談變電站總體規劃及布置

馮樹琴

(廣西電力工業勘察設計研究院，廣西南寧 530023)

0 引言

在經濟快速發展的今天，電力系統在推動地區經濟發展中起到越來越重要的作用。在加強及改善電力設施建設的同時，要關注電力建設與環境、規劃等方面相統一協調。變電站為電力系統重要組成部分，其建設受環境因素影響，同時改變了周圍環境、占用自然資源，合理布置變電站在加強可持續發展戰略的今天，起到越來越重要的作用。

變電站站內總平面布置是由電氣專業完成的，圍墻內用地合理性主要由電氣工藝專業控制。土建專業則根據電氣總平面布置，在滿足系統規劃、電氣線路等專業要求的前提下，結合地區規劃、站址區地形地貌、防洪排水、交通運輸等條件完成變電站總體規劃及布置。土建專業的總體規劃及布置工作主要包括確定變電站圍墻的方位、站區豎向布置、站區邊坡支護、防排洪(水)設計及進站道路設計方案等幾個方面，其在規劃區內、外有不同設計原則，以下介紹規劃區內、外變電站總體規劃及布置以上幾個方面的設計方法。

1 變電站方位(變電站圍墻位置)的確定

位于城鎮規劃區范圍內，變電站的方位布置主要依據規劃部門提供的控制性詳規確定。一般情況下，變電站圍墻平行于規劃道路，同時兼顧線路出線，如果采用電纜出線，變電站方位需兼顧電纜出線易于與規劃預留電纜通道銜接;若采用架空出線，變電站方位需為線路終端塔預留位置。在確定此類變電站方位時設計人員須與規劃部門密切溝通、協商。

位于規劃區范圍外的變電站方位確定原則:首先從線路順暢和滿足電氣工藝要求的角度考慮變電站大致方位，然后根據地形地貌、地質條件、交通運輸條件、周圍建(構)筑物和環境條件等因素最終確定變電站方位。變電站站址一般多選擇在荒地、劣地、坡地，地形多有起伏、存在高差，特別是山區變電站，大多站址區具有坡度陡，高差大的特點。此類地區變電站主要以考慮最大限度減少土方工程量、選擇地質條件穩定位置及利于進站道路引接來進行布置。一般情況下圍墻長邊沿著等高線布置，短邊則相應的垂直于等高線，同時避開地質條件差的地方、減少土方及邊坡工程。而位于平緩地帶的變電站其方位布置更簡單、靈活。

1．1 確定站區方位工程案例一

220 kV紫荊變電站位于北海市海城區規劃建設的S-4片區，即北海市南珠大道以西、上海路以東、西南大道以南、新世紀大道以北的區域范圍內。

方案設計思路:

根據線路出線要求:220 kV出線往東，110 kV出線往北，均采用架空出線，站區東面考慮預留70 m距離作為線路終端塔用地，110 kV線路終端塔考慮架設在規劃道路對面的綠化帶，故變電站按東距規劃路70 m，北臨規劃道路來確定變電站位置。以上布置占用了所在地塊的東北角以保證地塊其他區域的完整性，并同意與規劃部門協商，獲得了批準。

1．2 確定站區方位工程案例二

220 kV中路變電站位于防城港市光坡鎮光坡村花娘潭附近的一丘坡上，距企沙鎮約8．4 km，南距企沙一級公路約160m。企沙一級公路向南到達企沙鎮，向北到達防城港市區，可與防城港周邊的交通網絡連接，站址交通便利。

站址區為丘陵地貌，場地位于平緩丘脊上，坡度一般為5°～20°，局部可達45°，地面高程約6m～32m，相對高程約26m，站址東、西面分別為沖溝及谷底，溝底地面高程為2 m～10 m。場地內種植有桉樹，溝谷底為水田，種植有水稻。

方案設計思路:

線路出線要求:220 kV往東出線，110 kV往西出線;結合電氣總平面布置，變電站長軸大致需呈南北方向布置。根據現有地形和地質條件，變電站位置需避開站址區所在山坡東、西面的沖溝(避免變電阻擋山洪的排泄)，并且變電站圍墻長軸大致平行于等高線布置，由此變電站方位按圍墻長軸為北偏西35°00'00″布置。

2 站區豎向布置

變電站站區豎向布置包括豎向布置的形式、場地坡向、坡度及場地標高等。

1)豎向布置形式。

變電站豎向布置分為平坡布置和階梯布置兩種形式，一般情況下采用平坡布置，當原有地形有明顯坡度的時候才采用臺階布置，若原有地形坡度大，但地形破碎時也不適宜采用臺階布置。

2)場地坡度。

一般為0．5%～2%，有可靠排水措施時，可小于0．5%，戶外配電裝置平行于母線方向的場地設計坡度不宜大于1%。場地坡向要有利于變電站內、外排水系統的連接，并且盡量與原地形坡向一致。

3)場地標高。

位于規劃區的變電站標高需結合區塊標高、規劃區道路及排水管網標高統一確定。規劃區外變電站場地設計標高一般按站址土石方平衡來確定，同時考慮減少土石方、邊坡支護工程量及進站道路引接等方面。按以上方式確定標高宜高出頻率為1%的高水位之上，否則應有可靠的防洪措施;在內澇地區建站，防洪圍堤堤頂標高宜高出頻率為1%的內澇水位0．5;當采用防洪措施時，防洪設施標高應高于上述高水位標高0．5 m，也可采取措施使主要設備底座和生產建筑的室內地坪標高不低于上述高水位(以上防洪規定適用于220 kV～500 kV變電站)。

2．1 豎向布置案例一

上述220 kV紫荊變電站豎向布置設計思路:

該站址位于北海市S-4片區，場地自然地面高程為8 m～10 m之間，由于站址位于城市規劃區，站區標高不能按土石方平整確定。

根據現階段詳規資料，變電站站區附近規劃道路標高在10．00 m～10．60 m之間，由于詳規未最終確定，為了避免變電站建成后進站道路跟規劃道路銜接困難，變電站場地雨水接入市政管網困難及規劃道路上雨水灌入變電站等問題，規劃局建議變電站標高高于規劃道路設計標高0．8 m左右，最終根據現有排水條件及規劃道路標高，變電站設計標高為11．40 m～12．09 m，高于百年一遇洪水位4．28 m，站址滿足防洪要求。按此設計標高，變電站需外購填土約56 000 m3。

2．2 豎向布置案例二

上述220 kV中路變電站豎向布置設計思路:

220 kV中路變電站布置位置在原有地形呈中間高，東、西兩側低，根據電氣總平面布置、地形及地質條件，變電站豎向布置采用平坡布置，坡向由場地中間往東西兩側找坡，場地坡度為2%(坡向垂直于母線方向)，以減少土石方工程量及兩側填方邊坡高度。變電站平整標高按土石方綜合平衡原則確定，經計算，場平設計標高為17．60 m ～18．43 m，高于百年一遇洪水位 3．96 m，滿足防洪要求。

3 站區邊坡支護方案

變電站場地按設計標高平整后，站區周圍存在填、挖方邊坡，變電站邊坡處理方式有護坡、擋土墻或護坡及擋土墻相結合的形式。護坡支護方式費用較低，但占地面積較大，擋土墻費用較高但節省土地，邊坡支護的形式可根據現場情況從安全、經濟等方面考慮。站址地形平緩，用地面積不受限制時，可考慮采用護坡，站址地形較陡、變電站用地面積受限或采用護坡易于造成邊坡失穩，考慮采用擋土墻支護。

3．1 邊坡支護工程案例一

上述220 kV紫荊變電站邊坡支護方案設計:

變電站按設計標高確定后，周圍存在1．5 m～3．5 m高邊坡，根據規劃局批復的用地范圍，變電站西側還需預留回建水渠的用地面積，南側距離用地邊線約3 m，北側預留出線終端塔的位置，故西、南及北側站外用地面積受限，考慮采用擋土墻支護，東側考慮采用護坡支護。

3．2 邊坡支護工程案例二

上述220 kV中路變電站。

變電站確定平整標高后，站區周圍最大填方高度為11．8 m，最大挖方高度為6．2 m，根據地形東西兩側低谷段地勢平緩，變電站用地不受限制，故變電站填方邊坡考慮分級放坡，第一級邊坡坡度為1∶1．75，高度為8 m，第二級邊坡坡度為1∶2，中間設置2 m高平臺，邊坡采用300厚漿砌片石護坡，護坡坡腳設置約1 m高擋土墻;站區挖方邊坡坡度為1∶1．75，邊坡采用300厚漿砌片石護坡。

4 站址防排洪(水)設計

變電站位于規劃區內，站區外雨水由規劃區設置雨水管網統一收集，而變電站雨水一般接入規劃區雨水管網。而規劃區外建站，由于原站址區雨水順著地形自然排泄，變電站的建設可能使周圍存在阻水區，或者站區周圍存在的地表徑流或山洪流往變電站，如果處理不當，將會對站區形成嚴重威脅。變電站周圍應合理設置排水(洪)設施，防止雨水對變電站產生沖刷。站外排水措施，主要采用“宜順不宜擋”“宜分不宜集”的原則，即采用開挖排水(洪)溝、截洪溝等方式，將站區外雨(洪)水引至天然排水通道。此外站外排(截)水溝的設置可與站內雨水排泄統一結合起來，以減少基建費用。

5 進站道路設計

規劃區內進站道路，應符合當地道路規劃要求。規劃區外進站道路宜順直短捷，并宜利用已有道路或路基，從現有的公路引接，一般可分為改造段和新建段，改造段為對原有道路加寬硬化，與當地村民共同使用路段。對原有道路改造時，超過原有道路部分用地可采用與當地居民協調賠償的處理形式。新建段根據順直短捷的原則，根據原有地形，避開地質條件差的地段，沿著平緩地段確定的路段。

進站道路設計工程案例。

500 kV玉林變電站位于玉林市區以南17 km處陸川縣馬坡鎮雄英村東北側的丘坡上。變電站進站道路考慮從站址南面的馬坡至石和鄉道引接，結合原有機耕土路，K0+00～K1+020路段為改造段，即沿著原有機耕路采取加寬硬化的改造措施，K1+020～K1+107．12路段為新建段，根據順直短捷的原則，從改造道路接至變電站。

6 結語

變電站站區方位、豎向布置、邊坡支護、防(排)洪設計、進站道路的確定在規劃區內外的布置方法不同，規劃區內變電站總體布置較為單一，在滿足電氣工藝、線路及系統規劃要求的前提下，主要受制于規劃，而規劃區外變電站主要取決于現場自然環境，位于平原地區變電布置較為容易，位于山區變電站布置受地形、地勢、地質、水文、氣象等自然條件的影響和制約。

［1］DL/T 5056-2007，變電站總布置設計技術規程［S］．

［2］DL/T 5218-2005，220 kV～500 kV 變電所設計［S］．

［3］王時芬．廠區地形與總圖設計之探討［J］．有色金屬設計，2005(4):62-65．