110KV變電站建筑設計中存在的問題與解決措施

李明露

(自貢電力設計院，四川 自貢 643000)

電力建設行業隨著我國的經濟發展取得了前所未有的進展，加上人們對于電能的需求量越來越大，供電負荷的激增，這些都促進了110kV變電站建筑的發展。

經過一次次的技術改革，110kV變電站的建設從技術設備到硬件設施都有了很大的進步，它已經深入到了城市的內部中心、人口密集的地區，根據不同地區的情況，110kV變電站的建筑設計和施工就會面對不同的問題，采用科學有效的解決措施，不但能使變電工作正常的進行，也能加速我國供電行業的發展。

一、110kV變電站建筑設計的選材問題及解決措施

鑒于混凝土具有良好的牢固性和耐久性的特點，一直以來，我國的變電站建設都選用它作為建筑材料。但是，在不同的環境中，應該結合當地的地理特性來選擇建筑材料，一味的使用混凝土材料，使在許多地區的變電建筑出現了混凝土開裂、鋼筋被當地水土腐蝕，發生銹蝕的現象出現。甚至，有些地區因為混凝土材料的分解，導致設備的電路損壞，出現漏電、火災等故障。這些都是當初設計選擇材料不合理造成的。

1、110kV變電站的建筑設計要充分考慮各種環境因素

在不同的地區建設變電站，要充分的考慮不同地區的地理因素：土質、氣候、濕度、環境pH值等，在進行具體實施操作前，要根據自己的初步計算，在滿足壽命、強度等理論的基礎上，還要進行實際的考察并請有關人員進行評價。通過對比不同地區的環境因素，再結合本地區的地理特點，對材料的壽命、強度、剛度進行綜合的考慮，在確定成本后，進行合理的、科學的選材。

2、110kV變電站的建筑設計要充分結合當地的社會環境因素

傳統的110kV變電站大多建在一些沒有太多人居住的市外郊區，而現代，隨著人們用電量的增加，110kV變電站正在逐步向著城市中人員居住密集的地區遷移，以此來滿足大電量的使用要求 。這樣地區一般人流量較大、交通比較便利、經濟比較發達，這些都對于當地的環境會造成一定的影響，使當地的水質、土壤pH在未來幾年都會發生改變。所以在設計變電站時一定要把這些問題考慮進去，選擇合適的鋼筋、混凝土，為110kV變電站的施工建設提供可靠的保證。

二、110kV變電站建筑設計的防火問題及解決措施

1、110kV變電站建筑設計要考慮周邊環境的布置

110kV變電站的建設區域內，要注意周圍建筑的布置，保證各個房屋和設備間存在合理的安全距離，滿足防火的規范要求。在必要的情況下，要設置預防措施來限制一定區域內居民活動可能帶來的安全隱患。例如：如果在110kV變電站建筑墻外5m以內布置油浸變壓器時，就要將墻外的設備增高3m，墻外的輪廓兩側各3m范圍內限制開設門窗和面積較大的洞口，來避免可能引發的安全問題。

2、電纜的防火處理

110kV電纜輸送的電流比較大，輸送過程中產生的熱量較多，如果處理不當就有可能引發火災。我們可以采取許多種的措施進行預防。例如：使用添加特種元素的金屬做電纜，在同等的輸電量下，發熱量大大的降低；對于遠距離輸電，我們可以采用不間斷的電容器，當電流超過一定范圍時，能夠自動斷開運送，然后自動進行電量的有效運輸。還可以使用防火隔板、噴涂防火涂料、耐火三角等方法對電纜進行防火處理。

三、110kV變電站建筑設計的噪聲及電磁輻射問題及解決措施

1、噪聲問題的處理

變電站在工作時會產生很大的噪聲，可能會給附近居民的正常生活帶來不便。所以，在110kV變電站的建筑設計時要充分注意這一點。

(1)選址方面的考慮

在變電站的建設前，要對地質進行考察，在滿足供電需求的同時，要充分考慮噪聲的影響。可以考慮將變電站建在遠離居民區的地方，如河邊、草坪附近，如果噪音實在過大，可以考慮在變電的四周種植樹木，來降低噪聲。

(2)注意通風設計

采用適當的通風設計，利用風力、百葉窗等也可以幫助減小噪音。屋頂使用封閉的擋風玻璃，有利于變電站的通風效果。注意將副變電站的通風流向與主室相結合，防止風力流動不出去，斡旋在建筑內部產生較強的轟鳴聲。所以，通風設計一定要科學合理，妥善布置，充分利用變電站結構上的特點，使風力能夠有效的流出。

2、電磁輻射的處理

110kV變電站的輸電電壓一般都很高，在電纜的傳輸過程中，容易產生一些電輻射。由于變電站的電流大多為交流電，所以其產生的電磁輻射對于人體的影響不大，但是由電磁輻射產生的電磁粒子對周圍的環境還是有很大影響的。例如：在一些電纜距離地面較近的地方，地面植物的生長都非常快，這是因為高壓電纜在電量的輸送過程中產生的磁場和離子擾亂了土壤中的土質成分，促使了地面植物的瘋狂生長。鑒于電磁輻射的影響，我們可以考慮將變電站建設在荒地上或者修建專門的高臺等辦法來降低高壓電磁輻射的影響。

變電站在工作過程中除了會產生電磁輻射影響外，還會產生無線電干擾，這是由于高壓電的空氣電離作用，無線電干擾會影響周圍中、短波段的接受質量，還會影響一些電子設備的正常工作。我們可以適當的調整輸送電纜的高度來減小無線電干擾。

四、110kV變電站建筑設計中地基不均勻沉降問題及解決措施

任何建筑物的地基在建筑物的荷載影響下都會發生不同程度的沉降，有的是均勻沉降，有的可能是不均勻沉降。但是變電站一旦發生過量的地基沉降，就會使變電建筑發生傾斜或是墻體開裂，這就給電力供應工作帶來了嚴重的隱患。在110kV變電站的地基設計時，要綜合的考慮結構、基礎以及地基三者間的相互影響，從結構、施工等方面入手，尋找科學的解決沉降的辦法。

1、110kV變電站的建筑外形、結構力求簡單

如果變電建筑的外形和結構過于復雜，立面高差過大，就會使作用在地基上面的荷載有較大的差異，容易造成變電建筑的不均勻沉降，使建筑物開裂或傾斜。所以，110kV變電站建筑的平面設計要采用形狀簡單的“一”字型；控制砌體承重結構使其長度和高度的比例不超過2.5-3.0；內、外縱墻避免有中斷、轉折的情況，減小橫墻的間距，以此來增加建筑的整體剛度，加強調節不均勻沉降的能力。

在變電站內部結構上設置沉降縫設置沉降縫可以把整個變電建筑從屋頂到基礎底面豎向分開，分成好幾個互不影響的獨立單元。這樣的單元建筑的長高比較小、體形較為簡單、整體的剛度增大，這樣可以有效的防止不均勻沉降帶來的損壞。沉降縫一般設置在：平面形狀較為復雜的建筑轉折出；建筑物高度或荷載易發生突變出；建筑結構和基礎不同類型處；長高比過大的建筑物內部；地基土的壓縮性發生明顯變化或者地基、基礎的處理方法不同處；分期建房的交界處，在設置沉降縫時，要注意預留足夠的寬度，保持縫內的清潔，不添加填充物，以此來防止相鄰地基間的擠壓。

3、適當的調整變電站的有關標高

變電建筑的地基沉降會使建筑物的原有標高降低，這會嚴重影響變電建筑的正常使用。在110kV變電站建筑設計時，要根據可能發生的不均勻沉降，采取一定的措施來調整建筑物的標高，我們通常采用的方法有：依據沉降計算結果，提高地下標高或者提高室內的地坪標高；變電建筑的各部分間有聯系時，可以把沉降較大的建筑的標高提高；在變電建筑內部與設備之間留有足夠的空間；當有管道通過變電建筑時，要預留出足夠尺寸的空洞或者或者使用柔性的管道接頭。

結束語

在110kV變電站建筑設計當中要注重變電站的穩定性和可靠性，它們是保證變電站建筑質量的重要指標。變電建筑的結構設計和地基處理方法是變電建筑設計施工過程中的重要質量工程。在進行110kV變電站建筑設計時，還要綜合的考慮其噪聲、防火、電磁輻射、地基沉降、選材等干擾問題，只有采用科學合理的辦法解決這些問題，才能提高變電站的使用壽命，保證變電站的正常工作，使變電、輸電工作變的更高效、更安全的進行。

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