李建軍

摘要:隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,用電需求不斷增長(zhǎng),全國(guó)各城市也加大了對(duì)電力的投資,而變電站也越來(lái)越深入到人口密集的城市、城鎮(zhèn)中心,這就要求變電站的選址合理,土建設(shè)計(jì)要更加合理化,人性化,在滿(mǎn)足建設(shè)要求的同時(shí),減少占地面積、方便施工運(yùn)行、節(jié)省投資、防止噪聲污染等。文章分析了變電站土建施工的特點(diǎn),闡述了變電站土建施工中應(yīng)注意的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞:變電站;土建設(shè)計(jì);施工分析

中圖分類(lèi)號(hào):TM561文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

文章編號(hào):1674-1145(2009)26-0127-02

變電站建設(shè)是一個(gè)龐大的系統(tǒng)工程,變電站建設(shè)質(zhì)量的好壞直接影響到基建移交生產(chǎn)的達(dá)標(biāo)工作,上乘的建設(shè)質(zhì)量可以顯著減低變電站投產(chǎn)后的運(yùn)行成本。變電站土建工程包括設(shè)備用房(控制室、配電室等)、消防水池、變壓器基礎(chǔ)、構(gòu)(支)架基礎(chǔ)、電纜溝、給排水管?chē)鷫Φ鹊??？紤]值班、檢修需要,還有值班、門(mén)衛(wèi)用房。站內(nèi)各建(構(gòu))筑物功能不同、結(jié)構(gòu)獨(dú)立,但通過(guò)輸電設(shè)備和管線又連為一體。變電站的建設(shè)過(guò)程主要包括可行性研究、初步設(shè)計(jì)、施工設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試和試運(yùn)行等階段,變電站建設(shè)過(guò)程的質(zhì)量、進(jìn)度主要與施工設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試和試運(yùn)行等階段有關(guān)。變電站工程建設(shè)項(xiàng)目的成本主要決定于可行性研究、初步設(shè)計(jì)、施工設(shè)計(jì)等階段,變電站建設(shè)項(xiàng)目的特殊性決定了變電站的建設(shè)必須由多方共同努力,協(xié)調(diào)作戰(zhàn)方能完成。參與變電站建設(shè)的各方主要包括業(yè)主、設(shè)備供貨商、設(shè)計(jì)單位、施工企業(yè)、調(diào)試單位及監(jiān)理方,業(yè)主方的工作主要是現(xiàn)場(chǎng)協(xié)調(diào)及監(jiān)督。

一、變電站土建工程特點(diǎn)

(一)技術(shù)含量高、資金投入大

變電站工程因其涉及的設(shè)備先進(jìn),精密程度和綜合自動(dòng)化程度高,所以對(duì)資金的要求是很高的。如云南省110kV黃瓜園變電站工程總投資4000多萬(wàn)元,廣西220kV水南變電站工程總投資1億元,貴州500kV六盤(pán)水變電站工程總投資達(dá)到2.6億元。

(二)地形、地質(zhì)條件受系統(tǒng)的控制

變電站站址的選擇是根據(jù)系統(tǒng)的需要,在網(wǎng)絡(luò)的某個(gè)區(qū)域布點(diǎn),而這個(gè)區(qū)域的地形、地質(zhì)條件往往比較特殊,如地形起伏較大、地質(zhì)條件差,對(duì)變電站的建(構(gòu))筑物的建設(shè)不夠理想。

(三)占地面積有大有小,站內(nèi)建(構(gòu))筑物種類(lèi)多,結(jié)構(gòu)獨(dú)立又互相關(guān)聯(lián)

變電站根據(jù)其電壓等級(jí)、出線規(guī)模及設(shè)備布置方式不同,占地面積不同,常見(jiàn)的變電站占地情況大致如表1:

變電站土建工程包括設(shè)備用房(控制室、配電室等)、消防水池、變壓器基礎(chǔ)、構(gòu)(支)架基礎(chǔ)、電纜溝、給排水管?chē)鷫Φ鹊??？紤]值班、檢修需要,還有值班、門(mén)衛(wèi)用房。站內(nèi)各建(構(gòu))物功能不同、結(jié)構(gòu)獨(dú)立,但通過(guò)輸電設(shè)備和管線又連為一體。

二、變電站整體土建設(shè)計(jì)

變電站(包括配電所)是接受電能、改變電能電壓和分配電能的場(chǎng)所。出于城市中供電經(jīng)濟(jì)性和可靠性的考慮,除500千伏變電站及部分遠(yuǎn)郊220千伏變電站,一般位于負(fù)荷集中的中心區(qū)域,與大量民用建筑毗鄰。這種站址選擇和其他類(lèi)型工業(yè)建筑遠(yuǎn)離城市住宅區(qū)、公共建筑不同。

以某變電站土建設(shè)計(jì)為例分析變電站設(shè)計(jì)過(guò)程中的考慮。該站位于南北約71米,東西約25米的不規(guī)則狹長(zhǎng)地帶內(nèi),占地面積約為1643平方米。變電站與地鐵站地下通風(fēng)道及排風(fēng)口貼建,設(shè)計(jì)為無(wú)人值班、有人值守、全戶(hù)內(nèi)型變電站。變電站建設(shè)規(guī)模:終期安裝110/10.5kV 50MVA有載調(diào)壓變壓器4臺(tái),一期安裝2臺(tái)。110千伏側(cè)采用單母線分段接線,進(jìn)線2回,出線2回。一期不安裝110千伏出線電纜。10千伏側(cè)采用單母線多分段環(huán)形接線,終期出線56回,本期出線28回。

廠房結(jié)合地塊呈狹長(zhǎng)狀,長(zhǎng)度方向?yàn)檎龞|正西,地上三層,地下三層,總建筑面積3492 平方米。地下埋深約12.15米,地上建筑高度13.95米,室內(nèi)外高差0.45米。其中,110千伏GIS、主變及其散熱器布置在地上一層;10千伏電容器、接地變、主控室布置在地上三層。10千伏開(kāi)關(guān)柜布置在地下二層,地下一層和地下三層均為電纜夾層。

該站是城市型變電站的典型案例,站區(qū)位于文物保護(hù)地區(qū),廠房東側(cè)接地鐵廣場(chǎng)。由于本站用地非常緊張,與地鐵施工配合困難,技術(shù)難度很大。施工圖完成后由于拆遷受阻,施工遲遲未開(kāi)展工作。在規(guī)劃局與專(zhuān)家學(xué)者的多次溝通中,專(zhuān)家們建議,城市中心的變電站不能僅僅考慮功能和經(jīng)濟(jì)性,應(yīng)該在環(huán)境和人文上多做文章。建筑離不開(kāi)其存在的環(huán)境,每個(gè)場(chǎng)地從某種概念上說(shuō)都是獨(dú)一無(wú)二的,是自然和社會(huì)活動(dòng)相互作用的結(jié)果。建筑師有責(zé)任使設(shè)計(jì)同先前存在的場(chǎng)地保持某種連續(xù)性,這是對(duì)環(huán)境的尊重,對(duì)人文的尊重,也是對(duì)歷史的尊重和發(fā)揚(yáng)。

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研,考慮到變電站主要立面為西側(cè)和南側(cè),北側(cè)、東側(cè)均為低矮的灰色四合院平房,南側(cè)為綠化帶,變電站在東四北大街以東顯得格外突出,不能再以平淡的外形隱藏于市井中。為了保持文物保護(hù)區(qū)的特色,必須通過(guò)適當(dāng)?shù)脑煨驮谀撤N程度上與周?chē)h(huán)境相呼應(yīng)。當(dāng)然,時(shí)代在進(jìn)步,我們不可能再用煩瑣的裝飾、青磚建造現(xiàn)代化的工業(yè)廠房,設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想應(yīng)該是在尊重文化脈絡(luò)的基礎(chǔ)上用現(xiàn)代建筑語(yǔ)言、建筑材料揚(yáng)棄。

在變電站竣工后,雖然由于施工質(zhì)量不佳造成內(nèi)外裝修都有很多不盡如人意的地方,比如外墻磚色彩略深。但總體來(lái)說(shuō),變電站最后的外裝飾設(shè)計(jì)基本達(dá)到設(shè)計(jì)意圖,同時(shí),由于沒(méi)有改變?cè)O(shè)計(jì)外墻面磚的材料,僅僅增加了較少的擠塑聚苯板裝飾,沒(méi)有增加工程造價(jià),做到了經(jīng)濟(jì)和藝術(shù)的雙贏。

三、變電所戶(hù)內(nèi)土建設(shè)計(jì)

(一)平面布局

合理、緊湊的平面布置是節(jié)省變電所占地面積的關(guān)鍵。為了達(dá)到既方便變電所的電氣施工、運(yùn)行、檢修,又爭(zhēng)取壓縮占地面積的目的,在平面布置時(shí)可設(shè)法將設(shè)備的運(yùn)輸、吊裝通道及建筑物的出入口集中布置在主變壓器側(cè)。所區(qū)內(nèi)盡可能設(shè)2個(gè)出入口,一為主入口,另一為緊急消防出口。道路優(yōu)先采用L型或U型。如受城市規(guī)劃等條件限制,變電所只能設(shè)一個(gè)出入口時(shí),可考慮布置環(huán)形道路。

(二)設(shè)備搬運(yùn)、吊裝問(wèn)題

戶(hù)內(nèi)變電所占地面積較小,設(shè)備多為戶(hù)內(nèi)層疊布置,搬運(yùn)、就位較戶(hù)外變電所難度大,如何根據(jù)設(shè)備的特點(diǎn),合理布置柱網(wǎng)、靈活設(shè)置吊裝平臺(tái)和恰當(dāng)?shù)仡A(yù)埋吊鉤、拉環(huán),使設(shè)備安裝檢修更為簡(jiǎn)單方便,是變電所建筑設(shè)計(jì)不容忽視的問(wèn)題。

(三)防噪問(wèn)題

戶(hù)內(nèi)變電所應(yīng)合理地規(guī)劃布局,優(yōu)化通風(fēng)設(shè)計(jì),減少噪聲污染;要從源頭上控制噪聲,如選用低噪聲的電氣設(shè)備和通風(fēng)設(shè)備。

主變室應(yīng)采用自然通風(fēng)方式,主變基礎(chǔ)用架空框架支承,提高底部層高,以加大進(jìn)風(fēng)口面積,在進(jìn)風(fēng)口設(shè)置消音百頁(yè)窗。屋頂排風(fēng)窗兩側(cè)應(yīng)設(shè)置封閉擋風(fēng)板,防止風(fēng)直接吹進(jìn)天窗,造成氣流倒灌,影響自然通風(fēng)效果。在條件許可范圍內(nèi),變電所主變側(cè)宜種植高大喬木作為綠化隔離帶,使之起到隔聲屏障作用。

(四)防火問(wèn)題

為了消除事故隱患,防止火災(zāi)事故蔓延,要重視建筑物的防火設(shè)計(jì)。無(wú)人值班戶(hù)內(nèi)變電所的設(shè)備,基本上按無(wú)油化考慮,容易起火的主要為戶(hù)內(nèi)墻外沒(méi)有市政道路的,變電所建筑與圍墻在不設(shè)道路側(cè),應(yīng)留足消防通道,寬度一般不宜小于5 m。

四、結(jié)語(yǔ)

在規(guī)劃框架內(nèi)變電站的建設(shè)布局適當(dāng)考慮超前負(fù)荷的發(fā)展,適當(dāng)考慮遠(yuǎn)近結(jié)合,合理安排,同時(shí)注意局部選優(yōu)與整體選優(yōu)相協(xié)調(diào)。主要從負(fù)荷分布、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、分區(qū)供電及提高系統(tǒng)運(yùn)行的安全穩(wěn)定性等方面,對(duì)變電站系統(tǒng)規(guī)劃作了詳細(xì)的分析與計(jì)算,規(guī)劃滿(mǎn)足當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)與發(fā)展的要求?？傊?變電站土建設(shè)計(jì)對(duì)未來(lái)變電站設(shè)計(jì)具有一定的指導(dǎo)作用,

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