變電站土建設計的要點分析

林巖

摘 ?要：為了提升變電站土建工程質量，推動智能電網建設，有需要做好變電站土建設計工作。文章分析了變電站土建設計階段的要點，從前期選址、可行性研究、初步設計和施工圖設計方面展開闡述。從站址方案的比較及選擇、主要建構方案設計與優化、站區排水及消防系統方案設計與優化、屋外構支架的設計與優化圍墻、電纜溝的設計與優化、暖通系統的設計與優化等方面，分析了變電站土建設計的優化措施。

關鍵詞：變電站;土建設計;要點分析

中圖分類號：TU271.1 ? ? 文獻標識碼：A ? ? ?文章編號：1006-8937（2015）06-0162-02

隨著建設加強智能電網的進程不斷深入，我國投入大量資金進入變電站的升級和改造，變電站土建工程日益增多。變電站土建設計是一個復雜的系統工程，從前期選址、可行性研究到初步設計、施工圖設計到后期施工都需要充分預估，并將防火問題、防噪音問題等變電站土建設計的特殊問題考慮在內。下文將對變電站土建設計的要點進行詳細分析和闡述。

1 ?變電站土建設計階段的要點

變電站土建的設計階段，主要有下面幾個要點，其設計主要有三個，即前期準備、初步設計，還包括施工圖紙設計，具體示意圖如圖1所示。

1.1變電站土建設計前期準備階段

1.1.1前期選址

對于選擇變電站的建設地址來說，首先應確定負荷中心在變電站中的位置，然后對負荷分布、城鄉規劃進行綜合性的考慮，合理調整網絡結構，盡可能不占或少占農業耕地，降低土石方的使用量，盡量選擇使用價值較低的劣地或荒地建站。

對于初步確定的變電站地址，要從下面幾個方面進行綜合性的分析：

①變電站選址應遵循節約用地的原則，選擇土地使用價值較低的位置建站，因此，變電站多離城市中心較遠，要考慮交通運輸是否能夠滿足變電站日常需求。

②變電站選址應充分考慮城市建設的整體規劃，不能占用公路、鐵路等線路。

③變電站的建設，應考慮是否與周圍環境相適應，不能隨意建在機場、游覽區以及軍事要地附近，須經有關部門批準。

1.1.2 ?可行性研究

變電站建站位置一經確定，須經有關審查部門的批復，然后對審核通過的站址建設方案進行詳細的分析和論述，著重解決對項目是否可行的論證，這是變電站開展土建設計中的首要條件，可行性研究階段主要進行的工作是論證占地規模、地基處理措施、土地的利用和居民拆遷等問題。

①占地規模，為了設計達到規范要求，力圖日后運營維護的便利，各類型變電站設計方案，大多數都有著一套標準，但是基于我國緊張的土地資源狀況，變電站的建設，只能在標準化基礎上，根據當地實際對設計方案進行優化。

②對于地基的處理，以及地下隱蔽設備問題，要在可行性研究階段，具體問題具體分析，通過評價建站地址穩定性的方案，判斷和評估地址周邊區域是否存在不良地質，如溶洞、滑坡等，并制定防范措施。

③經濟作物、林木的拆遷補償問題，變電站開工后，需要占用較大的土地，因此不可避免的涉及土地征用、拆遷補償，要進行詳盡的收集和分析，以利于在后期工作階段，能夠計算出合理的費用。

1.2初步設計階段

變電站可行性研究批復之后，即可著手進行初步設計。以下對此階段設計所涉及的幾方面做簡單介紹。

1.2.1變電站的總平面布置設計

應按照國家有關規范，遵循電力系統規程，優化道路運輸，著力于引接、進出線位置，關注安全距離，對已確認規模的建筑物進行合理安排，盡可能少占平面用地。

1.2.2豎向布置設計

可分為階梯式和平坡式兩種布置方式，需要重視的是，無論使用何種方式，都要本著平衡填挖方量的原則，盡量減少平整填挖量。

1.2.3建筑結構

變電站的建設應嚴格遵從國家建筑規范，為達到抗震、承載力的要求，當建筑物高度高于3.6 m時，必須采用鋼筋混凝土結構，而且建筑物構架和支架也必須采用鋼結構，建筑物若低于此高度，可采用磚混結構。

1.2.4地基處理

變電站工程耗資巨大，站內電氣設備一般體型較大，占用地基多，因此，就基礎選型來說，設計人員應根據經濟性的原則，結合難易度等方面進行全面的分析，進而選擇地基處理的最佳方案，以達到經濟性和技術性的雙贏。

1.3施工圖設計階段

施工圖設計應在初步設計之后加快進行，其根據國家有關標準和規范要求，在已批復的方案基礎上，遵循初步設計審查明確的范圍要求進行設計。為確保變電站實現建筑規格要求，以及提高土建項目施工圖質量，要有效把握施工圖的設計，可從以下三種措施著手，以提高施工效率：

①認真核實已有的資料、尺寸，經確認無誤，才能進行下一步的設計。

②建立和完善各專業資料共享制度，避免因溝通不暢而產生問題。

③變電站土建施工過程中，設計人員和相關部門應該加強溝通和交流，并制定科學合理的變電站工程施工反饋制度。

2變電站土建設計優化方案

2.1變電站站址方案的比較及選擇

分析上述情況之后，經過認真比對多個參選方案，有關專家初步評估這次方案的可行性。在評估過程中，審查建議和意見應引起高度重視，以從中選擇最佳方案。通過科學評價體系，充分考慮工程實際，在此基礎上，評出首選方案，此外，還需要產生出備選方案，以滿足施工實際需要。

2.2變電站的主要建構方案設計與優化

變電站的建構是一項復雜的系統工程，包含了平面、立面、結構、地基處理、基礎施工等各個環節，因此，對變電站設計的方案優化通常采用聯合布置方式，這種方式最大化的避免了對土地的占用，也更加美觀新穎，符合大眾審美。

在地基處理方案設計時，針對填土較厚的情況，采用強夯法較為適宜;對于土質較好的部位，適于采用天然地基處理技術;當出現淤泥較厚的情況時，可選擇預壓法、灌注樁管法，或者水泥攪拌樁法。

滿足設備運行要求，符合消防需要是暖通風及水工方案設計的主要目的。對于結構方案設計來說，變電站結構目前采用鋼筋混凝土框架、支架和構架使用鋼結構的現象較為普遍。變電站的建設，還應考慮兩方面：一是變電站的重要程度，二是變電站位置的防裂抗震程度。

2.3變電站站區排水及消防系統方案設計與優化

生活給水和消防給水，是變電站給水系統擔負的主要功能，若條件允許，兩套系統要獨立設置，分開使用。無論是生活給水，還是消防給水，其用水量不大，可通過市政水網供水，為了達到最優供水效果，可以使用分流排放的方式進行。變電站消防系統的方案設計，先要對變電站站內諸多設備、建筑物，是否處在安全距離范圍之內進行檢查，若是符合相關規定，可不做處理，若是不符合間距要求，則需采用防火墻，或者使用防火簾進行處理。

2.4屋外構支架的設計與優化

變電站電氣主接線方式是選擇屋外構支架類型，以及采用何種布置方式的依據。變電站通常采用聯合構架，使用兩個間隔一跨的方式，并設置單端支撐于構架縱向中部的位置，這樣能夠減少縱向尺寸，還能夠降低土地使用面積。鋼管桿和水泥桿是屋外構支架主要的材料，通過LCC全壽命比較分析法的運用，可選擇出與變電站周期一致的桿材料，這樣，可大大降低建設成本。

2.5圍墻、電纜溝的設計與優化

變電站的建設，通常采用現場組裝，裝配式圍墻和工廠化定做的方式，這樣能夠提高施工效率，縮短工期。對于變電站的電纜溝來說，也要盡可能使用現場裝配的施工方法，并結合數字變電站建設的特點，少使用或者不使用電纜溝，可通過電纜埋管，以及預制電纜槽盒、預制電纜溝等方式，改善施工環境和條件，從而提高管溝施工的質量和效率。

2.6暖通系統的設計與優化

為節約用水，保護環境，變電站內部衛生間通常為智能化的環保衛生間。同時，為降低能耗，站內暖通系統采用節能型的排風機、變頻空調等設備。另外，站內的雨水口、檢查井、消暗管等通常采用自然排水的方式，從而有效減降了能源使用。

3 ?結 ?語

作為我國單位建設的重要組成部分，變電站是電能運輸好和傳送的基本單位，變電站土建工程的質量與我國電網安全息息相關。變電站的土建設計是一項常規工作，也是一項“只有更好，沒有最好”的研究工作。對于變電站土建設計工作者來說，必須本著高度的責任心，充分考慮土建工程的各個細節，打造變電站土建的精品工程。

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