概述变电站土建合理化设计

概述变电站土建合理化设计

谷周平

中国葛洲坝集团电力有限责任公司湖北省443000

摘要：作为电力工程建设的重点之一，变电站土建设计的质量对整体供电网络具有重要意义，需要不断努力才能促进其工程建设更为顺利地开展。

关键词：变电站；土建；合理化设计

引言

改革开放以来，我国经济迅速发展，随之而来的就是用电量的需求变大，因此我们变电站也要与时俱进做适当的改变。变电站土建设计也就变得尤为重要，力求做到每一步都科学化、人性化。我们要吸取以往的经验教训，努力建成环境与人和谐统一的变电站。

1变电站的作用

变电站，是改变电压的场所，是电力系统中对电能的电压和电流进行交换、集中和分配的场所。为了把发电厂发出来的电能输送到较远的地方，减少损耗，必须把电压升高，变为高压电，到用户附近再按需要把电压降低，这种升降电压的工作靠变电站来完成。变电站是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施，它通过变压器将各级电压的电网联系起来，在变电站进行电压调整、潮流控制以及输配电路和主要电工设备的保护。

2变电站土建合理化设计的主要原则

2.1和谐性与经济学原则

变电站的整体形象和变电站周边的环境要协调统一，注重维护好造价合理、技术先进、安全可靠间的动态平衡，还要力求设备的全寿命周期内实现最佳的社会经济效益；

2.2统一性与先进性原则

变电站土建设计遵循110kV-500kV变电站的通用设计，变电站的设备选型要注重对环境的保护，不仅站址面积较小，各项经济技术指标也要先进科学。

3变电站土建合理化设计

3.1可行性研究阶段

一是，地基处理及地下隐蔽设施，务必要确保减少不必要的搬迁费用与地基处理，土层密实度较差的情况不能作为主要建筑物的持力层，将地下主要管道等设施都在变电站土建设计之前进行客观精准的考核评估；

二是，变电站址位置的选择，站址需满足远景电网发展规划，具有适宜的地质条件，地震烈度适于建站，不宜设在有重要开采价值的矿藏上，不占或少占农田保护区，不拆或少拆房屋建筑，不应占用重点保护的文化遗址，满足变电站最终规模的架空进出线走廊要求，避免或减少线路相互交叉跨越，路径合理。综合考虑各方面因素，保证站址方案的整体技术经济合理。

三是，合理规划站内总平面布置，在满足电气工艺要求的前提下，尽量减少站址占地面积。前期可研设计人员必须要做出科学的规划，出线间隔应与主变数量成比例，合理调整屋外配电装置场地与建构筑物之间的关系。

3.2初步设计阶段

3.2.1总体规划设计

变电站土建设计并不是短期的过程，需要设计人员综合各方面知识进行设计。在此过程中，应当首先确定规划设计方案，准备合适数量的预备方案，在此基础上进行后续建设。要综合考虑变电站所在地的交通、空气干湿度、水源地质、地形地貌以及周边社会经济发展等一系列自然和人文因素，综合考虑环境保护和已有资源利用两方面内涵进行设计。

3.2.2变电站平面设计

变电站平面设计主要强调变电站在长宽范围内应当进行的各项设计。应当首先确定总体规划和预计支出，制定合理的资源利用策略，对变电站内部进行模块化分工处理，设置安排主变场地和配电装置场地等区域，对平面进行合理分割。在合理分割的基础上，设置一定范围的仓储用地和道路美化用地，保证道路的畅通，设计完善的信息传递系统，促进信息及时传递沟通。要加强消防安全与场地利用之间的联系，在不破坏已有的消防布置规划的基础上进行建筑物排列布置，最大限度利用土地资源，减少资源浪费。

3.2.3变电站竖向设计

变电站竖向设计强调对地下层和地面标高各项要求的合理认识。变电站设计过程中应当综合考虑变电站电压等级以及变电站正常运行标高等因素，结合实际状况及时调整。同时，也要加强对变电站所在区域地下水位和最高洪水位以及标准洪水位等各项因素的重视，通过制定完善的洪水预防方案，合理提高变电站高度，控制变电站的合理标高。同时，变电站设计过程中也要考虑地面建造的各项工程对土方应力等的影响，合理调整建筑质量和分布格局，减少建筑自身质量对地基不均匀沉降的影响，保证建筑稳定。建筑施工过程中也要加强对已有条件的重视，结合自然条件等因素进行施工，采用阶梯式以及平坡式的施工方法，降低土方施工量的同时节约施工成本，将施工支出控制在合理范围内。要加强对前期变电站选址等工作调查记录和调查报告的重视，综合土方实际情况处理边坡，确定合理的坡度值以及护坡和挡土墙等的具体使用范围。同时需要采取一定的边坡支护策略，开挖排水槽，降低雨水冲刷因素等对土方造成的影响，扩大土地利用范围。

3.2.4变电站建筑方案设计

为最大程度节约土地资源，利用已有的土地，降低土地使用量，一般采用联合布置的方法来进行变电站建筑方案的相关设计工作。尽量将电气设备集中到同一座配电设备和主控楼内进行，加强对设备整体的监控，有效促进各项工作顺利开展，及时协调工作中出现的问题，选择合理的操作加以解决，更换不满足工艺技术要求的设备，保证变电站整体的设备质量。要加强对维修管理工作的重视，保证在变电站的每一房间内都有基本的设备维修和运行空间。推动变电站设计风格的变化，使其尽量与已有的周边建筑风格相融合，避免变电站设计过于突兀等问题，促进变电站与周边环境和谐统一。为保证变电站结构的稳定性，一般将钢结构作为变电站建筑物的支架和构架，整体采用钢筋混凝土框架模式。除此之外，也要考虑地震等因素可能对变电站安全造成的影响，结合预防地震的相关要求，综合当地曾经发生的最大地震等级等数据，确定合理的变电站抗震等级。变电站设计过程中一般采用桩基础和独立基础，而不使用条形基础和筏式基础，一方面原因是后两种建筑基础形式有特殊的应用条件，另一方面原因是前两种基础形式相比较而言，更能适应变电站荷载对地基产生的影响，可以降低变电站建筑对地基的影响，可避免出现地基不均匀沉降等意外现象。在变电站选址区域的地基状况相对较好时，可以直接使用天然地基开展建筑施工；若变电站所处地的地基土方较弱，要引入强夯法将土方压实以方便后续工作开展，结合变电站建筑荷载的预估情况进行合理处理；若变电站选址区域的地基大部分由淤泥层构成，为实现有效施工，必须淤泥进行必要的清理，同时也要引入桩基础的基础形式，通过预压法和灌注桩等相关措施，为建筑施工打造良好的地质条件，方便后续操作处理。要注意变电站各房间内的空气流通，设计合理的窗户范围，同时安装一定数量的换气设备，做好防爆和换气的相关工作，推动通风换气合理进行。

3.3变电站土建施工图设计阶段

变电站土建施工图设计是在变电站基础设计和调查研究都完成的基础上开展的，施工操作可能存在的问题等已经有了明确的处理方案，因而其设计更强调专业施工和具体的施工流程操作。施工图设计过程中要结合国家和行业制定的具体标准，综合基本的设计原则以及初步审查的要求进行整体的变电站施工图设计，合理安排施工流程，协调好可能存在交叉性的施工环节之间的关系，设计合理的施工流程。变电站土建施工图设计过程中要考虑具体材料和设备的厂家选择问题，结合国家绿色电网在施工图设计和整体变电站工程设计方面的建设要求，综合各方面的要求和注意事项，推动变电站土建施工图设计工作顺利开展，为变电站工程打造良好基础。

结语

变电站土建工作是变电站工程开展的基础，只有将变电站所涉及的各项因素和各项流程考察清楚，才能为后续各环节操作奠定良好的基础，推动变电站土建工作和后续实际建设、设备安装等工作顺利开展。

参考文献

[1]黄满华.变电站土建设计要点[J].建材技术与应用，2010（6）：8~10.

[2]曾金带.现代变电站土建设计要点分析[J].建筑工程技术与设计，2017（15）：921.