城市变电站土建设计问题探讨

赖健平

摘要：本文主要阐述了城市变电站土建设计中相关问题的处理思路、注意事项和解决措施，结合笔者负责的项目遇到的问题，通过具体项目具体问题的案例分析，对城市变电站的选址、防火、降噪等问题进行了深入的探讨，为后续城市变电站的土建设计提供了参考。

关键词： 城市变电站；土建设计；选址；防火；降噪；探讨

引言：随着我国经济的快速发展和城市建设进程的加快，城市土地资源紧张的问题日益显现。如何能够让变电站友好、协调地“立足”于寸土寸金的城市，成为变电土建设计人员面临的一大难题，城市变电站土建设计的优化成为变电站设计中的一项极具现实意义的课题。下面结合笔者负责的项目，就城市变电站土建设计过程中遇到的相关问题进行探讨。

一、城市变电站的选址

由于城市化的快速发展，城区各种建构筑物布置非常密集，变电站作为城市电力输送的重要设施，不可避免地建在居民密集区，随着变电站选址的深入，可能会涉及站址地块土规、城规（控制性详细规划或修建性详细规划）的调整，环境影响评价的公示，以及征地、拆迁、占地等问题，甚至稍有不慎可能引发群体事件，酿成社会矛盾。城市变电站的选址不同于土地资源充裕地区，唯一站址的落地已经困难重重，往往并不具备站址多方案比选的条件。

某110kV变电站位于立交桥东南角，站址地块原规划有立交桥环状匝道，为落实该变电站选址方案，土建设计人员持续跟进三年，并最终完成变电站选址工作。变电站配电装置楼采用110kV紧凑型全户内变电站布置方案，建筑尺寸为48.4m×20.6m，高17.8m，地上三层，地下一层，变电站征地面积2568m2，围墙内用地面积仅2258m2。

图1 站址地块规划布置效果图 图2 站址位置卫星图

为了该变电站选址的落实，土建设计人员开展了大量有效的工作，1）变电站站址地块原规划有立交桥环状匝道，并不具备建设变电站的空间，土建设计人员积极收集该地块规划信息和立交桥规划匝道的相关资料，配合规划部门调整站址地块规划布置，并提供精心制作的变电站效果图，成功完成站址地块的规划调整。2）不断优化变电站总平面布置，在总平面布置方案最大限度满足城乡规划退让道路距离、建筑工程退界距离和防火间距等要求下，结合规划道路开展布置，在有限的空间上实现了站址落地。例如，配电装置楼退让立交桥红线最小距离为30.10m，刚刚满足城市规划技术规定退让立交桥红线距离不小于30m的要求。3）与电气一次专业反复协调，以减少占地面积、降低对周边影响、与周边环境高度协调为出发点，采用110kV紧凑型全户内变电站布置方案，配电装置楼占地面积仅997 m2，比标准变电站减少14%。同时考虑到城市景观效果，配电装置楼建筑外观设计尽量贴近周边建筑风格，并对屋面进行大面积绿化，有效提升了城市变电站与周边环境的协调性。

城市变电站的选址应以负荷分布为依据，兼顾电网结构调整要求和建设条件，统筹考虑、统一规划。选址的注意事项主要有：1）降压变电站接近负荷中心，方便与电源或其它变电站的相互联系。2）按照城市高压电网规划的预留（预控）站址开展选址工作，确保站址用地满足城规及土规的要求，尽量避开非建设用地，不得占用基本农田。3）避免或减少代征地、相关的拆迁及赔偿（现有建构筑物及青苗）等。4）交通运输、给排水、施工、运维方便。5）避开易燃、易爆及污染严重地区、避开对建筑抗震不利区域，避让重点保护的自然区和人文遗址，避让有重要开采价值的矿藏。6）站址的选择应满足城乡规划技术规定的要求，包括变电站用地红线，建筑与规划道路、蓝线、绿线退让间距，以及建筑工程退界距离等。7）原则上，110kV 变电站场地标高宜高于50 年一遇洪水位，无法满足时应有可靠的防洪措施或与地区防洪标准一致，并高于内涝水位；220kV 及以上电压等级变电站场地标高应高于100 年一遇洪水位或历史最高内涝水位。

8）站址选择时应根据本地区电力系统接线的发展规划，预留架空和电缆线路的出线走廊，避免或减少架空和电缆线路相互跨越。电缆进出线宜布置在成型道路或與本工程建设周期匹配的规划道路下。

二、城市变电站的防火间距

根据广州市相关规定要求，变电站作为房地产开发项目配套公共服务设施的重要组成部分，应与房地产开发项目同步规划和审批，与项目首期的主体工程同步设计、同步建设、同步验收。变电站与房地产开发项目的合建模式已成为广州市区变电站建设的必然趋势。开发商为了商业利益最大化，往往将变电站布置在小区红线内的某个角落，防火间距是此类项目需要重点关注的问题。

某110kV全户内变电站站址位于某房地产项目红线范围内，北侧为40m宽城市主干道，西侧为中国电信营业厅，东侧为在建的房地产项目楼盘，南侧为已建成的大型住宅小区。为了与在建楼盘裙楼充分协调，配电装置楼采用110kV限高型全户内变电站布置方案，建筑尺寸为53m×23.4m，高11.5m，地上二层，地下一层。

根据国家相关规范规定，配电装置楼按照单、多层丙类厂房，耐火等级二级考虑，与民用建筑耐火等级一、二级的裙房间距不小于10m，与民用建筑一类高层间距不小于20m。变电站东侧在建塔楼为32层的一类高层民用建筑，而配电装置楼距离在建塔楼的最小间距为15m，不满足防火间距要求。由于配电装置楼二层以上楼面与东侧在建楼盘裙楼连接，现有防火规范并未对变电站与民用建筑联合体内部的防火间距进行明确规定，故该变电站与塔楼之间的防火间距问题需经过消防局专家评审组的审议才可确定。同时，配电装置楼靠裙楼一侧不满足20m防火间距的墙体不开设任何孔洞。在满足变电站运行维护的条件下，配电装置楼屋顶还配合开发商设置了网球场，做到“不露声色”地融入居民区。。

图3 变电站效果图 图4 站址平面布置图

三、城市变电站的降噪措施

对于城市变电站，降噪同样是一件非常刺手的问题。根据国家规范要求，变电站处于2 类声环境功能区，即以商业金融、集市贸易为主要功能，或者居住、商业、工业混杂的区域，噪声限值白天小于60分贝，晚上小于50分贝。变电站处于1类声环境功能区，即以居民住宅、医疗卫生、文化教育、科研设计、行政办公为主要功能的区域，噪声限值白天小于55分贝，晚上小于45分贝，噪声限值对城市变电站的要求较高，特别是夏季的用电高峰期间，变电站的负荷率很高，噪声较大，尤其是居民密集区的城区户内变电站的噪声引起的居民投诉的状况颇多。

根据电力文献介绍和实际监测，变压器的噪声属于中低频噪声，对噪声值贡献最大的频率是250Hz和500Hz；风冷机械噪声属于中高频噪声，对噪声值贡献最大的频率是1000Hz和2000Hz。从噪声的控制角度看，噪声的频率越低，治理难度越大。因为低频噪声的波长长，随距离衰减率低，也不易被吸收。对此，控制噪声的方法主要有两个，1）是降低噪声源所发出的噪声。2）是在噪声到达人的耳膜之前，采取阻尼、隔振、吸声、隔声等合理措施，尽量减弱或降低声源的振动，或将传播中的声能吸收，或减弱噪声对耳膜的作用，从而达到控制和治理噪声的目的。

对噪声的控制和治理要采取综合的措施，应重点抓好以下几个方面：1）采用先进的吸声、消声、隔声装置进行特定的组合，主变室敷设吸声墙，主变大门采用消音隔声大门，主变柜式离心风机采用通风消声百叶窗吸声消音，使各装置合理承担一定的消音量。 2）采用低噪声的设备和通风机械，常开型风机运行采用温控方式控制风机转速，减小风管内及出风口处风速，降低风噪，从源头控制噪声。3）采用自然通风与强排风相结合，尽量以自然通风为主，减少噪声产生。4）设备采取减震、隔震措施，风机、水泵等设备设置减振基座，风管采用风管隔振吊架等减振技术措施，风管与通风设备采用软性连接等。总之，城市变电站的降噪措施还有很大发展空间，在充分考虑投资成本的前提下，实现企业效益和社会效益的最大化。

四、结束语

现代城市经济高速发展，用电负荷增长迅速，用电需求负荷密度也越来越高，城市中心区必然要增加更多变电站，变电站落户市区内也是经济发展的必然结果。2014年12月29日，广州市第300座变电站?——220kV柳园变电站投产落成。据估算，“十三五”期间广州电网规划新建110千伏及以上变电站66座，扩建110千伏及以上变电站16座。在开展城市电网建设过程中，尤其需要变电土建设计人员的不断优化和创新，在如何实现人居环境与电力建设的和谐发展方面，我们依然有很多工作可做，正可谓任重而道远。

參考文献

[1] GB50229-2006.火力发电厂和变电站设计防火规范

[2] GB50016-2014.建筑设计防火规范

[3] GB3096-2008.声环境质量标准

[4] 城市户内变电站降噪、节能、环保综合装置标准化设计技术指南