變電站裝配式構筑物的研究

孫蕾

摘 要：隨著科技快速發展，我國變電站也實現了創新形式，當前，正在全面推廣裝配式變電站模塊化運行模式，裝配式構筑物是否安全科學則顯得非常關鍵。該文主要通過對變電站裝配式構筑物充分論證后，進一步給出推薦方案。

關鍵詞：裝配式圍墻；智能站；鋼結構

中圖分類號：TM63 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）31-0059-02

Abstract： With the rapid development of science and technology， the substation in our country has also realized the innovative form. At present， the modular operation mode of the assembled substation is being popularized in an all-round way， and whether the assembled structure is safe and scientific is very important. This paper mainly puts forward the recommendation plan through the survey to the substation assembly structure.

Keywords： fabricated wall； smart station； steel structure

隨著經濟增長方式的轉變，環保問題已經成為人們關心的主要問題，為了全面實現環保要求，滿足供電需求，國網公司系統已經開始全面在全網開展“資源節約型、環境友好型、工業化模式”的試點試驗，變電站成為最主要的供電內容，需要全面提高環保要求，提升變電站建造水平。變電站是輸電供電最核心的部分，通過對優質電力資源的分解，形成有效定點供給，推動了經濟建設與與社會發展。傳統生產建筑方式技術落后、污染環境、建設周期長、投入成本高，完全不適應當前環境的總體要求。通過對變電站傳統建造方式的改變，當前，已經形成了集成式建造，通過技術改良，有效釋放了能源供給活力，實現了環保型建設基本需要，對變電站通過高品質、高效率的設計與建造，實現了更高安全、更穩定的質量目標，確保了輸變電工程質量。通過裝配式建構物，使變電站實現“標準設計、工廠加工、模塊建設”，大大減少了現場操作，使建設周期縮短、人力勞動減少，工程的建設質量和工藝水平全面提升。

1 裝配式構筑物特點

1.1 標準化設計

在設計上形式統一，不論外型還是功能均實現高水平建設，良好科學的設計，使變電站應用更加廣泛，形成了應用上的通用設計、通用設備、通用功能，確保變電站各項功能得到拓展，從整體上已經實現回路接線、建構筑物標準化設計與應用。

1.2 工廠化加工

變電站建設存在風險，特別是設備裝配過程中，涉及到各種環節，通過工廠化加工，使現場勞動減少，提高了作業能力與效率，相關的建構物大的構件，使用工廠標準加工，形成預制結構型式，保證了變電站外觀統一，一、二次集成設備能夠在第一現場就制造完成，最大程度沒有準備了現場操作，實現了規模生產、集成調試的統一形式。

1.3 模塊化建設

變電站構筑物主要包括圍墻、防火墻、電纜溝、構支架、設備基礎、水工構筑物等，為了確保各個環節安全，統一建成標準化，保證了建筑物尺寸、數量上的統一。通過通用設備基礎，能確保各種設施設備裝配規格，大大降低了現場施工風險，保證了人身安全。

2 變電站圍墻研究

2.1 大砌塊實體圍墻（水泥砂漿抹面）

圍墻作為主要的建筑物，對變電站起著安全的保護作用，對內部設備進行良好的保護，同時也能夠對外部人員做好安全防護。傳統的圍墻雖然堅固，但在建造過程中較為落后。建造方式主要方法就是大砌塊實體圍墻，利用傳統生產材料、建設方式進行修筑，使用水泥砂漿抹面的方式，建造變電站的墻體，這種材料具備一定的安全性，所有變電站模式均為一樣的形式，建設過程中，一般會使用混凝土砌體蒸壓粉煤灰多孔磚、加氣混凝土砌體蒸壓礦渣磚、加氣混凝土砌體蒸壓煤渣磚等材料，通過對材料的預制，最后再進行水泥砂漿抹面，建造成堅固的實體圍墻。這種墻體全面減少了材料用量，使墻體重量更加輕便，地基壓力不大，有效避免了不均勻沉降、龜裂等問題，使墻面更加耐用。雖然大砌塊圍墻堅實耐用，但還不具備規模化作業，要想實現規模化生產與作業，還不具備可行性條件，所使用的材料較復雜，現場施工工藝要求高，特別是施工條件受到環境、溫度等的限制較多，另外，施工過程還存在一定的安全隱患。

2.2 裝配式圍墻

隨著技術不斷創新發展，為全面提高建造效率，確保快速供電用電目標的快速實現。當前，變電站裝配式板墻已經出現，并形成了一定的推廣效果，通過工廠規模化、標準化生產與現場標準化作業，能夠全面有效提高建造效率，減少現場施工操作，不受任何環境限制，隨時就可以開工建設，裝配式形式主要有預制混凝土柱加預制墻板實體圍墻、型鋼柱加預制墻板實體圍墻兩種形式。這種現代化的裝配式板墻最主要的構件是柱和墻板，柱的形式包括混凝土柱、型鋼柱兩種類型，墻板包括預制混凝土實心板、纖維水泥壓力板（AS板）等。進行裝配時，需要把柱和墻進行連接，確保二者統一在一起，通過構件和基礎連接，一般采用地腳螺栓進行連接，確保墻柱形成一個整體，實現了圍墻的標準化、規模化建設。

3 電纜溝研究

3.1 電纜溝類型

變電站線路多，要想全面做好管理，則需要堅固耐用的電纜溝來裝載線路，使各條線路清晰明確，電纜溝作為核心內容，承擔著重要的功能。根據供電方式的選擇，可以進行規模化建造，實現集約生產。當前，建造形式多種多樣，根據施工方式主要包括現澆混凝土溝、鋼筋混凝土溝、砌體溝、預制鋼筋混凝土溝、復合材料預制溝等不同的類型。預制鋼筋混凝土電纜溝是當前應用較廣泛的一種形式，配件主要在工廠制造完成，再通過大型運輸設備運到現場做全面的組合，這種電纜溝有著自身的優勢，整體施工速度快、溝體光滑、工序簡便、安全程度高。復合材料預制電纜溝使用玻璃纖維及樹脂制成，通過高壓高溫壓制完成。鋼制電纜槽盒是熱浸鍍鋅處理，能防腐、防銹。

3.2 電纜溝蓋板

電纜溝需要有安全度高的蓋板，為了避免出現安全事故，一般使用混凝土成品蓋板、無機復合蓋板、有機復合蓋板，不同的建造形式有不同的作用，需要根據現場施工而定，總體看，電纜溝蓋板規模化程度較高。

3.3 電纜支架

電纜支架材料較多，任意一種材料組合均能起到不同的效果，當前，主要由角鋼電纜支架、玻璃鋼電纜支架、復合支架等構成。其中，角鋼支架是一種機械性能較高、成本較低的支架，這類支架耐腐蝕，可用時效長。玻璃鋼支架是復合型材料，整體建設周期短、強度高、重量輕、絕緣好，能夠有效避免出現渦流現象，但是建造成本比較高。復合支架成本投入高，但從性能上看，具備一定的耐腐性、絕緣好、防渦流。通過上面幾種支架的分析，我們需要使用成本低、耐用的角鋼支架，這在一般性建造中均得到了廣泛的應用。

4 主變防火墻的研究

4.1 框架式填充墻

主變防火墻需要保證穩固與安全，一般情況下，使用的是混凝土框架清水砌體防火墻的方式進行建造，建造過程時間較長，對工藝水平要求也比較高，建設時，需要有自己的獨立基礎，通過澆筑建設出混凝土基礎，再對上部框架梁和框架柱進行澆筑，再使用環保磚對框架進行填充就完成了。在建設過程中，需要全面保證強度硬度要求，施工較為麻煩、技術要求較嚴格。

4.2 現澆混凝土板式防火墻

這種方式主要是現場澆筑完成，先澆筑混凝土條形基礎，再對墻身鋼筋混凝土面板進行澆筑。分層澆筑高度要保證小于等于1m，按照各層不同，掌握好澆筑的時間，一般情況下，每小時澆筑高度不過2m。混凝土通過一段時間的養護，達到強度進行拆模，這種方法存在施工技術復雜、難度大、周期長的缺點。

4.3 裝配式防火墻

當前，裝配式防火墻越來越多的得到應用，實際操作較簡便，大大減少了勞動力，確保了建筑效果。裝配式防火墻有多種形式，不同形式的組合有著不同的造價與周期。包括框架墻板防火墻、框架砌塊防火墻、鋼結構墻板防火墻。通過裝配式防火墻建設，使安裝方式更加簡單、抗荷載系數更高，不必要投入更多的精力進行維修維護。柱采用的是鋼筋混凝土、板采用清水混凝土預制條板或ALC板。

5 構架和基礎研究

5.1 構架研究

一般情況下，構架上部結構為普通的鋼管，對柱桿段的連接使用法蘭進行連接，保證了構架的穩定性結構。構架梁是主要的部分，為了保證安全穩定，一般使用三角形格構式桁架結構，保證了整體的穩定性。支架上部結構多是工廠加工后運輸到現場裝配的，通過地腳螺栓和基礎進行連接，保證了穩定結構。戶外GIS變電站主要使用的是兩回一跨的結構構架，構架柱A型柱是鋼管，構架梁是三角形鋼桁架梁；戶外AIS變電站采用聯合構架，構架柱使用的是鋼管獨立柱和鋼管A柱合并結構，構架梁是獨立鋼管梁或三角形鋼桁架梁，整體結構連接是地腳螺栓，這種設計全面保證了使用要求，達到了建設標準。

5.2 設備基礎研究

GIS設備的基礎較為關鍵，需要進行統一設計與建造，一般為筏板和支墩組合的方式，這種基礎型式具備穩固性，保證了設備設施的安全，設備運行時，確保了基礎的穩定性。變電站主變是功率較大的設備，通常基礎使用筏板和支墩組合的型式，筏板厚度500mm。小型設備也是變電站重要的設備，其基礎好壞也決定了供電效果，一般包括箱柜基礎、投光基礎、路燈基礎等。這類設施設備的基礎多是現澆完成，多是混凝土地基形式，通過地腳螺栓進行全面的連接。

6 結束語

隨著變電站建設越來越現代化，裝配式構筑物已經得到大規模推廣，傳統建造方式生產力落后、投入成本多，無法滿足快速供電需求，只有全面推廣標準化、規模化的裝配式構筑物，才能建設成智能型、現代化的變電站。

參考文獻：

[1]國家電網公司.國家電網公司輸變電工程通用設計（2015版）110（66）kV能變電站模塊化建設[M].中國電力出版社，2015.

[2]變電電氣工藝工程標準庫（2012版）[S].中國電力出社，2012.