變電站土建設計方案優化的合理化思考

周啟帆　　孔志增（河南省電力勘測設計院，河南 鄭州 450000）

變電站土建設計方案優化的合理化思考

周啟帆孔志增
（河南省電力勘測設計院，河南 鄭州 450000）

摘要：要想成功建設一個變電站并且保證施工能夠順利進行的關鍵點就是土建設計的質量。本文主要闡述了合理化進行變電站土建設計的意義，強調了進行土建設計的最基本點以及在設計過程要格外注意的問題。

關鍵詞：變電站；土建設計；施工圖設計

改革開放以來，我國經濟迅速發展，隨之而來的就是用電量的需求變大，因此我們變電站也要與時俱進做適當的改變。變電站土建設計也就變得尤為重要，我們會從三個方面：包括土建設計的關鍵點、可能存在的問題以及進行后期優化整改的措施等進行分析研究工作，并且力求做到每一步都科學化、人性化。我們要吸取以往的經驗教訓，努力建成環境與人和諧統一的變電站。

1　變電站土建設計的關鍵點

1.1地址的選擇

（1）建設變電站的地方最好不要占農耕地或經濟林區，而且還要做到節約用地即高效地利用土地資源。

（2）我們的變電站最好是選擇在交通方便，利于工作人員上班和資源配送的地方，真正地圍繞以人為本的核心。

（3）為了減輕變電站對環境造成污染，我們選擇建設變電站的地方必須是位于變電站所在地最小頻率風向的上側。

（4）我們選擇地址要避免選那些易發生斷層、坍塌和山體滑坡等地質災害多發地區，最好是比較開闊的地帶便于我們架設各種高架線。

（5）我們的變電站最好距離工礦等負荷中心近一些，方便我們電氣與電站的協調。

1.2豎向布置分布情況

變電站地基的設計要結合具體的地質情況，最好能夠充分地利用原有的地勢地貌。對于整個地基鑒于要做擋土墻和場地排水，我們要采用平坡式或者階梯式布置。我們要確保在地下水位上方25cm以上處挖地基做條形基礎，之后用三合土或三七灰土來填充并夯實（可以采用機械夯實或人工夯實）與地面齊平即可。

1.3建筑結構

（1）建筑的安全性。要想保證土建設計和構件的安全性，我們必須做到嚴格規定結構的荷載量，并且認真確定材料強度和荷載分項系數的大小，另外要保證標準荷載下的安全度。（2）建筑的牢固性。要求建筑在發生局部破損時不會引發大面積坍塌，來減小災難損失。（3）建筑的耐久性。要使建筑能夠在荷載壓力作用下，能夠持久耐用，尤其是在應對混凝土的腐蝕的情況，更要做到較大的耐用性。

2　土建設計存在的問題

為了提高工程施工的綜合競爭力和經濟效益，我們要保證變電站工程的質量夠硬，安全性夠好，進度夠快。要做到這些我們首先要做的就是了解變電站中所有可能存在的問題。

第一，站址選取時的問題。變電站無論選擇在哪，都要面臨賠償問題，可能是拆遷費用，可能是土地征用費用或商戶補償費用，這些賠償都會一定程度上造成資金壓力。

第二，預估土方時的問題。即使我們在施工之前做了精確的預估土方，但是一旦真正開始還是會有很多我們預想不到的情況，這就造成現實與預估土方之間的沖突。

第三，結構腐蝕的問題。混凝土的腐蝕是影響建筑施工安全的重要因素，但是我們又不能做到完全避免。

第四，溫度對道路建設的影響。在變電處一些特殊位置存在“永臨結合”的建筑方式，使得溫度一旦升高后就可能對道路造成一些損害。

第五，室內排水和防火問題。在室內設計時，常常會有屋頂門窗滲漏，地面硬度不夠，防火不達標，高度不符合安全帶電距離等問題。

3　土建設計方案的優化

3.1可行性的研究

（1）占地面積的可行方案。我們要合理布置規模就要注意控制主變數量和出線回數。針對室外配電裝置場地，要注重它與建構筑物之間的關系，為了有效減少占地面積，我們必須要采用先進的工藝設備節省空間。建筑物在不影響它本身的功能的前提下合并為一棟樓，另外也要降低一些樓宇附屬場地的各種費用。經過相關的技術分析，為了減少占地面積，主變壓器一般選用兩臺比較合適，35kV要與110kV對稱布置，以10 到12個為35kV的出線間隔和以2到4個為110kV的出線間隔。作為可研設計的人員要做到出線間隔和主變數量成比例等前期的科學規劃。以皖北的某一個變電站為例，整個占地面積僅僅是3700m2左右，具體設計就是主變和功能建筑位于中間，旁邊采用防火墻，10kV和110kV對稱分布的開關場地，10kV的出線間隔為24個。

（2）位置選擇的可行方案。位置選擇需要全面綜合考慮，不僅要考慮負荷量，網絡結構還要考慮征地情況，城鄉規劃。要做到減少土石方量，盡量不占經濟效益較高的土地，而占用荒地或坡地。要做到盡量配合規劃部門和城鄉管理部門的統一規劃，避免相互交叉的架空線路。還有站址要靠近負荷中心，且要方便利用一些基礎設施，地勢平坦利于運輸。

（3）地下處理的可行方案。在研究可行性階段要先了解建設變電站的地下情況，對于地下有防空洞、滑坡、要塞管道或是回填區就要避開。例如曾經在皖北某縣本來選址的地方卻在可行性研究時發現地下是雜土回填區，以前發生過坍塌，不僅如此地下還深埋著主要污水管道，因為要解決這些問題所需要的費用遠遠超出預算，最終決定另尋合適的地址。

3.2初步設計階段要完成的工作

（1）總體規劃設計。我們在確定變電站的具體規劃方案與規則之前，必須考慮變電站所在地的地形地貌、水源電源、氣象條件以及交通情況，不僅如此我們還要考慮變電站對生態環境的影響，變電站施工和工藝布置情況以及后續變電站的運行維護。變電站在達到它本身的功能要求后，要做到施工、運行、檢修時資源節約，環境友好生態平衡的目的。

（2）平面布置設計。變電站的平面布置設計是在符合總體規劃的前提下為了實現方便交通節約占地面積的目的。因此，我們必須在吸取電氣平面布置經驗后采取合理的工藝技術來達到我們的目的。對于總平面布置要進行模塊化，即將總平面劃分成若干個功能區，例如主變場區，110kV配電裝置場區、配電裝置區等，變電站的道路要將變電站內的各個功能區連接起來。變電站內道路設計要求滿足各種檢修、大體積物體配送、防火、防災的具體規定。建筑物的布局方面要盡量減少土地的占用量，無形中就得增加建筑物的密集程度，但是這一切都有一個前提就是建筑物之間必須符合消防安全距離的規定。

（3）建筑方案設計。降低變電站的占地面積一直是我們強調的問題，所以我們在設計變電站的建筑方案中采用了聯合布置的方式。具體操作就是盡量使變電站的電氣設備安裝在同一座主控樓或是同一座配電裝置樓中，當然還是得以符合工藝技術要求為前提。變電站的平面布置設計要求變電站里的每個房屋都有足夠的空間來進行設備的運行和維修；變電站的立面設計要求使變電站與它周圍的環境相互融合統一。進行變電站建筑設計時，對于材料的使用主要是鋼筋和混凝土，因為大部分的建筑物都使用鋼筋混凝土框架，其他類似支架和構架的主要是鋼結構。變電站的抗震等級主要是由當地的設防烈度和變電站的重要等級相結合來確定的。建筑物所采用的基礎形式一般不會選用筏式基礎或條形基礎，因為要考慮到變電站所在地的地址情況和整個建筑結構承受的載荷大小，大部分情況下獨立基礎和樁基礎可以很好地滿足相關要求。對于變電站地基的情況我們不能一概而論，需要按照當地具體的地質情況分別采取適當方案處理。如果站址所在地區的填土層比較厚時，我們就要進行強夯處理；如果站址所在地有厚度特別大的淤泥層時，我們就必須則考慮水泥攪拌樁、預壓法、管樁或灌注樁等方法來進行處理；當然如果站址所在地的地質情況比較好，那么我們就可以直接使用這種天然地基了。對于變電站的暖通以及通風設計，只要能使設備正常運行而且符合消防的相關要求即可。對于變電站中溫度和空氣質量的調節，我們需要根據以前變電站中的換氣和防爆次數以及具體的溫度要求，采用空調，自然或是機械方式進行調控。

3.3變電站施工圖設計階段

變電站土建的施工圖設計階段是將總圖，暖通，結構，排水，建筑等這些通過審查檢驗的方案真正應用到實踐當中。因為這涉及很多的專業所以必須在施工前進行專業溝通，以防各專業在交接的時候出現一些不必要的麻煩。我們可以采用一些有益的措施來提高施工圖的質量以及土建工程的施工效率。

（1）因為變電站的特殊性使得變電站內建筑物基本都不會發生變動，所以我們可以進行具有自己獨特風格的標準化設計。

（2）由于變電站的具體工作會涉及到很多的專業學科，所以為了減少各專業之間不能互相及時溝通而產生不必要的矛盾的現象，我們必須建立各專業之間資料互提共享機制。

（3）建立變電站土建施工的快速反饋機制，這樣設計部門就可以快速處理在土建施工中遇到的問題，使得土建設計更加地完善合理。

結語

總而言之，變電站土建設計的具體實施情況是不可估計隨時可能出現的改變，我們能做的就是抓住重點，把握核心，努力達到預期效果。因為每個地區的具體情況是不一樣的，所以我們不能死搬硬套而要具體情況具體決定，只有這樣才能出色地完成工程任務。

參考文獻

[1]吳國軍.變電站土建設計方案優化的合理化思考[J].宿州學院學報， 2009（05）.

中圖分類號：TU271

文獻標識碼：A