变电站土建工程的设计与优化

曲　旺

（益阳电力勘测设计院有限公司　湖南　益阳　413000）

变电站土建工程的设计与优化

曲旺

（益阳电力勘测设计院有限公司湖南益阳413000）

不论是对于国家工业与经济的发展，还是对于人们的日常生活而言，变电站工程建设都具有十分重要的作用。同时，在变电站建设过程中，土建工程的设计与优化是一项重要的工作，其设计与建设水平还直接影响着变电站建设整体质量，对于变电站的稳定运行也具有非常重要的作用。本文在此情况下，对变电站土建工程的设计与优化进行了研究，从而为变电站整体建设质量的提升奠定基础。

变电站；土建工程；设计；优化

引言

随着我国社会经济的快速发展，国家正在逐渐加大对电力行业投资的力度，而作为电力工程中重要的组成，变电站的建设质量对我国工业的生产与人们的日常生活中用电供应的稳定性存在直接影响。而在变电站建设工程中，土建工程建设是一项重要的内容，所以必须掌握其工程设计要点，从而采取相应的措施不断进行优化与改进，从而为整个变电站建设质量的提高提供帮助。

1　变电站土建设计要点

一般情况下，变电站土建设计主要包括选址阶段、可行性研究阶段、初步设计阶段、施工图设计阶段，具体如图1。所以，要想确保变电站土建设计质量，必须全面研究这四个阶段的设计要点。

图1　变电站土建工程设计要点

1.1选址阶段

在选择变电站地址时，首先需要确定变电站负荷中心的具体位置，这就要求系统人员按照当前社会潮流的分析以及电网的规划情况确定，同时还需要设计接入系统方案、无功补偿规模以及主变等。同时，根据所提供的资料，土建工程的设计人员首先需要明确几个变电站选址方案，且还应尽量将这些地址选在靠近负荷中心处，从而为降低网损提供便利。

此外，在选择变电站线路时，还要与变电站地址的选择相协调，并要注意配合线路人员确定变电站输电线路的具体方案。一般情况下，变电站线路的总体造价是远远高于建设造价的，所以科学的、合理的线路方案才可确保变电站建设的经济性，且有助于地址选择方案顺利通过前期的审查。

1.2可行性研究阶段

在变电站土建工程的可行性研究阶段的工作，主要是依据项目选址阶段工作成果以及审查的批复意见进行的，并重点论述批复站址的建设方案。除此之外，还要详细的论述批复站址的建设方案，且相比于选址阶段，此阶段应对占地面积、占用的水源以及交通运输等涉及的多方面因素进行充分的论述，同时还要重点解决批复站址的可行性问题。

1.3初步设计阶段

一般情况下，在取得了可行性研究批复意见之后，就进入了变电站土建工程初步设计阶段。对于该阶段的土建工作，应做好土地征用工作与变电站土建总平面布置工作。这就要求提出2～3个土建总平面布置、地基处理、给排水方案的具体设计方案，并对这些方案进行必要的比较，从而挑选出最优的方案。

1.4施工图设计阶段

在通过土建工程初步设计阶段审查之后，对于土建工程总平面的布置、实际建筑面积以及结构选型等都已经有了明确的审查意见。而对于变电站土建工程施工图设计阶段的工作，是在按照初步设计阶段审查意见的情况下进行的，同时还要遵循现阶段实行的规程与规范或国家标准，并开始土建工程局部设计工作，然后再依据此来完成工程的整体设计。对于工程施工图纸设计原则，通常不能超过初步设计批复后给出的范围。此外，工程设计人员还要依据厂家提供的资料、材料尺寸与电气资料等，并在确定所有资料都不存在差错之后，按照具体施工要求来设计变电站土建工程施工图纸。

2　变电站土建设计的优化策略

2.1站址设计方案的优化策略

①通过对几个可供选择的站址方案进行比较，选出更加经济可行的方案。②由专家评判该工程的可行性方案，并适当的改进与完善其中不合理的部分，此时需注意专家审查意见的采纳，然后筛选出最优的方案。③在进行工程方案评定时，应尽量确定一个较为科学的、合理的指标，并在充分结合工程实际情况前提下，修改方案中不合理的细节。一般情况下，可通过设置1～2个备选站址方案来为后期情况有变时，或是有特殊需求时提供便利。

2.2主要建构方案设计的优化策略

对于变电站土建工程建构方案，其主要由结构方案、基础和地基处理方案、平立面方案、暖通风以及水工方案组成。在进行工程结构方案设计时，大多数变电站都是采用的钢筋混凝土框架结构，且对于其构建与支架，也都是使用的钢结构。同时，对于工程基础与地基处理方案的设计而言，在地质情况良好时，可采用天然地基处理技术；而如果遇到了填土较厚的情况，一般采用强夯法。除此之外，如果遇到了淤泥较厚的情况，应采用水泥土搅拌桩法及预压法等进行相应的施工，这是此情况下最适宜的方法。

在设计变电站暖通风与水工方案时，需要维持设备的运行与消防的需求，这是最主要的目的。而在进行工程平立面方案设计时，不仅需要确保平立面设计的美观、大方，还要确保各功能房空间的充足，从而更好的满足电气规程与规范的要求。

2.3电缆沟的优化策略

在建设变电站电缆沟时，如果有条件，还可进行现场组装。同时还要依据数字化工程特征，适当减少或完全取消地下电缆沟的数量，然后再采用预制电缆沟、电缆槽盒与电缆埋管结合的方式，全面改善变电站土建工程施工条件，并为施工效率与质量的提高提供帮助。

2.4屋外构支架设计的优化策略

在进行变电站屋外构支架的设计时，需重点做好支架布置方法与结构选型工作。一般情况下，工作人员都是依据工程电气主接线方式进行选择的。大部分变电站都是采用的联合构架的设计方法，具体来说就是在部分间隔中间采取两个间隔一跨的方法，然后在其中间位置进行支撑点的设置。

对于上述操作涉及的联合构架，其不仅能够减少其占地面积，还能减少电线纵向尺寸，从而减少材料的浪费。此外，为了降低工程建设成本，工作人员可选用全寿命比较法来科学的、全面的比对变电站屋外支架建设过程中所需要的材料，并以此为依据，挑选出最适宜的变电站使用周期杆材料。

2.5排水与消防系统设计的优化策略

对于变电站内部给水系统，其主要包括生活给水与消防给水，基于此，在进行变电站排水与消防系统的设计时，需分开设置这两个部分。对于变电站内需要的生活给水与消防给水，一般都较少，所以工程人员可以优先考虑采取市政供水方案。同时，在设计变电站内排水系统时，应选用分流排放设计方法进行。在设计变电站内的消防系统时，首先应对消防设备与变电站内建筑物间的距离进行仔细的测量，并以此为依据，判断其是否满足消防规定的标准间距的要求，如果没有达到标准，应采取设置防火窗以及防火墙等措施进行处理。

2.6暖通系统设计的优化策略

在进行变电站土建工程建设时，为了节约水资源，一般会在变电站内建设智能环保的卫生间。基于此，工程技术人员在进行暖通系统的设计时，往往会设置节能型的变频空调与排风机，从而为整个变电站全年能源总消耗量的降低提供便利。

2.7绿色电网设计的优化策略

现阶段，国家正在大力提倡绿色电网建设，基于此，设计人员在进行土建工程设计工作时，需对工程实际情况进行全面的考虑，并尽量采用节能环保的建筑材料。同时还要考虑其经济实惠政策，在不超过初步设计批复投资的情况下，尽量选用国家允许采用的节能环保材料，从而努力建设安全、可靠与绿色节能的变电站。

3　结语

总之，变电站不仅在我国的工程建设中占据非常重要的位置，其还是实现用户进行电能传输目标的重要媒介，变电站土建工程质量直接影响着我国的电网安全。基于此，应加强变电站土建的设计工作，并全面考虑设计工作涉及的各个要点，从而为以后的变电站施工提供最基本的保障。

[1]彭峰.浅析变电站土建工程结构设计的安全性与耐久性[J].大科技，2012（04）：279～280.

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[3]段晓光.变电站土建工程的设计与优化[J].科技与企业，2013（16）：216.

TM63

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1673-0038（2015）44-0201-02

2015-10-17

曲旺（1978-），男，工程师，本科，主要从事变电站土建设计方面的工作。