电所，如通过主变压器各侧线圈的功率均达到该变压器容量的 15%以上，主变压器宜采用三线圈变压器。若运输条件允许，优先选用全密封变压器。高压断路器应选择 35kV 等级优先的SF6国产断路器，10kV等级户外布置的断路器优先采用柱上真空断路器，10kVSF6断路器在解决压力指示表、密度继电器等易引起漏气的问题后也可选用，高压隔离开关应选择35kV高压隔离开关，优先选用防污型、材质好、耐腐蚀的产品；无人值守变电站优先选用GW4 型带电动机构的隔离开关。互感器和避雷器：为防止铁磁出现谐振，优先选择干式电压互感器，过励磁时呈容性。若选择电容器式电压互感器，可省去高压侧熔断器。选择带0.2级副线圈专用电流互感器。保护用电流互感器选择独立式的，但断路器附带的套管式电流互感器也可在电气伏安特性满足二次要求的情况下采用。直流电源：优先选择带微机检测和远传接口的高频开关电源的成套直流电源装置，采用5～10A2块模块。蓄电池可选阀控全密封铅酸蓄电池，容量40～80Ah。二次设备：优先选用具有与变电站综合自动化或RTU灵活接口的微机型继电保护设备，分散布置10kV保护；35kV保护备用电源发挥联络线功能时需配备线路保护，集中组屏布置馈线保护；根据实际情况考虑配置主变纵差动保护。变电站自动化系统：设备选型要求满足无人值守需要。综合自动化系统应具备微机“五防”闭锁及接入火警信号等功能。通信采用数字式载波通信，条件允许可选扩频、光纤等方式。

五、突出35kV 变电站的综合性与自动化处理。

35kV 变电站设计中的综合性主要体现在其系统类别的集中式和分布式方面，无论是其中的管理层还是间隔层都需要通过独立的操作系统来对系统单元装置进行系统规划，以体现必要的工程建设标准。运行人员在对变电站基本数据进行整理与分析时能够通过简单的画面打印实现对控制系统的电能计算，进而更好地促进变电站现场的总线控制与测量结构规划。

六、结语

35kV电压登记在我国电力网中是一个重要的电压等级，35kV变电站在我国县级电力网中将长期使用。随着产品不断更新，相应的新型设备层出不穷，设计方案应力求结线简单、清晰、操作方便，提高可靠性，限制工程造价，节约土地，减少生产和生活办公设施建筑物的土建面积。发展方向应是向小型化、综合自动化和无人值班方向发展。在实际设计工作中，必须按照负荷的性质、用电容量、环境条件、工程特点和地区供电条件及用户的经济承受能力，安装、运行、维护、检修的技术力量，备品备件购置是否方便，抢修、操作、交通是否便利，将来是否升压扩建，与调度自动化配合等方面的因素。因此，我们应致力于去优化改善35kV变电站的设计，使之更好的为我们所用。

参考文献：

【1】 章盛 李江，几种35kV变电站设计方案的讨论，新疆电力，2005（4）；

【2】 河北省电力局，农村35kV小型化变电站议计标准，农村电气化，1994（11）；

【3】 李玉平，对35 kV 变电站设计的建议，电网建设，2006（8）

第三篇：课堂教学中问题设计的策略研究

课堂教学中问题设计的策略研究

一、问题的提出

经过多年的来教改之后，我们的课堂教学现状已有所改观。课堂上，空泛的教材，机械的作业，几乎成为学生唯一的信息源，它们远离生活情境，缺乏情感，单调枯燥，在老师的强迫下单向地传输给学生。在教学过程中，学生之间，师生之间往往很少沟通，缺乏合作，很少有理解与帮助。教师对学生的指导是空泛的，缺乏策略的。表现为：多灌输式，少启发探讨；学习中所体现的或能训练的思维过程大多是低质的，最终获得的知识往往死记硬背，常常因不能有效迁移而无法灵活应用„„

长期以来，教师教得无味，学生学得无趣，教师教得辛苦，学生学得痛苦。高耗低效，缺乏策略，成为教与学最突出的问题。针对教学过程中存在的种种弊端，提出了“问题设计的策略研究”的设想。我们想通过关注课堂教学问题设计与解决，课堂教学中，研究相关的策略与方法，以达到提高课堂教学的效益，提高教学质量，促进教师专业发展的目的。

二、课题的分析

“问题设计”指的是教师的“教”与学生的“学”的问题设计，问题既是教学的内容，也是教学的手段，它包括教师的问题和学生的质疑。

1）教师的问题指的是围绕教学目标的达成，为启发促进学生的思考，引导学生自主学习，积极交流与合作而设计的问题。

2）教师的问题设计贯穿课堂教学的每一个环节，既有主问题的设计，也有解决问题时的追问，提问要有层次和梯度；既有预设的问题，也有课堂临时生成的问题。

3）问题的设计也可以是学生主动学习产生的疑问。

4）问题的设计还包括语言的表述和问题提出的时机。问题的设计要有针对性、启发性，要准确、简练，有思维的深度与广度。

“问题设计的策略”指的是教师教学设计中为提高“问题设计”的有效性而采取的相关的办法与措施。它包括：

（1）“问题设计”的依据与出发点；（2）问题设计的原则与方法；（3）问题解决的方式与方法；（4）问题解决的反馈与评价方法。

三、课题研究的理论依据

1、建构主义学习理论：学习过程不是学习者被动地接受知识，而是根据已有的经验和体验，积极地建构知识的过程。学习者的动机、闪趣、情绪等非智力因素都不再是与教学无关的东西，而是学生学习的催化剂。

四、课题研究的目标及思路

本课题研究目标：研究课堂教学中问题设计的策略，以及问题解决的方法，以促进课堂教学效益的提高，促进教师专业素质的提升。

本课题研究思路：

1、以问题设计的策略研究为主线带动课堂教学设计研究和课堂教学实施研究

2、以课题研究促进教师研究意识的形成研究水平的提升。

五、研究的重点和难点

研究的重点：利用新课程下课堂教学有效的问题设计策略，解决课改中遇到的难题，提高教师的教学智慧和教学能力，积极推进我校各学科的课程改革。

研究的难点：以课堂为主阵地和切入口，研究新理念下的问题设计新策略，把课程标准落实到课堂教学中，真正促进学生的发展；同时把实践与研究融为一体，使教师在不断的实践与反思中积累经验，及时对自己的知识和经验进行重组修正，以适应新课程改革的需要，促进教师专业成长。

六、研究的方法、措施及原则。

（一）、研究方法：

1、调查研究法：研究前，要对学校目前各学科课堂教学中问题设计的现状进行调查分析，弄清楚存在的主要问题和成因，以便有针对性地改进的策略；在研究过程中，要及时发现研究实践过程中存在的问题与不足，及时进行改进，发现有效而又典型的经验及时总结推广。

2、文献资料法：收集整理有关课堂教学中“问题的有效设计”的理论与实践研究成果，组织课题组成员讨论，更新教育观念，借助理论经验，指导课题研究。

3、实践研究法：在理论指导下，强调实践和探索，边学习，边实践，边总结，及时提炼经验、摸索规律。实施过程中碰到实际问题，可以修改方案，调整目标。

4、经验总结法：及时总结，及时推广研究成果。

（二）、研究措施：

1、作为研究者把课堂实践、教学实录、课堂反思作为课题的主要研究方式，做到课题研究常规化，制度化。每次课题研讨，提前确定研究主题，理论先行，实践尝试，交流提高，增强参与研究教师的使命感和责任感。积极争取教育专家理论指导与现场点评，研究过程中及时向教研室汇报情况，及时得到指导。

2、注重学习、培训与交流。结合课题研究坚持组织专题学习，培训与交流。定期发放学习资料，不断提高教师的理论水平。

3、积极参与教学实践，在实践中学习，在实践中思考，在实践中研究，在实践中改进，在实践中提高。

1）人人讲课堂教学比武。每期一次课堂大比武活动，以课例研究带动课题研究，为教师提供学习、实践、交流、锻炼、展示的舞台。

2）认真开展典型课例研究。领导随即推门听课、教研组内研究课、骨干教师示范课、诊断式课例研究等。

3）积极组织专题研讨。召开定期专题研讨会。4）论文、案例分析、教学设计等评比活动。

（三）研究原则：

1、目标性原则：课题研究要围绕提高课堂教学的有效性目标来开展研究。

2、方向性原则：课题研究要落实教育方针，着力学生素质的全面发展，面向全体学生，提高教师素质，把研究与落实新课程改革，实施素质教育紧密结合起来。

3、针对性原则：问题设计研究要有针对性，要针对学科教学的特点，针对不同年龄段的学生的特点，要针对课堂实际的需要。

七、课题研究的步骤

1、准备起动阶段（撰写课题方案）

2、实施研究阶段（定期交流研讨，做好研究资料的收集整理工作；完成中期成果报告，积累课题研究过程资料）

3、提高推广阶段（总结推广研究成果）

八、预期成果：

1、收集、整理各阶段的实践研究资料，撰写相关教学科研论文，送各级学会参评并获奖。

2、择优编辑教师个人在课题研究过程形成的各种成果，并制订成册，在校内推广。

3、提练问题设计及解决的各种实施策略，形成可推广的科研成果。

4、教师研究意识增强，骨干教师研究水平提升，课堂教学成熟起来，课堂教学有效性提高。

第四篇：化学教学中的问题及其设计研究

化学教学中的问题及其设计研究

摘要：在化学教学问题设计的过程中，问题的质量在很大程度上影响着学生在学习时的思维过程，问题设计是引发教学过程的基本保证，同时也是促进学生思维发展，使其主动学习的基本环节。为了优化化学教学中问题的设计，本文通过阐述主要问题，进一步分析化学问题的设计的策略与方法，并对于问题设计中应注意的事项进行概括，以期使学生有效解决问题的同时，优化学生的认知能力，从而促进教学的发展，提高化学学科的教学水平。

关键词：化学；教学；问题设计

一直以来，教学问题都是传统教学活动中的一项重要的教学内容，对于化学学科的特殊性而言，问题的设计成为学生知识结构构建以及解题能力发展的关键性环节。由此可见，化学教学中的问题设计具有着重要的实际意义。

化学教学中主要的问题

1.1

主题问题

化学教学中的主题问题一般来说都是教学中的一级问题，一般来讲较为抽象，在解决这一类问题时，要对其进行分解，按照概念、理论、实验等分类，从不同的解决进行分析。由于主题问题有大有小，较大的主题问题需要在教学中安排较多的课时来进行学习和探究，并且在学习的过程中需要花费较多的时间和精力来解决这些问题，而教学中较小的问题可以用一个课时的时间来完成。

1.2

核心问题与关键问题

对于一些较为复杂的问题来说，教学过程要明确核心问题与关键问题的区别，首先要确定教学中的核心问题与关键问题，将能够反映上级问题实质、起着中心作用的内容视为核心问题，其中心地位决定于问题的逻辑结构；另一方面，若是问题中的各个子问题的难度都较大，同时对化学教学中的主问题起着决定性的作用即是关键问题，其在不同的子问题中可能会发生转变。核心问题与关键问题都是相对于同一级的问题而言的，其思考角度不同。

1.3

辅助问题

辅助问题种类较多，它们的解决对于主题问题、关键问题以及核心问题的解决都有着辅助的作用，辅助问题的设置即是为分析、思考并解决相关问题以及拓展问题，它的存在是极其有必要并且极为重要的。

化学教学中的问题设计的原则

化学问题的设计应充分地体现基础性、科学性、活动性以及开放性等原则。首先，设计问题的情境要贴近学生的生活，遵循基础性的原则，使学生们可以生活经验作为基础对化学问题进行学习；其次，化学问题的设计还必须具有一定的科学性，要符合客观事实，使问题所涉及的知识与方法都是真实的且符合科学规律的；再次，化学问题的设计还要充分体现化学问题在解决过程的实践性与探究性，遵循活动性原则，使学生在解决一系列化学问题的过程中熟练地运用实验、讨论以及观察等多种方法；此外，对于化学问题的设计还要遵循开放性的原则，即设计开放型的化学问题。

教学中问题设计的策略与方法

3.1

提高问题针对性

在设计问题时要考虑不同的设计角度，以提高问题的针对性。例如，陈述性的知识通常是以“是什么”来进行提问的，而程序性的知识一般以“为什么”来提问，策略性的知识则是以“怎么办”来提问，不同的问题设计体现了问题的针对性。新课程以应注重问题设计的情境性，以有助于激发学生学习的兴趣，而对于复习课程而言，更应体现其多重功能，帮助学生加快并巩固基础知识的同时，培养学生分析问题、解决问题的能力。此外，在问题设计中要突出重点和难点，围绕多角度、多侧面来设计问题。因此，在化学问题的设计中，应充

分考虑学生综合知识的运用，以提高问题的针对性。

3.2

增强问题层次性

由于化学学科的特殊性，其中一些知识点较为复杂，因此，在设计问题时，应将较为复杂的知道分解为若干的子问题，使子问题形成一个有梯度且有层次的问题组合，在教学过程中由易到难的逐一解决。在设计中还应注意问题之间的衔接，使学生可以有梯度有层次的解决问题，这样不但可以逐步提高整体问题设计的层次性，更可以逐步增加学生对于问题的解决能力，并熟练掌握问题中所涵盖的知识点。

3.3

突出问题有效性

化学问题设计的价值在于可以有效的激发学生思考问题并有效地解决问题，使学生处于积极的思维状态，从而达到问题设计的效率和有效性。一般来讲，问题设计的有效性往往取决于问题的难度，问题过难或过易都会导致学生对问题无从下手或是使学生对于问题没有兴趣，导致问题达不到其设计的有效性。难易适度的问题设计才可以突出问题的有效性，对于较难的问题，可以将其分解为由易到难的子问题，逐一分析，必要时对问题进行铺垫和提示，有效的降低问题的难度，避免学生思维受阻，提高化学问题设计的有效性。

化学教学问题设计分析

4.1

设计时的注意事项

在设计化学问题时，需要根据化学教学的特点注意以下几个方面：首先要做好问题的系统设计，需要对于问题层次以及整体有一个较为系统的设计，为了让学生在思考问题的同时产生一个的逻辑思维，每一个层次的问题都要达到不同的设计目的，并要明确主题问题，使它们之间有着相互的联系，以围绕中心展开设计；其次，还需要注意问题的科学性，保证问题的科学性以避免发生违背实际情况的科学性错误，问题的设计需要符合学生的心理以及生理特点，更要符合学生认知的发展规律，因此问题的设计还应面向全体学生；再次，需要重视化学教学的学科特点，以实验为基础，针对实验现象提出理论知识，这样不但可以使学生产生直观的映像，更可以让学生通过表象与理论联系到一起，对化学问题进行更透彻的理解。在此过程中，还可以针对实验的现象以及装置和操作等设置问题，让学生充分的进行综合性思考和学习；更重要的是，要重视实际应用，重视理论联系实际，这样做的目的之一是培养学生对于化学学习的兴趣，让化学现象和知识与日常生活相联系，这不仅可以为教学提供资源，更可以让学生正确的解释生活中的化学现象，有利于学生认识化学教学在社会发展中所发挥的巨大作用。

4.2

设计中优化学生的认知心理

在化学问题的设计中要充分考虑优化学生的认知结构，通常来讲，优化的认知结构可以在学习中发挥巨大的作用，使学生在学习的过程中构建更高、更新的认知结构，从而引导学生形成并掌握化学教学中的问题，并形成方法以发展能力提高素质。其中，在化学学习中，学生可对于所要解决化学问题的过程进行自我意识以及自我反思等自我行为的调节即为化学元认知能力，这种能力是在认知的过程中表现出来的心理特征，发展学生在化学学习中的元认知能力可以促进学生的分析并了解自我方面的能力，从而明确学习目标以及整个化学问题的知道体系，并准确的构建知识网络，更好的解决化学教学中问题；此外，在化学教学问题的设计还要注重培养学生的认知策略，使化学学科集事实、原理和概念为一体，有效地加工并组织化学问题，在这一过程中培养学生的认知策略就显得尤为重要，不仅有助于解决化学问题，更可以培养学生的学习能力。

结论

优秀的问题设计可以使学生带着问题学习，并可以达到让学生主动积极地思考，并产生一种求知的状态，优秀的化学问题设计可大大提高教学的效率，使问题中的知识点具有连贯性，并突出问题的重点与难点，帮助学生逐步跨越障碍，并取得良好的教学效果。因此，化

学教学中的问题以及问题优化与设计都还有待于进一步的研究与探索，为化学教学质量的提供更有效的手段。

参考文献

[1]王祖浩.化学问题设计与问题解决[M].北京：高等教育出版社，2003.[2]章伟民.教学设计基础[M].北京:电子工业出版社，1998.[3]杨承印.化学教学设计与技能实践[M].北京：科学出版社，2007.[4]卢红徐.化学教师课堂提问有效设计研究[D].华东师范大学，2011.[5]单晓.化学课堂问题设计有效性的探索与思考[J].中学版·教学参考，2010（10）：33-36.[6]倪芳英.化学教学中的问题及其设计研究[D].上海师范大学，2012.[7]刘晓瀛.浅谈化学教学中的问题设计[J].卫生职业教育，2010（16）：47-48.[8]李清华，王秀红.例谈化学教学中问题设计的策略[J].福建基础教育研究，2013（11）：42-43.

第五篇：110kV全户内变电站设计相关问题探讨

110kV全户内变电站设计相关问题探讨

摘 要：全户内变电站具有合理的设计、紧凑的结构、美观的外型、节能环保的设备，是用地紧张地区尤其是中心城区变电站的首选模式，具有较高推广价值。本文针对110kV全户内变电站设计中的一些相关问题进行简要探讨，并对平面布置方面的优化设计做了详细介绍。

关键词：110kV；全户内变电站；平面布置；

中图分类号：TM632.1 文献标识码：A 文章编号：1674-3520（2015）-07-00-01

引言

随着城市的发展建设进程加快，大量新建变电站工程列入了当地电网发展规划中，其中以110kV变电站工程数量为最多。在城区新建变电站征地成本极高，并且在落实站址、解决通道和拆迁以及报批等前期工作上都将投入较大的时间。为了控制成本，目前城市新建变电站一般采用全户内变电站型式，来提高变电站的综合利用率。

本文以110kV变电站为例，参考国网典型设计方案，对全户内变电站的设计要点进行探讨，并进行优化设计，使之能够满足城市经济持续快速发展的需求，并结合正在新建的合肥壶天路110kV变电站设计方案进行工程实例介绍。

一、典型方案与设备选型

大部分变电站的实际建设规模与国家电网的典型设计存在出入，加大了全户内变电站的设计难度，在进行全户内变电站的设计时不能生搬硬套，可以根据工程的实际规模为基础，调整和修改典型的设计方案[1]进行优化设计。

以A2-1典型设计方案为例[2]，该方案远期规模为2×50MVA，全部出线采用电缆出线。所有的电气设备布置在一栋二层的生产综合楼内，第一层主要布置警卫室、主变压器室、10kV配电装置及无功补偿装置，第二层主要布置110kV配电装置与二次设备。

为更好的节省占地面积，变电站110kV等级采用户内绝缘全封闭组合电器的电气设备，10kV等级采用户内手车式开关柜，电容器采用户内装配式电容器。在低压侧的设备选型及接线方式中，具体工程可以根据实际规划中当地负荷的要求灵活选用，以满足技术经济的合理性。

二、平面布置优化

（一）总平面布置。总平面布置原则是尽可能减少占地面积，以最少的土地资源达到变电站建设要求，并根据站址实际地理位置对建筑物整体布局进行调整。变电站的大门应该尽可能直对着主变压器运输道路，同时要充分考虑扩建时设备运输通道的畅通，对变电站的寿命周期进行合理考虑，从而更好的降低工程造价，提高建设效益。综合楼电气总平面的布置要根据变电站的面积大小、出线方向、出线的方式和出线的回路数、电压等级等进行统一规划，以出线走廊为方向来布置配电装置，出线方向适应各电压等级线路走廊的要求，尽量减少线路交叉迂回。同时对综合楼的楼高进行优化，提高变电站中各装置布置的合理性。

（二）主变压器室布置。设计全户内型变电站，主变压器室的散热问题是关键，要将安置于户内的主变在满载运行时产生的大量热量排出室外，确保主变在额定情况下正常运行。通过采取水平分体的方式来布置主变压器，可以实现科学隔离散热器和主变压器之间的防火墙，并且保障主变压器室的合理面积，使相关设备能够稳定的运行[3]。每间变压器室外墙上部设两台轴流风机，进行排烟、排风。主变压器室应尽量选择在远离居民住所布置，从而更好的降低电磁噪声对居民的影响；一旦发生事故，也可减少对居民生命安全的威胁。考虑到变压器防爆和减少噪音要求，运用城区变电站噪声控制设计技术，通过优化调整变电站建筑结构设计方案，并选用更低噪声水平的设备和隔声吸声消声设备，投运后室外噪音能够达到环保要求。

（三）二次设备室布置。目前大部分二次设备都安装在屏柜内，嵌入式安装，柜前为装置前板，一般包含液晶屏及控制键，主要是用于人机对话，柜后为装置接线板，主要是装置的动力及信息的输入输出。二次屏柜的单列布置方式为每一列屏柜的前后留出维护通道，增加了二次设备室的面积。若二次屏柜双列布置，屏柜可以靠墙安装或者背靠背安装，可以增大变电站空间利用率。但现有的装置是前后两面都需要维护，故需对屏柜柜体做一些调整，例如通过采用旋转门结构的柜体方案，把装置置于柜门上，装置同柜门一起移动，很方便的实现装置从背面接线。或者对现有二次装置进行前板接线改造，让接线维护可以从装置的前面板进行，可实现前开门布置型式，方便二次设备从前面板进行运行检修，为二次设备室屏柜双列布置创造条件。目前许多厂家也已经投入财力进行这类产品的开发并投入实际应用中，效果良好。

三、防雷接地

全户内型变电站设备全部布置在户内，可不设独立避雷针，采用建筑防雷措施，在综合楼屋面上沿屋顶周围设置避雷带，防直击雷过电压；每段母线均设氧化锌避雷器以防止变电站的雷电侵入波过电压。接地采用敷设水平接地体为主的人工接地网方式，接地网主材采用铜排，使变电所的接地电阻能控制在0.40以内。

四、工程实例

壶天路110kV变电站位于合肥市经济技术开发区，主要为商业负荷和居民生活用电负荷，终期规模2×63MVA，110kV终期2回出线，采用内桥接线，10kV终期28回出线，采用单母线分段接线。全站设1座生产综合楼，不设置电缆半层，电缆敷设采用电缆沟+排管的方式。地上2层，其中110kV配电装置、二次设备室布置在综合楼地上二层，10kV配电装置及主变室布置在地上一层，由于地块形状的影响，将电容器室、消弧线圈室布置到一楼西侧，方便设备运输安装，且缩小了占地面积。本工程变电站总平面布置紧凑、节约了工程占地，建筑物充分利用阳光，自然通风；建筑物屋面、外墙、门窗合理选用环保型建筑材料，降低层高等措施，加强了建筑物围护结构保温隔热性能，节能环保，环境友好。

五、结语

相对于户外变电站而言，全户内变电站可有效的节约占地面积及建设时的征地费用，且噪音问题易解决，独立的综合楼与城市环境比较协调，是城市变电站的最佳方式，在进行110kV全户内变电站设计时要把握设计要点，为建设提供便利。

参考文献：

[1]甘建忠，范春菊.基于粒子群算法的变电站室内GIS高压配电装置设计[J].电力科学与技术学报.2010（04）

[2]刘振亚.国家电网公司输变电工程典型设计.中国电力出版社.2011

[3]丁浩寅，邰能灵，崔新奇.大型超高压变电站运行条件下的电气改造方案[J].电力自动化设备.2010（09）