全戶內AIS變電站擴建房屋對接方案研究

李豐克 潘棟 邵昱

摘 要：在土地日益緊張的當代，新的變電站落地難問題愈發嚴重，高壓輸電線路路徑愈來愈難形成，環評問題日益突出。由此，本文對原有變電站進行擴建，在AIS戶內布置的基礎上擴建110kV出線間隔，以期為相關學者的研究提供有益參考。

關鍵詞：全戶內AIS布置;地基處理;消防通;母線連接

中圖分類號：TM63文獻標識碼：A文章編號：1003-5168（2018）29-0127-03

Abstract： In the era of increasingly tense land， the difficulty of landing new substations is becoming more and more serious， the path of high-voltage transmission lines is becoming more and more difficult to form， and the environmental impact assessment （EIA） problem is becoming increasingly prominent. Therefore， this paper expanded the existing substation and expanded the 110kV outgoing line spacing on the basis of AIS indoor layout， in order to provide useful reference for the relevant scholars.

Keywords： whole-indoor AIS layout;foundation treatment;fire engine access;bus connection

1 研究區概況

110kV白坪變電站位于鄭煤集團白坪礦業園區內，目前運行2臺變壓器，容量為2×16 000kVA，電壓等級為110kV/10kV。110kV出線3回，向西南出線，自南向北依次至觀星1回，啟迪電廠2回，接線方式為雙母線接線[1]。

變電站生產綜合樓為四層框架結構建筑，平面布置呈“一”字型，軸線尺寸55.00m×12.00m，室內外高差0.30m。一層層高4.7m，布置有10kV高壓室、控制室和電容器室等;二層層高7m，布置有隔離開關、斷路器、電流互感器等;三層層高5.1m，布置有隔離開關;四層層高3.55m，布置為雙母線。整個建筑高度21.25m。

2 建設目標

110kV白坪變電站擴建2個間隔，仍采用框架結構，新建生產綜合樓軸線尺寸為17.00m×12.00m，一層為保留變電站，左側有一個4m寬運輸及消防通道。一層為鏤空布置，只有框架柱，無外部圍墻，層高4.7m，留下消防通道凈高4.1m左右，滿足運輸與消防要求。二層、三層與一期保持一致，四層雙母線需要與原來母線對接。

3 地基處理

3.1 站址工程地質

①素填土（Q4ml）：褐黃色，褐紅色，主要成分為粉質黏土，地表下2.0m以上稍密，2.0m以下粉質黏土呈可塑-硬塑狀態，有少量植物根系、磚塊、碎石。礫石，個別石塊粒徑較大，有20.0～40.0cm。該層為近7年時間堆填，堆填過程中經過碾壓，均勻性一般。

底板埋深9.20～14.20m，平均11.70m;層厚9.20～14.20m，平均11.70m。

②粉質黏土（Q3al）：褐黃色，褐紅色，可塑-硬塑，可見少量鐵錳質斑點和姜石，有青灰色浸染，少量碎石，粒徑2～20cm，碎石呈棱角狀，碎石母巖成分為石英砂巖;無搖震反應，有光澤反應，干強度中等，韌性好[2-4]。

該層未揭穿，最大揭露深度20.0m，最大揭露厚度6.40m。

3.2 地基土壓縮性評價

各層土的壓縮系數[a1-2]值是根據室內試驗結果統計確定的，用于評價地基土的壓縮性，具體數值見表1。

場地屬低山丘陵區，地勢落差較大，地層坡度較大，且上部素填土均勻性一般，綜合分析地基土不均勻。

3.3 地基處理方案

配電室采用三橫三縱共9個獨立柱，柱間距6.0m×7.0m，單柱荷載2 520kN。根據場地情況，獨立柱基礎沿臺階依次放置，基礎持力層為第①層素填土，該層素填土堆填時間較短，土體自然壓縮沉降較大，不宜直接采用天然地基，一期為灰土樁處理方式。

根據擬建建筑的上部結構特點和場地巖土工程條件分析，采用夯實水泥土樁處理，以提高地基土的承載力，增強其水穩定性，樁徑500mm，樁長6.0～8.0m，宜按等邊三角形布樁，樁間距可按1.1m，夯實水泥土樁的設計和施工嚴格按照《建筑地基處理技術規范》（JGJ 79—2012）第7.6條的規定執行，以減少沉降量，與一期建筑高度保持一致。樁基錯臺示意圖如圖1所示。

在結構設計方案中，為了與原基礎不沖突，新建生產綜合樓與現狀配電房柱間距設置為3m，與現狀生產綜合樓基礎保持安全距離，減小對原基礎及地基的擾動[4-6]。

現狀生產綜合樓為柱下獨立基礎，經過近10年沉降，沉降已基本完成，地基土達到固結程度。為了與一期工程達到完美結合，減小基礎沉降，本期采用柱下條形基礎。基礎布置圖如圖2所示。

4 建筑方案

從總平面布置圖可知，變電站左側有一個4m寬的運輸及消防通道。本期擴建時，為保留消防通道，新建生產綜合樓一層為鏤空布置，只有框架柱，無外部圍墻，層高為4.7m，消防通道凈高為4.1m左右，滿足運輸與消防要求。變電站底部立面圖如圖3所示。

二層與原先保持一致，在原來樓梯基礎上新開一扇防火門，滿足人員巡視進入的要求。在頂層母線層側，原先母線為一側掛線布置，為滿足使用要求，本期需與原先母線對接。母線層平面布置圖如圖4所示。

電氣安裝時，新建母線與原母線對接方式采用柔性接頭，與一期保證運行安全的同時，能有效防止由于建筑可能產生的沉降差帶來的母線安全問題。母線對接詳圖見圖5。

5 結語

建設大量的全戶內AIS布置方案的變電站，雖然解決了用地問題，滿足了當時的要求，但隨著經濟的進一步發展，在用電量劇增的新時代背景下，在土地日益緊張的當代，新的變電站落地難問題愈發嚴重，高壓輸電線路路徑愈來愈難以形成，環評問題日益突出。此時，對原有變電站進行擴建就顯得尤為重要。本方案是在AIS戶內布置基礎上擴建110kV出線間隔，為將來能在此基礎上擴建整個變壓器進行了探索。

參考文獻：

[1]謝立凡.110～220kV變電站土建設計探討[J].科技創新導報，2017（11）：72.

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[3]陳凱，馬歡歡.500kV變電站故障分析及控制對策[J].低碳世界，2017（36）：111-112.

[4]林楠，楊浩，章玲玲，等.智能變電站控制系統網絡行為合規性檢測技術研究[J].江西電力，2018（2）：11-14，17.

[5]張浩寧.變電站檢修的現狀及發展趨勢[J].山東工業技術，2018（15）：175.

[6]蘇杭.淺談裝配式圍墻在變電站中的應用[J].科技視界，2018（13）：83-84.