论装配式变电站与常规变电站的比较

冯光仙（国网黄石供电公司，湖北黄石435000）

论装配式变电站与常规变电站的比较

冯光仙（国网黄石供电公司，湖北黄石435000）

围绕着怎样建设更好的变电站的问题展开了一场标准化和简约化的研究。在调研了大量的收资情况后，对装配式变电站的实践经验进行了总结，并且借鉴了大量类似建筑的设计经验。经过了对比分析，有限元的计算，施工图设计等等的方式，对比分析了装配式变电站各个环节的建设和常规的变电站，同时阐述了建设过程中遇到的问题，并且提出建议。

变电站比较；常规变电站；装配变电站

1　前言

伴随着社会经济的发展，变电站的建设面积在逐步增加，但是这些建设大都采用传统的建设模式，这种模式的缺点有：工人劳动强度大、施工速度慢、生产效率低、建设周期长、环境污染大、材料消耗多以及质量控制难等。变电站建设发展的长远目标之一就是标准化和简约化装配式变电站，在装配式变电站实际建设中存在着许多的问题，是一个需要探索的全新的课题。一般以站内建筑物、站内构筑物、电器二次屏蔽以及电器一次设备的安装作为研究装配式变电站的主要对象，其中站内建筑物指主控楼、中央配电室、配电装置楼、泵房、警传室、继电器室等，站内构筑物指防火墙、围墙、电缆沟。

2　研究的内容

国内外的装配式变电站的发展状况和未来的发展趋势是本文调研的主要途径，通过国外的案例总结出应该从以下的几个方面对装配式变电站进行研究：建筑围护结构的形式和材料，主要建筑物的构建方案、结构形式以及电器一次设备的安装方案。

2.1对建筑围护结构的形式、材料的研究

就单层门式钢架的轻型钢结构来讲，它的屋面和墙面上的维护材料通常采用压型钢板与保温棉，就单层或多层的清水混凝土结构来讲，通常它的屋面板使用现浇清水的混凝土的方式，墙面上则采用埃特板和保温棉组合、石膏板和保温棉组合以及GRC或加气混凝土板等等来围护；然而就多层或单层的钢框架结构来讲，它的墙面则能够采用爱二班和保温棉的组合、石膏板和保温棉的组合、GRC板、加气混凝土等等来围护。同时，必须要研究上文阐述不同的维护结构的形式和材料的性质，其中包括了材料的抗震、防火、防水、隔热、隔声和耐久性等等的研究，并研究围护结构的方法，包括了节点构造方法、接地做法、门窗节点方法和电磁屏蔽做法。

2.2对主要建筑物的建筑结构、方案的研究

由于变电站的站内建筑物能够分为多层建筑物和单层建筑物。通常的配电装置楼与主控楼是多层建筑物，其他的大部分建筑物都是单层建筑物。就泵房、中央配电室以及地继电器室等这些单层建筑物来讲，通常使用两种方案：第一种形式是采用组合楼板为钢框架、现浇压型钢板组合楼板、ALC板以及压型钢板组合楼板；第二种方式是采用压型钢板夹芯板围护和门式钢架轻钢结构。对于通信楼和配电装置楼等多层建筑物来讲，主体结构上要考虑采用钢框架结构、钢框架结构和中心支撑结构组合以及钢框架和偏心支撑结构组合等等的结构形式，楼屋面板则应该采用压型钢板的组合楼板或是钢筋桁架楼板围护。文章主要研究和探讨组合方案能够承受的力、耐久性以及防火性等。

2.3主要建筑物结构的形式及材料的研究

围墙、高抗防火墙、电缆沟和盖板等构筑物是变电站建筑物的主要构成部分。应该根据变电站所处的不同位置和环境来采用不同的卫星形式建造变电站的围墙。围墙的材料通常采用GRC板、混凝土板或是金属材料建造。本文会分别研究这些围墙的材料与形式的耐久性、耐热和造价水平等等问题。在修筑一些常规的防火墙的时候应该选择性能较好的ALC板或GRC板。

2.4对电气设备安装方式的研究

由于有许多厂家生产电器设备，没有统一的标准安装变电站接口，形成了生产厂家较多，但是安装方式却都不相同的局面。目前，在许多的施工现场，在安装电气设备的时候很多都要现场开孔、焊接和二次镀锌，但每次都采用这种安装方式就会使得施工工期被延长，降低安装的可靠性的问题出现。为了解决这两个问题，需要在电气设备中引入“装配式”的概念。并且统一安装电气设备的方式，使安装电气设备的可靠性得到保障，制定安装接口的统一标准，使电气安装的效率得到提高。

3　研究过程

通过大量的研究、收集资料、实地考察变电站和生产厂家，然后研究分析搜集的数据和资料，从研究结果中选出最符合修建装配式变电站的结构形式和材料，并且在南方的电网标准设计当中选出最合适的方案来按照装配式变电站的修建标准进行结构解散、施工图纸设计和造价的比较，这个过程是研究装配式变电站的基本过程。

3.1建筑材料比较

墙体围护材料是筛选装配式变电站的建筑材料的主要问题，我国国内的预制小型砌块与预制大板是最适合装配式建筑的墙体围护材料。预制的小型砌块应该有人工现场进行砌筑，湿作业是较为普遍的，装配式的程度不高，所以不建议使用；工业化体系的建筑中，全装配式建筑的主要类型是预制大板材，板材建筑能够减轻结构的重量，使劳动生产率得到提高，并且扩大了建筑的使用面积与防震的能力。石膏板、蒸压素纤维水泥板、埃特板、蒸压加气混凝土板、压型钢板和玻璃纤维增强水泥板等等都是目前市场中比较常见的预制大板材。其中石膏板、蒸压素纤维水泥板、压型钢板、埃特板属于轻质的薄板，防火和保温的性能比较差，若在有防火保温要求的建筑中使用就需要设保温箱和防火箱；相反的，蒸压加气混凝土板和玻璃纤维增强水泥板具有良好的防火和保温性能，适合用于防火性能要求较高和有人值班的变电站。与GRC板相比，ALC板已经具有了国家标准，并且在电力工程中推广，技术上比较成熟。若使用ALC的墙体，可以室内直接刮腻子和涂乳胶漆，外装修则有很多的做法，贴墙面砖、刷外墙涂料、铝合金板、挂彩色压型钢板等轻质的板材，完成之后的建筑在室内外的感官和常规的建筑差别并不大，所以比较容易被人们结构。ALC墙板在做面层时，在室内和室外都不用抹灰，这样能够节省工期。此外，因为优越的防火性能，此板还能够用于防火墙和围墙。总之，建议装配式变电站的墙体使用ALC+压型钢板，这样中钢板的性能能够互补。

3.2结构形式的比较

地继电器室、消防泵房和380V的中央配电室等是单层的建筑物。以上提及的建筑物都是小型的单层建筑物，他们的跨度都比较小，通常为4～6m，建筑的面积都小于150m2，所以，使用门式钢架结构是比较经济的，除此之外，也可以使用框架结构。使用门式钢架的时候，通常围护结构是压型钢板夹心墙，它的防火性能比较差，并且外观上都较为依赖于厂家的产品质量，控制性比较差。在外墙更改为ALC板+单层的压型钢板后，使防火性能和外观效果的问题得到解决，但是当屋面相应的改为现浇楼板以后，重量增加了，如果继续使用门式钢架就不经济了，所以柱脚应该改为刚接，使用钢框架的结构。220～500kV主控通信楼和110～220kV的配电装置楼是多层建筑物，其中的主控通信楼通常为两层的建筑物，它的跨度最大是6～7.5m，建筑面积通常低于2000m2。所以使用框架结构是比较经济合理的。220kV的配电装置楼通常是5～6层的建筑物，它的跨度最大为10～11.5m（整个户内站主变房跨度能够达到14m），建筑的面积通常低于7000m2（整个户内站不超过10000m2），通常还会设有起重量为10～20t的吊车。所以，可以使用钢框架结构、钢管混凝土结构或者是钢框架-支撑结构。

4　结语

对比研究了装配式变电站和常规变电站的围护体系后，主要的推荐是ALC板和压型钢板组合方案；而在对比研究了建筑物的结构选型方面后，推荐单层建筑物和主控通信楼使用钢架结构的方案，但是推荐碎玉配电装置楼使用钢框架和支撑结构组合方案。总之，装配式变电站的优势很明显，应该大力的推广。

［1］莫海鸿.装配式变电站与常规变电站的对比研究［J］.工程技术，2013 （11）：29～30.

［2］张 帆，杨 眉.牟宁装配式变电站与常规变电站的对比研究及建议［J］.广东电网公司，2012（2）：75～77.

TM63

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2095-2066（2016）21-0053-02

2016-7-7