變電站土建工程的設計與優化

曲　旺

（益陽電力勘測設計院有限公司　湖南　益陽　413000）

變電站土建工程的設計與優化

曲旺

（益陽電力勘測設計院有限公司湖南益陽413000）

不論是對于國家工業與經濟的發展，還是對于人們的日常生活而言，變電站工程建設都具有十分重要的作用。同時，在變電站建設過程中，土建工程的設計與優化是一項重要的工作，其設計與建設水平還直接影響著變電站建設整體質量，對于變電站的穩定運行也具有非常重要的作用。本文在此情況下，對變電站土建工程的設計與優化進行了研究，從而為變電站整體建設質量的提升奠定基礎。

變電站；土建工程；設計；優化

引言

隨著我國社會經濟的快速發展，國家正在逐漸加大對電力行業投資的力度，而作為電力工程中重要的組成，變電站的建設質量對我國工業的生產與人們的日常生活中用電供應的穩定性存在直接影響。而在變電站建設工程中，土建工程建設是一項重要的內容，所以必須掌握其工程設計要點，從而采取相應的措施不斷進行優化與改進，從而為整個變電站建設質量的提高提供幫助。

1　變電站土建設計要點

一般情況下，變電站土建設計主要包括選址階段、可行性研究階段、初步設計階段、施工圖設計階段，具體如圖1。所以，要想確保變電站土建設計質量，必須全面研究這四個階段的設計要點。

圖1　變電站土建工程設計要點

1.1選址階段

在選擇變電站地址時，首先需要確定變電站負荷中心的具體位置，這就要求系統人員按照當前社會潮流的分析以及電網的規劃情況確定，同時還需要設計接入系統方案、無功補償規模以及主變等。同時，根據所提供的資料，土建工程的設計人員首先需要明確幾個變電站選址方案，且還應盡量將這些地址選在靠近負荷中心處，從而為降低網損提供便利。

此外，在選擇變電站線路時，還要與變電站地址的選擇相協調，并要注意配合線路人員確定變電站輸電線路的具體方案。一般情況下，變電站線路的總體造價是遠遠高于建設造價的，所以科學的、合理的線路方案才可確保變電站建設的經濟性，且有助于地址選擇方案順利通過前期的審查。

1.2可行性研究階段

在變電站土建工程的可行性研究階段的工作，主要是依據項目選址階段工作成果以及審查的批復意見進行的，并重點論述批復站址的建設方案。除此之外，還要詳細的論述批復站址的建設方案，且相比于選址階段，此階段應對占地面積、占用的水源以及交通運輸等涉及的多方面因素進行充分的論述，同時還要重點解決批復站址的可行性問題。

1.3初步設計階段

一般情況下，在取得了可行性研究批復意見之后，就進入了變電站土建工程初步設計階段。對于該階段的土建工作，應做好土地征用工作與變電站土建總平面布置工作。這就要求提出2～3個土建總平面布置、地基處理、給排水方案的具體設計方案，并對這些方案進行必要的比較，從而挑選出最優的方案。

1.4施工圖設計階段

在通過土建工程初步設計階段審查之后，對于土建工程總平面的布置、實際建筑面積以及結構選型等都已經有了明確的審查意見。而對于變電站土建工程施工圖設計階段的工作，是在按照初步設計階段審查意見的情況下進行的，同時還要遵循現階段實行的規程與規范或國家標準，并開始土建工程局部設計工作，然后再依據此來完成工程的整體設計。對于工程施工圖紙設計原則，通常不能超過初步設計批復后給出的范圍。此外，工程設計人員還要依據廠家提供的資料、材料尺寸與電氣資料等，并在確定所有資料都不存在差錯之后，按照具體施工要求來設計變電站土建工程施工圖紙。

2　變電站土建設計的優化策略

2.1站址設計方案的優化策略

①通過對幾個可供選擇的站址方案進行比較，選出更加經濟可行的方案。②由專家評判該工程的可行性方案，并適當的改進與完善其中不合理的部分，此時需注意專家審查意見的采納，然后篩選出最優的方案。③在進行工程方案評定時，應盡量確定一個較為科學的、合理的指標，并在充分結合工程實際情況前提下，修改方案中不合理的細節。一般情況下，可通過設置1～2個備選站址方案來為后期情況有變時，或是有特殊需求時提供便利。

2.2主要建構方案設計的優化策略

對于變電站土建工程建構方案，其主要由結構方案、基礎和地基處理方案、平立面方案、暖通風以及水工方案組成。在進行工程結構方案設計時，大多數變電站都是采用的鋼筋混凝土框架結構，且對于其構建與支架，也都是使用的鋼結構。同時，對于工程基礎與地基處理方案的設計而言，在地質情況良好時，可采用天然地基處理技術；而如果遇到了填土較厚的情況，一般采用強夯法。除此之外，如果遇到了淤泥較厚的情況，應采用水泥土攪拌樁法及預壓法等進行相應的施工，這是此情況下最適宜的方法。

在設計變電站暖通風與水工方案時，需要維持設備的運行與消防的需求，這是最主要的目的。而在進行工程平立面方案設計時，不僅需要確保平立面設計的美觀、大方，還要確保各功能房空間的充足，從而更好的滿足電氣規程與規范的要求。

2.3電纜溝的優化策略

在建設變電站電纜溝時，如果有條件，還可進行現場組裝。同時還要依據數字化工程特征，適當減少或完全取消地下電纜溝的數量，然后再采用預制電纜溝、電纜槽盒與電纜埋管結合的方式，全面改善變電站土建工程施工條件，并為施工效率與質量的提高提供幫助。

2.4屋外構支架設計的優化策略

在進行變電站屋外構支架的設計時，需重點做好支架布置方法與結構選型工作。一般情況下，工作人員都是依據工程電氣主接線方式進行選擇的。大部分變電站都是采用的聯合構架的設計方法，具體來說就是在部分間隔中間采取兩個間隔一跨的方法，然后在其中間位置進行支撐點的設置。

對于上述操作涉及的聯合構架，其不僅能夠減少其占地面積，還能減少電線縱向尺寸，從而減少材料的浪費。此外，為了降低工程建設成本，工作人員可選用全壽命比較法來科學的、全面的比對變電站屋外支架建設過程中所需要的材料，并以此為依據，挑選出最適宜的變電站使用周期桿材料。

2.5排水與消防系統設計的優化策略

對于變電站內部給水系統，其主要包括生活給水與消防給水，基于此，在進行變電站排水與消防系統的設計時，需分開設置這兩個部分。對于變電站內需要的生活給水與消防給水，一般都較少，所以工程人員可以優先考慮采取市政供水方案。同時，在設計變電站內排水系統時，應選用分流排放設計方法進行。在設計變電站內的消防系統時，首先應對消防設備與變電站內建筑物間的距離進行仔細的測量，并以此為依據，判斷其是否滿足消防規定的標準間距的要求，如果沒有達到標準，應采取設置防火窗以及防火墻等措施進行處理。

2.6暖通系統設計的優化策略

在進行變電站土建工程建設時，為了節約水資源，一般會在變電站內建設智能環保的衛生間。基于此，工程技術人員在進行暖通系統的設計時，往往會設置節能型的變頻空調與排風機，從而為整個變電站全年能源總消耗量的降低提供便利。

2.7綠色電網設計的優化策略

現階段，國家正在大力提倡綠色電網建設，基于此，設計人員在進行土建工程設計工作時，需對工程實際情況進行全面的考慮，并盡量采用節能環保的建筑材料。同時還要考慮其經濟實惠政策，在不超過初步設計批復投資的情況下，盡量選用國家允許采用的節能環保材料，從而努力建設安全、可靠與綠色節能的變電站。

3　結語

總之，變電站不僅在我國的工程建設中占據非常重要的位置，其還是實現用戶進行電能傳輸目標的重要媒介，變電站土建工程質量直接影響著我國的電網安全。基于此，應加強變電站土建的設計工作，并全面考慮設計工作涉及的各個要點，從而為以后的變電站施工提供最基本的保障。

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TM63

A

1673-0038（2015）44-0201-02

2015-10-17

曲旺（1978-），男，工程師，本科，主要從事變電站土建設計方面的工作。