浅析变电站建设从“工业化建筑”向“工业化建设”的转变

陈 飞，黄忠华，高亚栋

（浙江浙电经济技术研究院，杭州 310008）

0 引言

国家电网公司制定了“两型一化”（即资源节约型、环境友好型、工业化）变电站设计建设导则（简称导则），将全面推广实施“两型一化”变电站建设。导则明确了变电站工业性设施的功能定位，从变电站的功能需求出发，秉持节能环保原则，追求变电站的基本功能和核心功能，剥离无用、重复、多余功能。总体而言，全面推进“两型一化”变电站建设后，在节能环保方面取得了丰硕成果；但另一方面，工业化技术在“两型一化”变电站中应用较为有限，绝大多数变电站的建造方式仍以传统粗放型生产为主，与国内建筑行业工业化技术水平有较大的差距，有待进一步解放思想，寻求突破。

本文在“两型一化”变电站建设的基础上，结合建筑行业的工业化发展，提出了变电站“工业化建设”的理念，以期优质、高效建设变电站。

1 “两型一化”变电站建设成就

以往由于对变电站工业性设施的定位不准确以及固有习惯的影响，变电站建设过程中存在设计和建设的标准不统一、建设和运行成本较高等情况，其中变电站庭院化、主控楼民居化、装修材料高档化、建筑面积较大，变电站功能配置重复、冗余，施工工艺复杂，工程造价得不到有效控制等情况较为突出[1]。

导则在通用设计的基础上，按照变电站工业性设施的功能定位，从站址选择、电气主接线、电气设备选择、建筑设计、装修等方面提出了相关技术原则和设计要求。据不完全统计，在全面实施“两型一化”变电站建设后，110～500 kV变电站平均占地面积减少约2%～3%，加上通用设计节约的土地，“十一五”期间变电站建设节约土地近数千公顷；变电站内不进行人工绿化，采用碎石场地后，国家电网公司系统每年节约灌溉、浇洒用水将超过100万m3；“两型一化”变电站仅土建方面直接节约费用就达总造价的2%～3%，综合采用优化电气接线、优化设备选择、优化平面布置、建筑物节能等措施后，变电站综合费用可以降低约5%。

在通用设计方面，从2005年的典型设计到2011年的通用设计，变电站建设始终坚持资源节约这一主题，经济技术指标不断优化。比如220 kV户外AIS变电站，2011版 C-3（10）方案相比2005版A-3方案，在同等远景建设规模下，C-3方案较A-3方案占地减少2.06%，总建筑面积减少24.8%，具体详见表1。

表1 2011版C-3（10）方案与2005版A-3方案对比

2 变电站的“工业化建设”

2.1 变电站“工业化建设”的可行性

国内建筑工业化的成熟技术和先进经验，可以为变电站“工业化建设”提供经验借鉴。一些发达国家和地区的住宅产业化经过了以住宅建设的数量效率为主和提高质量性能二个发展阶段，开始进入以可持续建筑为理念的第三个阶段，形成了较为成熟的技术体系和经验，这对于促进变电站“工业化建设”具有很好的借鉴意义。

通用设计成果的应用为工业化建设奠定了坚实的基础。众所周知，设计标准化是工业化的前提。通用设计成果的全面应用为提高设计质量，加快建设进度，提高电网安全稳定运行水平等发挥了重要作用。2012年，国家电网公司在2011版通用设计的基础上，继续细化、深化，目前已形成施工图深度的标准配送式智能变电站设计标准。标准化成果为工业化建设提供了可行性，下一步构配件设计要在标准化的基础上做到系列化和通用化。

部分省份按组装式思路开展的试点工程建设，为工业化建设积累了一定的经验。近年来，江苏、浙江等地开展了组装式变电站工程建设，主要侧重于建、构筑物的装配式研究，和建筑物结构型式、建筑材料的选择等，通过工厂化生产、改进现场建造方式，进而缩短建设施工周期，改善现场作业环境，控制安全质量风险。

2.2 变电站“工业化建设”的内涵

变电站“工业化建设”以设计标准化、生产工厂化、施工机械化、建设配送化、设备智能化以及管理科学化为内涵，集成应用“两型一化”变电站成果，在标准配送式智能变电站设计成果的基础上，深化应用与建设。

（1）设计标准化。应用智能变电站通用设计原则和技术要求，按照通用设计技术方案开展标准配送式智能变电站设计；贯彻实施集约化管理要求，统一建设标准，统一设备规范。

（2）生产工厂化。采用预制装配结构模式，通过工厂生产、现场装配，减少现场“湿作业”；采用智能化组合式电力功能单元，通过工厂生产调试，按功能单元整装，简化现场二次接线，实现“即插即用”，缩减工期。

（3）施工机械化。改变传统的“一砖一瓦”的建造模式，采用“模块化”吊装的机械施工方法，减少现场劳动力投入，减小现场作业面，降低现场安全风险，提高现场安全文明施工水平；简化工艺流程，统一标准工艺，提高施工工艺水平。

（4）建设配送化。在标准配送式智能变电站设计成果基础上，实现电气设备、建构筑物主要构件的标准配送，有效改善施工图设计受设备采购制约、施工安装受施工图制约的情况，进一步提高智能变电站建设质量和效率。

（5）设备智能化。在通用设备的基础上，变电站设备选择应积极采用传感量测、信息通信、分析决策、自动控制以及能源电力等新技术，全面提高设备智能化程度，建设高效、经济、清洁、互动的新型变电站。

（6）管理科学化。运用计算机等信息化手段，从设计、生产到施工现场安装，全过程实行科学化组织管理，避免主观臆断或凭经验管理，提高变电站建设现场的管理水平。

2.3 变电站“工业化建设”的重点

变电站的“工业化建设”与“工业化建筑”虽为一字之差，但其内涵却大相径庭，要实现变电站的“工业化建设”，首先应积极推进专业研究。

土建专业重点研究土建工程的配送范围，确定变电站内建筑物、构支架、围墙、防火墙、电缆沟、部分基础等采用预制装配结构建筑的模式，研究基础与主要电气设备的通用接口模式；研究装配式建筑物的设计和建造技术，通过工厂预制、现场装配两个阶段来完成变电站土建工程。

电气专业在通用设备的基础上重点研究智能化组合式电力功能单元，根据电气设备的功能性质，划分为进出线、主变压器、无功补偿、消弧线圈和综合自动化等单元，按功能单元在工厂实现一、二次设备接线及调试，减少现场工作量；研究电力功能单元与土建工程安装接口的标准化，电力功能单元内部接口及单元之间连接的标准化，实现“即插即用”，缩减建设工期。

要实现变电站由“工业化建筑”向“工业化建设”的转变，必须遵循“先试点，后推广，循序渐进”的原则。变电站的“工业化建设”是一项系统性工程，其新理念涉及设计、制造、建设、管理等基建全过程，应在统筹协调、分工合作和试点项目成功的基础上，再全面推广应用，确保可靠、先进。

2.4 浙江变电站“工业化建设”的探索

2008年，遵循“两型一化”设计建设导则，浙江省启动省内第一座装配式变电站——杨柳110 kV变电站的设计与建设。该变电站位于浙江省丽水市，户外AIS布置，站内建筑物为单层布置；工程于2008年10月3日开工，2008年12月25日竣工投产，历时76天，其中土建工程从开工到交付安装历时40天，电气设备安装调试30天，验收消缺启动6天，全站建设工期仅为同等规模常规变电站工期的40%。

杨柳变电站是浙江变电站“工业化建设”的首次尝试，浙江2009版通用设计方案的滚动修编在充分吸收杨柳变电站“工业化建设”的经验基础上，制定了浙江省电力公司企业标准《标准配送式变电站通用设计》110 kV变电站施工图方案，并于2009年8月发布实施，浙江省内衢州、金华等地区先后应用该方案开展装配式变电站的建设，共建成装配式变电站10座，其中220 kV变电站1座，110 kV变电站9座，详见表2。这些装配式变电站的建设，是在变电站“工业化建设”方面进行的积极探索，为变电站由“工业化建筑”向“工业化建设”的转变进一步积累了经验。

3 结语

变电站建设应在“两型一化”的基础上，逐步从“工业化建筑”向“工业化建设”的转变，进一步提高变电站建设质量和效率。目前，国家电网公司正在“两型一化”变电站的基础上积极推进标准配送式智能变电站建设，进一步创新建设模式，实现智能变电站标准化设计、配送式建设，这是又好又快建成世界一流电网目标的必然选择。

表2 浙江省已建成装配式变电站一览表

[1]贺灵童，陈艳.建筑工业化的现在与未来[J].工程质量，2013（2）：1-8.

[2]孙剑，苏少华.推动保障性住宅建筑工业化的探讨[J].改革与战略，2012（6）：196-198.