变电站土建设计方案优化的合理化思考

周启帆　　孔志增（河南省电力勘测设计院，河南 郑州 450000）

变电站土建设计方案优化的合理化思考

周启帆孔志增
（河南省电力勘测设计院，河南 郑州 450000）

摘要：要想成功建设一个变电站并且保证施工能够顺利进行的关键点就是土建设计的质量。本文主要阐述了合理化进行变电站土建设计的意义，强调了进行土建设计的最基本点以及在设计过程要格外注意的问题。

关键词：变电站；土建设计；施工图设计

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，我们会从三个方面：包括土建设计的关键点、可能存在的问题以及进行后期优化整改的措施等进行分析研究工作，并且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　变电站土建设计的关键点

1.1地址的选择

（1）建设变电站的地方最好不要占农耕地或经济林区，而且还要做到节约用地即高效地利用土地资源。

（2）我们的变电站最好是选择在交通方便，利于工作人员上班和资源配送的地方，真正地围绕以人为本的核心。

（3）为了减轻变电站对环境造成污染，我们选择建设变电站的地方必须是位于变电站所在地最小频率风向的上侧。

（4）我们选择地址要避免选那些易发生断层、坍塌和山体滑坡等地质灾害多发地区，最好是比较开阔的地带便于我们架设各种高架线。

（5）我们的变电站最好距离工矿等负荷中心近一些，方便我们电气与电站的协调。

1.2竖向布置分布情况

变电站地基的设计要结合具体的地质情况，最好能够充分地利用原有的地势地貌。对于整个地基鉴于要做挡土墙和场地排水，我们要采用平坡式或者阶梯式布置。我们要确保在地下水位上方25cm以上处挖地基做条形基础，之后用三合土或三七灰土来填充并夯实（可以采用机械夯实或人工夯实）与地面齐平即可。

1.3建筑结构

（1）建筑的安全性。要想保证土建设计和构件的安全性，我们必须做到严格规定结构的荷载量，并且认真确定材料强度和荷载分项系数的大小，另外要保证标准荷载下的安全度。（2）建筑的牢固性。要求建筑在发生局部破损时不会引发大面积坍塌，来减小灾难损失。（3）建筑的耐久性。要使建筑能够在荷载压力作用下，能够持久耐用，尤其是在应对混凝土的腐蚀的情况，更要做到较大的耐用性。

2　土建设计存在的问题

为了提高工程施工的综合竞争力和经济效益，我们要保证变电站工程的质量够硬，安全性够好，进度够快。要做到这些我们首先要做的就是了解变电站中所有可能存在的问题。

第一，站址选取时的问题。变电站无论选择在哪，都要面临赔偿问题，可能是拆迁费用，可能是土地征用费用或商户补偿费用，这些赔偿都会一定程度上造成资金压力。

第二，预估土方时的问题。即使我们在施工之前做了精确的预估土方，但是一旦真正开始还是会有很多我们预想不到的情况，这就造成现实与预估土方之间的冲突。

第三，结构腐蚀的问题。混凝土的腐蚀是影响建筑施工安全的重要因素，但是我们又不能做到完全避免。

第四，温度对道路建设的影响。在变电处一些特殊位置存在“永临结合”的建筑方式，使得温度一旦升高后就可能对道路造成一些损害。

第五，室内排水和防火问题。在室内设计时，常常会有屋顶门窗渗漏，地面硬度不够，防火不达标，高度不符合安全带电距离等问题。

3　土建设计方案的优化

3.1可行性的研究

（1）占地面积的可行方案。我们要合理布置规模就要注意控制主变数量和出线回数。针对室外配电装置场地，要注重它与建构筑物之间的关系，为了有效减少占地面积，我们必须要采用先进的工艺设备节省空间。建筑物在不影响它本身的功能的前提下合并为一栋楼，另外也要降低一些楼宇附属场地的各种费用。经过相关的技术分析，为了减少占地面积，主变压器一般选用两台比较合适，35kV要与110kV对称布置，以10 到12个为35kV的出线间隔和以2到4个为110kV的出线间隔。作为可研设计的人员要做到出线间隔和主变数量成比例等前期的科学规划。以皖北的某一个变电站为例，整个占地面积仅仅是3700m2左右，具体设计就是主变和功能建筑位于中间，旁边采用防火墙，10kV和110kV对称分布的开关场地，10kV的出线间隔为24个。

（2）位置选择的可行方案。位置选择需要全面综合考虑，不仅要考虑负荷量，网络结构还要考虑征地情况，城乡规划。要做到减少土石方量，尽量不占经济效益较高的土地，而占用荒地或坡地。要做到尽量配合规划部门和城乡管理部门的统一规划，避免相互交叉的架空线路。还有站址要靠近负荷中心，且要方便利用一些基础设施，地势平坦利于运输。

（3）地下处理的可行方案。在研究可行性阶段要先了解建设变电站的地下情况，对于地下有防空洞、滑坡、要塞管道或是回填区就要避开。例如曾经在皖北某县本来选址的地方却在可行性研究时发现地下是杂土回填区，以前发生过坍塌，不仅如此地下还深埋着主要污水管道，因为要解决这些问题所需要的费用远远超出预算，最终决定另寻合适的地址。

3.2初步设计阶段要完成的工作

（1）总体规划设计。我们在确定变电站的具体规划方案与规则之前，必须考虑变电站所在地的地形地貌、水源电源、气象条件以及交通情况，不仅如此我们还要考虑变电站对生态环境的影响，变电站施工和工艺布置情况以及后续变电站的运行维护。变电站在达到它本身的功能要求后，要做到施工、运行、检修时资源节约，环境友好生态平衡的目的。

（2）平面布置设计。变电站的平面布置设计是在符合总体规划的前提下为了实现方便交通节约占地面积的目的。因此，我们必须在吸取电气平面布置经验后采取合理的工艺技术来达到我们的目的。对于总平面布置要进行模块化，即将总平面划分成若干个功能区，例如主变场区，110kV配电装置场区、配电装置区等，变电站的道路要将变电站内的各个功能区连接起来。变电站内道路设计要求满足各种检修、大体积物体配送、防火、防灾的具体规定。建筑物的布局方面要尽量减少土地的占用量，无形中就得增加建筑物的密集程度，但是这一切都有一个前提就是建筑物之间必须符合消防安全距离的规定。

（3）建筑方案设计。降低变电站的占地面积一直是我们强调的问题，所以我们在设计变电站的建筑方案中采用了联合布置的方式。具体操作就是尽量使变电站的电气设备安装在同一座主控楼或是同一座配电装置楼中，当然还是得以符合工艺技术要求为前提。变电站的平面布置设计要求变电站里的每个房屋都有足够的空间来进行设备的运行和维修；变电站的立面设计要求使变电站与它周围的环境相互融合统一。进行变电站建筑设计时，对于材料的使用主要是钢筋和混凝土，因为大部分的建筑物都使用钢筋混凝土框架，其他类似支架和构架的主要是钢结构。变电站的抗震等级主要是由当地的设防烈度和变电站的重要等级相结合来确定的。建筑物所采用的基础形式一般不会选用筏式基础或条形基础，因为要考虑到变电站所在地的地址情况和整个建筑结构承受的载荷大小，大部分情况下独立基础和桩基础可以很好地满足相关要求。对于变电站地基的情况我们不能一概而论，需要按照当地具体的地质情况分别采取适当方案处理。如果站址所在地区的填土层比较厚时，我们就要进行强夯处理；如果站址所在地有厚度特别大的淤泥层时，我们就必须则考虑水泥搅拌桩、预压法、管桩或灌注桩等方法来进行处理；当然如果站址所在地的地质情况比较好，那么我们就可以直接使用这种天然地基了。对于变电站的暖通以及通风设计，只要能使设备正常运行而且符合消防的相关要求即可。对于变电站中温度和空气质量的调节，我们需要根据以前变电站中的换气和防爆次数以及具体的温度要求，采用空调，自然或是机械方式进行调控。

3.3变电站施工图设计阶段

变电站土建的施工图设计阶段是将总图，暖通，结构，排水，建筑等这些通过审查检验的方案真正应用到实践当中。因为这涉及很多的专业所以必须在施工前进行专业沟通，以防各专业在交接的时候出现一些不必要的麻烦。我们可以采用一些有益的措施来提高施工图的质量以及土建工程的施工效率。

（1）因为变电站的特殊性使得变电站内建筑物基本都不会发生变动，所以我们可以进行具有自己独特风格的标准化设计。

（2）由于变电站的具体工作会涉及到很多的专业学科，所以为了减少各专业之间不能互相及时沟通而产生不必要的矛盾的现象，我们必须建立各专业之间资料互提共享机制。

（3）建立变电站土建施工的快速反馈机制，这样设计部门就可以快速处理在土建施工中遇到的问题，使得土建设计更加地完善合理。

结语

总而言之，变电站土建设计的具体实施情况是不可估计随时可能出现的改变，我们能做的就是抓住重点，把握核心，努力达到预期效果。因为每个地区的具体情况是不一样的，所以我们不能死搬硬套而要具体情况具体决定，只有这样才能出色地完成工程任务。

参考文献

[1]吴国军.变电站土建设计方案优化的合理化思考[J].宿州学院学报， 2009（05）.

中图分类号：TU271

文献标识码：A