变电站装配式构筑物的研究

孙蕾

摘 要：随着科技快速发展，我国变电站也实现了创新形式，当前，正在全面推广装配式变电站模块化运行模式，装配式构筑物是否安全科学则显得非常关键。该文主要通过对变电站装配式构筑物充分论证后，进一步给出推荐方案。

关键词：装配式围墙；智能站；钢结构

中图分类号：TM63 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）31-0059-02

Abstract： With the rapid development of science and technology， the substation in our country has also realized the innovative form. At present， the modular operation mode of the assembled substation is being popularized in an all-round way， and whether the assembled structure is safe and scientific is very important. This paper mainly puts forward the recommendation plan through the survey to the substation assembly structure.

Keywords： fabricated wall； smart station； steel structure

随着经济增长方式的转变，环保问题已经成为人们关心的主要问题，为了全面实现环保要求，满足供电需求，国网公司系统已经开始全面在全网开展“资源节约型、环境友好型、工业化模式”的试点试验，变电站成为最主要的供电内容，需要全面提高环保要求，提升变电站建造水平。变电站是输电供电最核心的部分，通过对优质电力资源的分解，形成有效定点供给，推动了经济建设与与社会发展。传统生产建筑方式技术落后、污染环境、建设周期长、投入成本高，完全不适应当前环境的总体要求。通过对变电站传统建造方式的改变，当前，已经形成了集成式建造，通过技术改良，有效释放了能源供給活力，实现了环保型建设基本需要，对变电站通过高品质、高效率的设计与建造，实现了更高安全、更稳定的质量目标，确保了输变电工程质量。通过装配式建构物，使变电站实现“标准设计、工厂加工、模块建设”，大大减少了现场操作，使建设周期缩短、人力劳动减少，工程的建设质量和工艺水平全面提升。

1 装配式构筑物特点

1.1 标准化设计

在设计上形式统一，不论外型还是功能均实现高水平建设，良好科学的设计，使变电站应用更加广泛，形成了应用上的通用设计、通用设备、通用功能，确保变电站各项功能得到拓展，从整体上已经实现回路接线、建构筑物标准化设计与应用。

1.2 工厂化加工

变电站建设存在风险，特别是设备装配过程中，涉及到各种环节，通过工厂化加工，使现场劳动减少，提高了作业能力与效率，相关的建构物大的构件，使用工厂标准加工，形成预制结构型式，保证了变电站外观统一，一、二次集成设备能够在第一现场就制造完成，最大程度没有准备了现场操作，实现了规模生产、集成调试的统一形式。

1.3 模块化建设

变电站构筑物主要包括围墙、防火墙、电缆沟、构支架、设备基础、水工构筑物等，为了确保各个环节安全，统一建成标准化，保证了建筑物尺寸、数量上的统一。通过通用设备基础，能确保各种设施设备装配规格，大大降低了现场施工风险，保证了人身安全。

2 变电站围墙研究

2.1 大砌块实体围墙（水泥砂浆抹面）

围墙作为主要的建筑物，对变电站起着安全的保护作用，对内部设备进行良好的保护，同时也能够对外部人员做好安全防护。传统的围墙虽然坚固，但在建造过程中较为落后。建造方式主要方法就是大砌块实体围墙，利用传统生产材料、建设方式进行修筑，使用水泥砂浆抹面的方式，建造变电站的墙体，这种材料具备一定的安全性，所有变电站模式均为一样的形式，建设过程中，一般会使用混凝土砌体蒸压粉煤灰多孔砖、加气混凝土砌体蒸压矿渣砖、加气混凝土砌体蒸压煤渣砖等材料，通过对材料的预制，最后再进行水泥砂浆抹面，建造成坚固的实体围墙。这种墙体全面减少了材料用量，使墙体重量更加轻便，地基压力不大，有效避免了不均匀沉降、龟裂等问题，使墙面更加耐用。虽然大砌块围墙坚实耐用，但还不具备规模化作业，要想实现规模化生产与作业，还不具备可行性条件，所使用的材料较复杂，现场施工工艺要求高，特别是施工条件受到环境、温度等的限制较多，另外，施工过程还存在一定的安全隐患。

2.2 装配式围墙

随着技术不断创新发展，为全面提高建造效率，确保快速供电用电目标的快速实现。当前，变电站装配式板墙已经出现，并形成了一定的推广效果，通过工厂规模化、标准化生产与现场标准化作业，能够全面有效提高建造效率，减少现场施工操作，不受任何环境限制，随时就可以开工建设，装配式形式主要有预制混凝土柱加预制墙板实体围墙、型钢柱加预制墙板实体围墙两种形式。这种现代化的装配式板墙最主要的构件是柱和墙板，柱的形式包括混凝土柱、型钢柱两种类型，墙板包括预制混凝土实心板、纤维水泥压力板（AS板）等。进行装配时，需要把柱和墙进行连接，确保二者统一在一起，通过构件和基础连接，一般采用地脚螺栓进行连接，确保墙柱形成一个整体，实现了围墙的标准化、规模化建设。

3 电缆沟研究

3.1 电缆沟类型

变电站线路多，要想全面做好管理，则需要坚固耐用的电缆沟来装载线路，使各条线路清晰明确，电缆沟作为核心内容，承担着重要的功能。根据供电方式的选择，可以进行规模化建造，实现集约生产。当前，建造形式多种多样，根据施工方式主要包括现浇混凝土沟、钢筋混凝土沟、砌体沟、预制钢筋混凝土沟、复合材料预制沟等不同的类型。预制钢筋混凝土电缆沟是当前应用较广泛的一种形式，配件主要在工厂制造完成，再通过大型运输设备运到现场做全面的组合，这种电缆沟有着自身的优势，整体施工速度快、沟体光滑、工序简便、安全程度高。复合材料预制电缆沟使用玻璃纤维及树脂制成，通过高压高温压制完成。钢制电缆槽盒是热浸镀锌处理，能防腐、防锈。

3.2 電缆沟盖板

电缆沟需要有安全度高的盖板，为了避免出现安全事故，一般使用混凝土成品盖板、无机复合盖板、有机复合盖板，不同的建造形式有不同的作用，需要根据现场施工而定，总体看，电缆沟盖板规模化程度较高。

3.3 电缆支架

电缆支架材料较多，任意一种材料组合均能起到不同的效果，当前，主要由角钢电缆支架、玻璃钢电缆支架、复合支架等构成。其中，角钢支架是一种机械性能较高、成本较低的支架，这类支架耐腐蚀，可用时效长。玻璃钢支架是复合型材料，整体建设周期短、强度高、重量轻、绝缘好，能够有效避免出现涡流现象，但是建造成本比较高。复合支架成本投入高，但从性能上看，具备一定的耐腐性、绝缘好、防涡流。通过上面几种支架的分析，我们需要使用成本低、耐用的角钢支架，这在一般性建造中均得到了广泛的应用。

4 主变防火墙的研究

4.1 框架式填充墙

主变防火墙需要保证稳固与安全，一般情况下，使用的是混凝土框架清水砌体防火墙的方式进行建造，建造过程时间较长，对工艺水平要求也比较高，建设时，需要有自己的独立基础，通过浇筑建设出混凝土基础，再对上部框架梁和框架柱进行浇筑，再使用环保砖对框架进行填充就完成了。在建设过程中，需要全面保证强度硬度要求，施工较为麻烦、技术要求较严格。

4.2 现浇混凝土板式防火墙

这种方式主要是现场浇筑完成，先浇筑混凝土条形基础，再对墙身钢筋混凝土面板进行浇筑。分层浇筑高度要保证小于等于1m，按照各层不同，掌握好浇筑的时间，一般情况下，每小时浇筑高度不过2m。混凝土通过一段时间的养护，达到强度进行拆模，这种方法存在施工技术复杂、难度大、周期长的缺点。

4.3 装配式防火墙

当前，装配式防火墙越来越多的得到应用，实际操作较简便，大大减少了劳动力，确保了建筑效果。装配式防火墙有多种形式，不同形式的组合有着不同的造价与周期。包括框架墙板防火墙、框架砌块防火墙、钢结构墙板防火墙。通过装配式防火墙建设，使安装方式更加简单、抗荷载系数更高，不必要投入更多的精力进行维修维护。柱采用的是钢筋混凝土、板采用清水混凝土预制条板或ALC板。

5 构架和基础研究

5.1 构架研究

一般情况下，构架上部结构为普通的钢管，对柱杆段的连接使用法兰进行连接，保证了构架的稳定性结构。构架梁是主要的部分，为了保证安全稳定，一般使用三角形格构式桁架结构，保证了整体的稳定性。支架上部结构多是工厂加工后运输到现场装配的，通过地脚螺栓和基础进行连接，保证了稳定结构。户外GIS变电站主要使用的是两回一跨的结构构架，构架柱A型柱是钢管，构架梁是三角形钢桁架梁；户外AIS变电站采用联合构架，构架柱使用的是钢管独立柱和钢管A柱合并结构，构架梁是独立钢管梁或三角形钢桁架梁，整体结构连接是地脚螺栓，这种设计全面保证了使用要求，达到了建设标准。

5.2 设备基础研究

GIS设备的基础较为关键，需要进行统一设计与建造，一般为筏板和支墩组合的方式，这种基础型式具备稳固性，保证了设备设施的安全，设备运行时，确保了基础的稳定性。变电站主变是功率较大的设备，通常基础使用筏板和支墩组合的型式，筏板厚度500mm。小型设备也是变电站重要的设备，其基础好坏也决定了供电效果，一般包括箱柜基础、投光基础、路灯基础等。这类设施设备的基础多是现浇完成，多是混凝土地基形式，通过地脚螺栓进行全面的连接。

6 结束语

随着变电站建设越来越现代化，装配式构筑物已经得到大规模推广，传统建造方式生产力落后、投入成本多，无法满足快速供电需求，只有全面推广标准化、规模化的装配式构筑物，才能建设成智能型、现代化的变电站。

参考文献：

[1]国家电网公司.国家电网公司输变电工程通用设计（2015版）110（66）kV能变电站模块化建设[M].中国电力出版社，2015.

[2]变电电气工艺工程标准库（2012版）[S].中国电力出社，2012.