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[摘要] 采用何种大集控模式来平衡运行人员数量的缓增和变电站数量的急增矛盾，这是一项牵一发而动全身的系统工程，也是超高压人追求的目标。目前许多省网电力公司都在探索运行管理模式的优化。这需要设计、调度、建设等方面的协调、配合。仁者见仁，智者见智，文章从各变电站的地理位置、与电网的联接、一次主接线简单和复杂程度这三方面来探讨如何实现超高压运行资源(包括人力资源、设备、维修、生活生产设施和运行管理成本)的最优化配置。文章认为一次主线、主设备的选择和新站建设符合大集控管理要求是基础、是关键、是根本。
[关键词] 系列化大集控 地理位置 电网联接 一次主接线 运行资源配置
1 概述
上海电网处于华东乃至全国电网(长江三峡和云、贵、川水电)受端的一个特大型城市电网和负荷中心，上海是每度电产值最高的城市。作为国民经济先行和保障的电力行业，为满足、领跑上海经济社会建设，为使电网发展适应上海城市发展目标的要求。建成吞吐量大、应变能力强、运行灵活、层次分明、结构合理、供电可靠的现代化电网，特别是能够抵御持续高温夏峰负荷和防止美加部分地区电网大面积停电事故的发生，唯一的出路在于加强网架、合理布局、手段有效和多建变电站。
超高压电网的超前建设，变电站数量呈跳跃式增加，而且这一正在延续的趋势迫使现有的集控站管理模式不堪重负，人力资源受到强烈的限制，其弊端逐步显现。
根据上海电力公司“十一五”发展规划，预计到2020年，500kV变电站将有14座(目前运行6座，在建5座包括世博站、练塘站、三林站、漕泾站、南汇站)。220kV变电站将有154座(目前运行74座)，这就意味着还将新建83座，总量超翻倍。
综合国力的增强、设计观念的提升、建材工业的发展、以及施工技术工艺的提高，最近几年新建的较之以前建造的变电站的确是更具人性化、个性化、实用化。漂亮了、宽敞了、耐用了这已是不争的事实。站容站貌的一步到位，代替投运几年后为达标创一流而进行大规模的整改。由于每一个新站所处的地理位置、人文环境、规模大小不同故建筑结构、设备配置、标准要求也不同，都具有各自的特色和风格。但也存在设计、建设标准不统一，设备形式多，建设和运行成本较高，其中变电站庭院化、主控制楼民居化、装修材料高挡化，建筑面积较大，功能配置重复、冗余，施工工艺特别复杂，特别是一次主接线设计优化不够，诸多方面不符合大集控的要求。
2 从大集控角度解读“两型一化”建新站的有关要求
2008年1月1日开始按照国家电网公司全面开展“两型一化”(资源节约型、环境友好型、工业化)变电站的建设，是履行公司社会责任，落实科学发展观，是加快转变公司和电网发展方式，大力实施集团化运作、集约化发展、精细化管理、标准化建设，提高变电站建设效益和效率的有效途径。
目的是：按照变电站的功能要求，实现全进程、全寿命周期内资源节约型、 环境友好型，推进深化、完善典型设计和标准化建设，降低建站和运行成本。
原则是：以用为先、简洁适用、以人为本。设计理念上，贯彻标准化、最优化设计；功能定位上，明确变电站作为工业性设施的定位，分析功能需求，追求基本功能和核心功能，剥离无用、重复、多余功能；性能指标上，安全可靠、技术先进、合理造价，不片面追求高性能、高配置，不盲目攀比，追求性能价格比最优；建筑风格上，体现工业性产品或设施的特点，提倡工艺简洁、施工方便、线条流畅，与环境协调，非民居、非公用建筑；装修材料上，应采用环保、节能材料，摒弃高档、豪华、个性化、特殊化的装修；施工工艺上，推行工厂化加工、集约化施工、模块化组合，积极采用大宗材料；设计标准上，不突破现有设计规程、规范。
2.1 主接线和主设备选择
主接线应满足《国网公司输变电工程典型设计》有关要求。对于终端变电站，应简化接线型式，采用线路变压器组或桥型接线。当有联络要求时可采用环入环出支接变压器接线，对于GIS、HGIS等设备，宜简化接线型式，减少组件数量；对于一个半断路器接线，当变压器台数超过两台时，其它几台变压器可不进串，直接经断路器接母线(应商榷)。对于双母线或单母线接线，不应设置旁路母线。
主设备的选择应遵照《国家电网公司110～500kV变电站通用设备典型规范》，选取适当的参数。短路电流应按照变电站远景的系统阻抗进行计算；主变压器的并列应按系统确定的最大运行方式计算。应采用全寿命周期内性能价格比高的设备。积极采用占地少、维护少、环境友好型设备，应加大无功补偿设备分组容量、减少分组组数。应积极稳妥地采用新技术、新设备，首选节能型设备。
配电装置的选型应综合考虑占地面积小、设备小型化无油化、提高可靠性、满足环保要求、协调景观和节省投资，根据所处的位置和重要性等各方面因素。
断路器的选择：35kV应优先选用SF6断路器。110kV／220kV及以上的断路器优先选用弹操(含液压弹簧机构)或液压机构。
隔离开关的选择：应选用检修周期长、质量可靠的优质产品，防止出现机械卡涩、触头过热、绝缘子和拉杆断裂等事故的发生。
2.2 总平面布置和配电装置
优化总平面布置，减少占地面积。变电站大门应直对主要运输道路。当占地面积较大时，二次设备应就地布置，以减少电缆长度。对于HGIS配电装置，当采用一个半断路器接线时，完整串应采用“3+0”方式，不完整串采用“2+1”方式。应采用管母分相中型或软母线改进半高型配电装置。变压器宜采用户内布置，本体室封闭以隔离噪音，散热器宜分开布置，采用自冷式。
2.3 计算机监控系统
应由计算机监控系统完成对全站设备的监控，不设常规控制屏和模拟屏(应商榷)。500kV变电站分阶段实施少人值守运行。220kV变电站应按规划选定集控站或受控站，集控站设有运行人员的工作、生活设施。受控站应按无人值班(少人值守)设计。自动化系统应按间隔分散采集，优先双层结构的原则来设计，上层为站控层系统、下层为间隔层测控系统。用UPS电源。
电气二次线：宜整体考虑控制、保护、远动和通信等二次设备的布置，运行条件相似的应合并房间布置。通信机房可不设置独立的动力和环境监测系统，应与全站视频安全监视系统统一考虑。二次设备应具备充分的防止雷电流、接地故障电流、引起地电位升高造成设备损坏的措施。
电缆设施：对于500kV／220kV变电站，采用保护下放布置／保护设备宣布置在一层，保护小室电缆敷设应采用电缆沟方式，不设电缆夹层。
2.4 土建部分
应优化设计，减少占地、工程投资。变电站功能区 域应划分明确、工艺流畅、连接合理，不应设置建筑小品、花坛和独立站前区。
进站道路应采用公路型混凝土路面。500kV／220kV站，进站道路路面宽应为6m／4.5m，转弯半径足够大。站内道路应采用公路型或城市型混凝土路面，不设巡视小道。围墙应采用环保小型砌块，高度宜为2.30m(应商榷)，宜采用清水墙。城市中心变电站围墙的形式，应满足城市规划的要求并与周围的环境相协调。
绿化：户外配电装置场地应根据绿化率要求确定绿化的面积，其余场地宜采用碎石地坪，不设置操作地坪。站内绿化不应选用高级乔木、草皮或花木。当城市规划或环境需要时，可采用屋顶绿化。
站内电缆沟、管布置应力求最短线路、最少转弯，可适当集中布置，减少交叉。材料宜选择使用工厂化预制构件，现场装配使用。盖板标准化制作应采用成品沟盖板。不宜设置电缆支沟，宜采用埋管结合电缆井方式。
建筑设计应在满足生产及运行要求的前提下，合理配置优化房间功能，确保数量、大小合理。
应采用节能、环保型建筑材料，墙体应采用小型砌块。建筑物体应紧凑，凹凸面不宜过多。建筑物围护结构的外表面宜采用浅色饰面材料，并体现国网公司企业标准色彩。
楼地面不应采用花岗岩、大理石等高档装饰材料，宜采用普通环保型材料，如普通地砖、环氧树脂漆或无砂混凝土楼地面。无人值班或设备设施较少的变电站，在站中心部位集中布置设备间，表盘(屏)集中布置，减少房间分割，减少门厅、公共走廊及竖向楼梯面积。楼梯栏杆扶手不应采用不锈钢等高档装饰材料。室外采用非金属材料栏杆，室内采用金属栏杆加木扶手。
建筑物外门窗面积不宜过大，满足气密性要求，采用节能型外门窗。建筑物东、西向有空调房间的窗应采用有效的遮阳措施。门窗应设计成规则形式，不应采用异型窗，尽量减小门窗尺寸，一般房间外窗高度和宽度不宜超过1.50m，采用铝合金门窗或塑钢门窗，有空调房间的外门窗玻璃宜采用双层中空玻璃。卫生间宜采用PVC扣板吊顶，普通瓷砖墙面，其它房间不宜设吊顶，但应计算空调冷量和照明亮度。建议集控站控制室吊顶。
室内设施：家具应采用标准化设计、工厂化制作、简洁实用、经济环保、耐用复合材料。灯具选用以安全可靠、经济实用为主，应选用构造简单、高效节能产品。照明方式应以直接照明为主。
2.5 消防部分
站址面积小，电气设备布置集中，建筑物体积较大，变电站内应设置室外消火栓系统，火灾危险性达到丙类的建筑物内应设置室内消火栓系统。
油浸主变压器消防方式应遵循以下原则(单台容量为125MVA及以上的主变压器)：
户外变电站内的变压器应选用水喷雾灭火系统。户外变电站当满足下列条件之一时，可选用排油注氮防爆型灭火系统：扩建和改建的变电站；原变电站的设计未要求变压器安装固定式灭火系统；变电站的条件不能满足变压器设置水喷雾灭火系统。户内变电站当变压器本体设置在单独的变压器室内，而散热器采用分体布置时，电压等级110kV及以上的地下变电站内的变压器应选用细水雾灭火系统。移动消防设备宜选用对大气无污染的干粉灭火器。
3 以自然地理位置划分
上海电网的电压经历了中压、高压到超高压发展的全过程，本公司也经历了由小到大，由弱到强(1980年前8座站、2000年前38座站、目前为81座站)。其运行管理方式(分四个阶段)也从运行分区一运行一、二、三工区和500kV工区－行部－运行东／西部(目前管理模式以自然地理位置划分)。
运行东部所辖：(29座站)
220kV集控站7座：银山(9座)、惠南(3座)、浦建(3座)、临江(3座)、罗山(1座)、金阳(4座)、浦江(2座)，500kV站2座：杨高(龙东)、顾路，独立站1座。
运行西部所辖：(52座站)
220kV集控站8座：西郊(9座)、蕴藻浜(9座)、春申(7座)、长春(4座)、新潭(7座)、于田(3座)、文祥(4座)、青浦(3座)。500kV站4座：黄渡、杨行、泗泾、徐行，独立站2座。
目前管理模式为运行东／西部共有15座220kV集控站，平均每座集控站所辖受控站3.57／5.75座，集控站与集控站之间所辖受控站极不平衡，6座500kV站和3座独立站各自为阵，人力资源利用率过于饱和和严重不足。随着上海城市交通大为改善，以黄浦江划分为界运行的东、西部显然不尽合理。简单站和复杂站混杂管理，未形成系列化模式。
4 以完全电网联系划分
上海电网现状：供电面积6340.5km2，2008年夏季高峰时最大用电需求为22.5GW左右，而沪实际最大发电出力仅为14GW左右。500kV变电站6座、变压器18台、变电容量14500MW，500kV多环网是上海电网的核心网架与高速输电通道，并通过8回500kV交直流线路与华东主网及华中电网联络。220kV电网是上海电网的主要供电网络，现有变电站81座(本公司管辖75座，三大供电公司管辖6座)，变压器182台、变电容量28800MW左右。由于短路容量500kV／63kA，220kV／50kA的限制，上海电网已实施分层、分区运行。以500kV站和大型发电厂为核心，形成8个220kV分区电网，正常情况下各分区电网之间解环运行，各自通过相关的220kV中心、中间、终端变电站向下一级配电网络和用户供电，各个分区电网必要时能够相互支持、支持能力在800MW左右。各电压等级对下一级电网和负荷的供应应满足“N-1”准则。
如果以电网电源联系紧密程度划分管理(需设十大集控中心)：
运行东部需要设四大集控中心：500kV杨高大集控中心(浦建、龙东、源深)、500kV顾路大集控中心(银山、罗山)、220kV惠(南)／临(江)大集控中心、220kV浦(江)／金(阳)大集控中心。
运行西部需要设六大集控中心，500kV黄渡大集控中心(于田)、500kV徐行大集控中心(新潭)、500kV杨行大集控中心(蕴藻浜)、500kV泗泾大集控中心(春申、文祥、青浦)、220kV西郊大集控中心(广场、万荣)、220kV长春大集控中心。但是简单站和复杂站仍然混杂管理，未形成系列化模式。
5 以一次主接线简单和复杂程度划分
一次主接线的拟定，对电力系统的动静稳定、主设备的选择、继电保护的整定、配电装置的布置以及运行的安全可靠性与经济合理性起决定性因素，是设计中一项综合性考虑的课题。现列出本公司2008年8月以来已运行81座变电站，一次主接线，就其接线方式、特点、优点、缺点分析比较。见表1。
如果以一次主接线的简单和复杂(暂以220kV带有旁 路母线的站为界)程度，或各站主设备的积分高低，或各站在电网中的特别重要位置站方法按系列化(标准化)设置管理：
方案一：建议设立运行部下辖五大集控中心。220kV大集控中心(或分东／西)管辖59座简单站，余下22座站按电网电源联系紧密程度划分为四大500kV集控中心：杨(高)／顾(路)、黄渡、徐(行)／杨(行)、泗泾大集控中心。
方案二(建议采用不设运行部)：设立220kV简单站大集控中心(59座站)、220kV复杂站大集控中心(16座站带有旁路母线站和特别重要站)、500kV站大集控中心(6座站)。
从目前运行情况看，通常电气设备停役、复役从脱离运行的电力系统要求只需改为冷备用既可，改后的检修状态可以由检修人员执行，运行人员监护。这样可以提高运行和检修工作效率，避免等待时间、多停和漏停设备。
6 目前运行站和新建站不符合大集控情况汇总
(1)500kV自耦变第三线圈35kV侧总开关只有3台有，15台无，从运行实际情况看没有总开关，由于低压电抗器母线或母刀检修或需要主变陪停操作非常麻烦。
(2)500kV站(包括开关站)站用电外来电源只有一路(要求有二路)，而且是10kV，个别站有小电源迂回情况，有的站站用电一次接线方式比较复杂，且站用变与35kV出线回路合用。220kV变电站要求有一路外来电源进站用电接口，不允许小电源对放。
(3)户外220kV母线接地闸刀应考虑单独安置，尽量减少双接地闸刀布置。220kVGIS设备本体上控制电缆宜用桥架敷设，设备围栏必须放宽。对离地较高开关机构箱应加踏板基础。
(4)全屋内站，采用组合电器应集中全部消防报警系统。常规站，至少应在控制室、继电器室、电缆夹层竖井和主设备室设置消防报警装置，并有比较实用(不影响设备运行)的感温装置。
(5)目前一只半开关接线变电站存在的不足之处。
①2000年以后建设的四座500kV变电站中的500kV／220kV都采用一只半开关接线，其特点是回路没装设线路闸刀，带来的问题是当遇到线路停役并改冷备用或线路检修时，必须将此线路两只相邻开关改为冷备用或开关检修，再合上该条线路的接地闸刀(该条线路的接地闸刀无法趁此机会检修，由于联闭锁的关系，此时与其相关的两侧开关的闸刀将不能进行遥控、电动的操作)。主变也有同样问题，因为不装设500kV侧闸刀，当主变检修时为正确测量直流接触电阻时必须将高压侧套管引线拆开。因为不装设线路闸刀，所以线路保护中没有配置短线保护从而失去线路充电保护。
②在每一完整串中，采用3组独立式的开关流变(此种接线流变不够统一和规范)。存在多处死区(无保护区域)。
③验电、接地问题：到目前为止还没有专门用于500kV电压等级的验电器具、接地线，给运行的停电验电和因检修工作挂接地线带来不便。
④500kV／220kV运行中断路器发生异常情况闭锁分合闸，如何用闸刀隔离操作，无论从调规和现场实际情况都是很困难的。
⑤6座500kV站一只半开关接线中，4～6串都有较多的不完全串。4座220kV一只半开关接线中，6、8串也有较多的不完全串，串的利用率较低。在不能尽快形成完全串的情况下，不完全串组不应太多。一只半开关接线中500kV／220kV母线分段，有用断路器也有用闸刀，给操作带来许多麻烦。
(6)户外场地应设计消防小室和消火栓箱基础，设备室要有挡小动物门槛，还应有绿化水龙头和水斗。
(7)变电站户外生活及消防水表接入站内或大门边的要求：
极大部分站的水表在投运前设置在站外较远的距离，存在问题：由于设置在站外，穿越路基的管道被重压变形或管、表、阀老化发生漏水后，运行人员无法及时发现，抄表存在常年累月估算，更换水表时，不能确认原水表累计数和新水表基数，容易发生站外管道被外人支接的情况。部分站统计用水量远远超标，给公司带来许多不必要的成本支出。希望设计和建设方将新站的水表接入站内或大门边，已投运变电站的户外水表列入专项改造移进站内或大门边，从源头上彻底改变水表在站外不受控的状态。
(8)建筑物的沉降缝：屋面部分所用材料应避免随建筑物的沉降产生的缝隙，引起雨水进入房间影响安全运行。室内部分应避免在配电室母线上部平顶处，由于所用材料随房屋沉降产生的沉降缝，导致金属物变型和脱落影响母线安全运行。严格控制建筑物基础沉降，以避免类似SF6气体泄漏，申请停电处理。
(9)近几年新站从立项到投运过程中更改站名很多，希望有关部门协调工程各方，务必一次确定。
(10)变电站设置的围墙四周的防盗监控(110技防报警)装置，容易误报警(系树木枝叶飘动和鸟类飞过引起)。要求改为电子围栏。
(11)变电站雨水、污水排放应接入市政排管，对暂时无法接入，为避免堵塞应在站内出口处设置水泵，应设置生化化粪池排污。
(12)主变地锚基础位于道路中央时，拉环顶面应低于路面；若位于户外场地，基础顶面应高于地坪，防止锈蚀。
(13)建筑物屋面网格形式的明敷避雷带应改成暗敷避雷带，与避雷短针组合来防直击雷，集中空调室外机电源防雷设施要求规范。
(14)集控站控制室和有人活动的房间不应建在变压器室楼层上，以避免低频交流电磁噪音。
7 结论与建议
建议采用以一次主接线简单和复杂程度划分的方案二。
因为由于历史的原因超高压公司各变电站的一次主接线和一次主设备五花八门、实在是太多、太乱、太无序(仅举主变压器为例就有90MVA、120MVA、150MVA、180MVA、240MVA、300MVA、750MVA、1000MVA，国产、合资、进口都有，时间跨度非常长)。
对本文提到的和未提到的已运行和新建站，不符合大集控模式变电站安排，请有关方面列项目整改。
一次主接线的确定是实现系列化大集控模式的根本保证，建议以后设计超高压变电站时，以线路变压器组、双母线、一只半开关接线为典型。
由于开关质量提高和减少二次操作，建议对现有15座220kV带有旁路母线的站，内、外桥、开关站、非标准双母线派生接线应列入计划逐步取消。
目前按照综合自动化、设备老化、RTU为采集装置等划分本公司适应大集控模式变电站：基本满足大约60％，不满足大约40％(基本上是2000年前建设的变电站)。
当确定了系列化大集控模式的变电站，应按照超高压生产指挥中心分层分控管理的原则，构建必要的职能定位，并加快自动化功能的应用。
从现实角度看实现真正意义上的受控站与集控站之间、500kV站与站之间系列化大集控模式非常困难，这不仅对一、二、三次主设备的要求极高(投资投入大、设备改造困难)，而且对传统的运行、调度、规程、习惯和理念是一次革命和挑战。目前更多的是行政管理意义上的进步。但有一点是可以充分肯定的：系列化大集控模式是一种标准化、有序化、合并同类项(最必须)、复杂问题简单化的管理，可以实现超高压运行资源的最优化配置。
[关键词] 系列化大集控 地理位置 电网联接 一次主接线 运行资源配置
1 概述
上海电网处于华东乃至全国电网(长江三峡和云、贵、川水电)受端的一个特大型城市电网和负荷中心，上海是每度电产值最高的城市。作为国民经济先行和保障的电力行业，为满足、领跑上海经济社会建设，为使电网发展适应上海城市发展目标的要求。建成吞吐量大、应变能力强、运行灵活、层次分明、结构合理、供电可靠的现代化电网，特别是能够抵御持续高温夏峰负荷和防止美加部分地区电网大面积停电事故的发生，唯一的出路在于加强网架、合理布局、手段有效和多建变电站。
超高压电网的超前建设，变电站数量呈跳跃式增加，而且这一正在延续的趋势迫使现有的集控站管理模式不堪重负，人力资源受到强烈的限制，其弊端逐步显现。
根据上海电力公司“十一五”发展规划，预计到2020年，500kV变电站将有14座(目前运行6座，在建5座包括世博站、练塘站、三林站、漕泾站、南汇站)。220kV变电站将有154座(目前运行74座)，这就意味着还将新建83座，总量超翻倍。
综合国力的增强、设计观念的提升、建材工业的发展、以及施工技术工艺的提高，最近几年新建的较之以前建造的变电站的确是更具人性化、个性化、实用化。漂亮了、宽敞了、耐用了这已是不争的事实。站容站貌的一步到位，代替投运几年后为达标创一流而进行大规模的整改。由于每一个新站所处的地理位置、人文环境、规模大小不同故建筑结构、设备配置、标准要求也不同，都具有各自的特色和风格。但也存在设计、建设标准不统一，设备形式多，建设和运行成本较高，其中变电站庭院化、主控制楼民居化、装修材料高挡化，建筑面积较大，功能配置重复、冗余，施工工艺特别复杂，特别是一次主接线设计优化不够，诸多方面不符合大集控的要求。
2 从大集控角度解读“两型一化”建新站的有关要求
2008年1月1日开始按照国家电网公司全面开展“两型一化”(资源节约型、环境友好型、工业化)变电站的建设，是履行公司社会责任，落实科学发展观，是加快转变公司和电网发展方式，大力实施集团化运作、集约化发展、精细化管理、标准化建设，提高变电站建设效益和效率的有效途径。
目的是：按照变电站的功能要求，实现全进程、全寿命周期内资源节约型、 环境友好型，推进深化、完善典型设计和标准化建设，降低建站和运行成本。
原则是：以用为先、简洁适用、以人为本。设计理念上，贯彻标准化、最优化设计；功能定位上，明确变电站作为工业性设施的定位，分析功能需求，追求基本功能和核心功能，剥离无用、重复、多余功能；性能指标上，安全可靠、技术先进、合理造价，不片面追求高性能、高配置，不盲目攀比，追求性能价格比最优；建筑风格上，体现工业性产品或设施的特点，提倡工艺简洁、施工方便、线条流畅，与环境协调，非民居、非公用建筑；装修材料上，应采用环保、节能材料，摒弃高档、豪华、个性化、特殊化的装修；施工工艺上，推行工厂化加工、集约化施工、模块化组合，积极采用大宗材料；设计标准上，不突破现有设计规程、规范。
2.1 主接线和主设备选择
主接线应满足《国网公司输变电工程典型设计》有关要求。对于终端变电站，应简化接线型式，采用线路变压器组或桥型接线。当有联络要求时可采用环入环出支接变压器接线，对于GIS、HGIS等设备，宜简化接线型式，减少组件数量；对于一个半断路器接线，当变压器台数超过两台时，其它几台变压器可不进串，直接经断路器接母线(应商榷)。对于双母线或单母线接线，不应设置旁路母线。
主设备的选择应遵照《国家电网公司110～500kV变电站通用设备典型规范》，选取适当的参数。短路电流应按照变电站远景的系统阻抗进行计算；主变压器的并列应按系统确定的最大运行方式计算。应采用全寿命周期内性能价格比高的设备。积极采用占地少、维护少、环境友好型设备，应加大无功补偿设备分组容量、减少分组组数。应积极稳妥地采用新技术、新设备，首选节能型设备。
配电装置的选型应综合考虑占地面积小、设备小型化无油化、提高可靠性、满足环保要求、协调景观和节省投资，根据所处的位置和重要性等各方面因素。
断路器的选择：35kV应优先选用SF6断路器。110kV／220kV及以上的断路器优先选用弹操(含液压弹簧机构)或液压机构。
隔离开关的选择：应选用检修周期长、质量可靠的优质产品，防止出现机械卡涩、触头过热、绝缘子和拉杆断裂等事故的发生。
2.2 总平面布置和配电装置
优化总平面布置，减少占地面积。变电站大门应直对主要运输道路。当占地面积较大时，二次设备应就地布置，以减少电缆长度。对于HGIS配电装置，当采用一个半断路器接线时，完整串应采用“3+0”方式，不完整串采用“2+1”方式。应采用管母分相中型或软母线改进半高型配电装置。变压器宜采用户内布置，本体室封闭以隔离噪音，散热器宜分开布置，采用自冷式。
2.3 计算机监控系统
应由计算机监控系统完成对全站设备的监控，不设常规控制屏和模拟屏(应商榷)。500kV变电站分阶段实施少人值守运行。220kV变电站应按规划选定集控站或受控站，集控站设有运行人员的工作、生活设施。受控站应按无人值班(少人值守)设计。自动化系统应按间隔分散采集，优先双层结构的原则来设计，上层为站控层系统、下层为间隔层测控系统。用UPS电源。
电气二次线：宜整体考虑控制、保护、远动和通信等二次设备的布置，运行条件相似的应合并房间布置。通信机房可不设置独立的动力和环境监测系统，应与全站视频安全监视系统统一考虑。二次设备应具备充分的防止雷电流、接地故障电流、引起地电位升高造成设备损坏的措施。
电缆设施：对于500kV／220kV变电站，采用保护下放布置／保护设备宣布置在一层，保护小室电缆敷设应采用电缆沟方式，不设电缆夹层。
2.4 土建部分
应优化设计，减少占地、工程投资。变电站功能区 域应划分明确、工艺流畅、连接合理，不应设置建筑小品、花坛和独立站前区。
进站道路应采用公路型混凝土路面。500kV／220kV站，进站道路路面宽应为6m／4.5m，转弯半径足够大。站内道路应采用公路型或城市型混凝土路面，不设巡视小道。围墙应采用环保小型砌块，高度宜为2.30m(应商榷)，宜采用清水墙。城市中心变电站围墙的形式，应满足城市规划的要求并与周围的环境相协调。
绿化：户外配电装置场地应根据绿化率要求确定绿化的面积，其余场地宜采用碎石地坪，不设置操作地坪。站内绿化不应选用高级乔木、草皮或花木。当城市规划或环境需要时，可采用屋顶绿化。
站内电缆沟、管布置应力求最短线路、最少转弯，可适当集中布置，减少交叉。材料宜选择使用工厂化预制构件，现场装配使用。盖板标准化制作应采用成品沟盖板。不宜设置电缆支沟，宜采用埋管结合电缆井方式。
建筑设计应在满足生产及运行要求的前提下，合理配置优化房间功能，确保数量、大小合理。
应采用节能、环保型建筑材料，墙体应采用小型砌块。建筑物体应紧凑，凹凸面不宜过多。建筑物围护结构的外表面宜采用浅色饰面材料，并体现国网公司企业标准色彩。
楼地面不应采用花岗岩、大理石等高档装饰材料，宜采用普通环保型材料，如普通地砖、环氧树脂漆或无砂混凝土楼地面。无人值班或设备设施较少的变电站，在站中心部位集中布置设备间，表盘(屏)集中布置，减少房间分割，减少门厅、公共走廊及竖向楼梯面积。楼梯栏杆扶手不应采用不锈钢等高档装饰材料。室外采用非金属材料栏杆，室内采用金属栏杆加木扶手。
建筑物外门窗面积不宜过大，满足气密性要求，采用节能型外门窗。建筑物东、西向有空调房间的窗应采用有效的遮阳措施。门窗应设计成规则形式，不应采用异型窗，尽量减小门窗尺寸，一般房间外窗高度和宽度不宜超过1.50m，采用铝合金门窗或塑钢门窗，有空调房间的外门窗玻璃宜采用双层中空玻璃。卫生间宜采用PVC扣板吊顶，普通瓷砖墙面，其它房间不宜设吊顶，但应计算空调冷量和照明亮度。建议集控站控制室吊顶。
室内设施：家具应采用标准化设计、工厂化制作、简洁实用、经济环保、耐用复合材料。灯具选用以安全可靠、经济实用为主，应选用构造简单、高效节能产品。照明方式应以直接照明为主。
2.5 消防部分
站址面积小，电气设备布置集中，建筑物体积较大，变电站内应设置室外消火栓系统，火灾危险性达到丙类的建筑物内应设置室内消火栓系统。
油浸主变压器消防方式应遵循以下原则(单台容量为125MVA及以上的主变压器)：
户外变电站内的变压器应选用水喷雾灭火系统。户外变电站当满足下列条件之一时，可选用排油注氮防爆型灭火系统：扩建和改建的变电站；原变电站的设计未要求变压器安装固定式灭火系统；变电站的条件不能满足变压器设置水喷雾灭火系统。户内变电站当变压器本体设置在单独的变压器室内，而散热器采用分体布置时，电压等级110kV及以上的地下变电站内的变压器应选用细水雾灭火系统。移动消防设备宜选用对大气无污染的干粉灭火器。
3 以自然地理位置划分
上海电网的电压经历了中压、高压到超高压发展的全过程，本公司也经历了由小到大，由弱到强(1980年前8座站、2000年前38座站、目前为81座站)。其运行管理方式(分四个阶段)也从运行分区一运行一、二、三工区和500kV工区－行部－运行东／西部(目前管理模式以自然地理位置划分)。
运行东部所辖：(29座站)
220kV集控站7座：银山(9座)、惠南(3座)、浦建(3座)、临江(3座)、罗山(1座)、金阳(4座)、浦江(2座)，500kV站2座：杨高(龙东)、顾路，独立站1座。
运行西部所辖：(52座站)
220kV集控站8座：西郊(9座)、蕴藻浜(9座)、春申(7座)、长春(4座)、新潭(7座)、于田(3座)、文祥(4座)、青浦(3座)。500kV站4座：黄渡、杨行、泗泾、徐行，独立站2座。
目前管理模式为运行东／西部共有15座220kV集控站，平均每座集控站所辖受控站3.57／5.75座，集控站与集控站之间所辖受控站极不平衡，6座500kV站和3座独立站各自为阵，人力资源利用率过于饱和和严重不足。随着上海城市交通大为改善，以黄浦江划分为界运行的东、西部显然不尽合理。简单站和复杂站混杂管理，未形成系列化模式。
4 以完全电网联系划分
上海电网现状：供电面积6340.5km2，2008年夏季高峰时最大用电需求为22.5GW左右，而沪实际最大发电出力仅为14GW左右。500kV变电站6座、变压器18台、变电容量14500MW，500kV多环网是上海电网的核心网架与高速输电通道，并通过8回500kV交直流线路与华东主网及华中电网联络。220kV电网是上海电网的主要供电网络，现有变电站81座(本公司管辖75座，三大供电公司管辖6座)，变压器182台、变电容量28800MW左右。由于短路容量500kV／63kA，220kV／50kA的限制，上海电网已实施分层、分区运行。以500kV站和大型发电厂为核心，形成8个220kV分区电网，正常情况下各分区电网之间解环运行，各自通过相关的220kV中心、中间、终端变电站向下一级配电网络和用户供电，各个分区电网必要时能够相互支持、支持能力在800MW左右。各电压等级对下一级电网和负荷的供应应满足“N-1”准则。
如果以电网电源联系紧密程度划分管理(需设十大集控中心)：
运行东部需要设四大集控中心：500kV杨高大集控中心(浦建、龙东、源深)、500kV顾路大集控中心(银山、罗山)、220kV惠(南)／临(江)大集控中心、220kV浦(江)／金(阳)大集控中心。
运行西部需要设六大集控中心，500kV黄渡大集控中心(于田)、500kV徐行大集控中心(新潭)、500kV杨行大集控中心(蕴藻浜)、500kV泗泾大集控中心(春申、文祥、青浦)、220kV西郊大集控中心(广场、万荣)、220kV长春大集控中心。但是简单站和复杂站仍然混杂管理，未形成系列化模式。
5 以一次主接线简单和复杂程度划分
一次主接线的拟定，对电力系统的动静稳定、主设备的选择、继电保护的整定、配电装置的布置以及运行的安全可靠性与经济合理性起决定性因素，是设计中一项综合性考虑的课题。现列出本公司2008年8月以来已运行81座变电站，一次主接线，就其接线方式、特点、优点、缺点分析比较。见表1。
如果以一次主接线的简单和复杂(暂以220kV带有旁 路母线的站为界)程度，或各站主设备的积分高低，或各站在电网中的特别重要位置站方法按系列化(标准化)设置管理：
方案一：建议设立运行部下辖五大集控中心。220kV大集控中心(或分东／西)管辖59座简单站，余下22座站按电网电源联系紧密程度划分为四大500kV集控中心：杨(高)／顾(路)、黄渡、徐(行)／杨(行)、泗泾大集控中心。
方案二(建议采用不设运行部)：设立220kV简单站大集控中心(59座站)、220kV复杂站大集控中心(16座站带有旁路母线站和特别重要站)、500kV站大集控中心(6座站)。
从目前运行情况看，通常电气设备停役、复役从脱离运行的电力系统要求只需改为冷备用既可，改后的检修状态可以由检修人员执行，运行人员监护。这样可以提高运行和检修工作效率，避免等待时间、多停和漏停设备。
6 目前运行站和新建站不符合大集控情况汇总
(1)500kV自耦变第三线圈35kV侧总开关只有3台有，15台无，从运行实际情况看没有总开关，由于低压电抗器母线或母刀检修或需要主变陪停操作非常麻烦。
(2)500kV站(包括开关站)站用电外来电源只有一路(要求有二路)，而且是10kV，个别站有小电源迂回情况，有的站站用电一次接线方式比较复杂，且站用变与35kV出线回路合用。220kV变电站要求有一路外来电源进站用电接口，不允许小电源对放。
(3)户外220kV母线接地闸刀应考虑单独安置，尽量减少双接地闸刀布置。220kVGIS设备本体上控制电缆宜用桥架敷设，设备围栏必须放宽。对离地较高开关机构箱应加踏板基础。
(4)全屋内站，采用组合电器应集中全部消防报警系统。常规站，至少应在控制室、继电器室、电缆夹层竖井和主设备室设置消防报警装置，并有比较实用(不影响设备运行)的感温装置。
(5)目前一只半开关接线变电站存在的不足之处。
①2000年以后建设的四座500kV变电站中的500kV／220kV都采用一只半开关接线，其特点是回路没装设线路闸刀，带来的问题是当遇到线路停役并改冷备用或线路检修时，必须将此线路两只相邻开关改为冷备用或开关检修，再合上该条线路的接地闸刀(该条线路的接地闸刀无法趁此机会检修，由于联闭锁的关系，此时与其相关的两侧开关的闸刀将不能进行遥控、电动的操作)。主变也有同样问题，因为不装设500kV侧闸刀，当主变检修时为正确测量直流接触电阻时必须将高压侧套管引线拆开。因为不装设线路闸刀，所以线路保护中没有配置短线保护从而失去线路充电保护。
②在每一完整串中，采用3组独立式的开关流变(此种接线流变不够统一和规范)。存在多处死区(无保护区域)。
③验电、接地问题：到目前为止还没有专门用于500kV电压等级的验电器具、接地线，给运行的停电验电和因检修工作挂接地线带来不便。
④500kV／220kV运行中断路器发生异常情况闭锁分合闸，如何用闸刀隔离操作，无论从调规和现场实际情况都是很困难的。
⑤6座500kV站一只半开关接线中，4～6串都有较多的不完全串。4座220kV一只半开关接线中，6、8串也有较多的不完全串，串的利用率较低。在不能尽快形成完全串的情况下，不完全串组不应太多。一只半开关接线中500kV／220kV母线分段，有用断路器也有用闸刀，给操作带来许多麻烦。
(6)户外场地应设计消防小室和消火栓箱基础，设备室要有挡小动物门槛，还应有绿化水龙头和水斗。
(7)变电站户外生活及消防水表接入站内或大门边的要求：
极大部分站的水表在投运前设置在站外较远的距离，存在问题：由于设置在站外，穿越路基的管道被重压变形或管、表、阀老化发生漏水后，运行人员无法及时发现，抄表存在常年累月估算，更换水表时，不能确认原水表累计数和新水表基数，容易发生站外管道被外人支接的情况。部分站统计用水量远远超标，给公司带来许多不必要的成本支出。希望设计和建设方将新站的水表接入站内或大门边，已投运变电站的户外水表列入专项改造移进站内或大门边，从源头上彻底改变水表在站外不受控的状态。
(8)建筑物的沉降缝：屋面部分所用材料应避免随建筑物的沉降产生的缝隙，引起雨水进入房间影响安全运行。室内部分应避免在配电室母线上部平顶处，由于所用材料随房屋沉降产生的沉降缝，导致金属物变型和脱落影响母线安全运行。严格控制建筑物基础沉降，以避免类似SF6气体泄漏，申请停电处理。
(9)近几年新站从立项到投运过程中更改站名很多，希望有关部门协调工程各方，务必一次确定。
(10)变电站设置的围墙四周的防盗监控(110技防报警)装置，容易误报警(系树木枝叶飘动和鸟类飞过引起)。要求改为电子围栏。
(11)变电站雨水、污水排放应接入市政排管，对暂时无法接入，为避免堵塞应在站内出口处设置水泵，应设置生化化粪池排污。
(12)主变地锚基础位于道路中央时，拉环顶面应低于路面；若位于户外场地，基础顶面应高于地坪，防止锈蚀。
(13)建筑物屋面网格形式的明敷避雷带应改成暗敷避雷带，与避雷短针组合来防直击雷，集中空调室外机电源防雷设施要求规范。
(14)集控站控制室和有人活动的房间不应建在变压器室楼层上，以避免低频交流电磁噪音。
7 结论与建议
建议采用以一次主接线简单和复杂程度划分的方案二。
因为由于历史的原因超高压公司各变电站的一次主接线和一次主设备五花八门、实在是太多、太乱、太无序(仅举主变压器为例就有90MVA、120MVA、150MVA、180MVA、240MVA、300MVA、750MVA、1000MVA，国产、合资、进口都有，时间跨度非常长)。
对本文提到的和未提到的已运行和新建站，不符合大集控模式变电站安排，请有关方面列项目整改。
一次主接线的确定是实现系列化大集控模式的根本保证，建议以后设计超高压变电站时，以线路变压器组、双母线、一只半开关接线为典型。
由于开关质量提高和减少二次操作，建议对现有15座220kV带有旁路母线的站，内、外桥、开关站、非标准双母线派生接线应列入计划逐步取消。
目前按照综合自动化、设备老化、RTU为采集装置等划分本公司适应大集控模式变电站：基本满足大约60％，不满足大约40％(基本上是2000年前建设的变电站)。
当确定了系列化大集控模式的变电站，应按照超高压生产指挥中心分层分控管理的原则，构建必要的职能定位，并加快自动化功能的应用。
从现实角度看实现真正意义上的受控站与集控站之间、500kV站与站之间系列化大集控模式非常困难，这不仅对一、二、三次主设备的要求极高(投资投入大、设备改造困难)，而且对传统的运行、调度、规程、习惯和理念是一次革命和挑战。目前更多的是行政管理意义上的进步。但有一点是可以充分肯定的：系列化大集控模式是一种标准化、有序化、合并同类项(最必须)、复杂问题简单化的管理，可以实现超高压运行资源的最优化配置。