关于10kV装配式多层布置钢结构变电站应用

摘 要 当前，各类变电站的项目建设随着我国各类生产生活活动用电需求的增加而不断增加，在传统的变电站结构设置之中，一般采用的结构形式为同建筑工程类似的现浇混凝土结构，在混凝土材料内部充填钢筋，在不需要承受荷載的墙体部位使用砌体结构填充，虽然有着较为广泛的应用，但是在人工成本、现场施工工作量以及变电站建设周期等多个方面，传统的钢筋混凝土变电站结构形式均较新型装配式多层布置钢结构变电站结构形式有着显著缺陷。本文针对当前10KV装配式多层布置钢结构变电站的建设和应用进行分析，以供类似工程参考。

关键词 10kV输电线路;装配式;钢结构;变电站

引言

在传统的变电站结构施工过程之中，一般较多的采用钢筋混凝土材料进行变电站建设。由于混凝土材料是一种混合型材料，需要多种材料的现场拌和，并且施工过程中需要多种类的大型机械设备进行辅助，具有施工工序复杂、施工现场环境恶劣、施工周期较长以及存在着一定程度的资源浪费现象[1]。当前我国经济发展模式正朝着绿色环保模式转变，这种传统的变电站建筑结构愈发难以适应当前发展趋势。新型装配式多层布置钢结构变电站改变了以往的传统钢筋混凝土变电站建设模式，在变电站现场施工工作量、变电站建设周期以及变电站施工人力成本等多个方面有着显著优势，并且新型装配式多层布置钢结构变电站施工过程较为简便，减少了复杂施工工序推进的难度和复杂性，能够最大程度上减少各类资源的浪费现象和对环境的不良影响，最大程度上实现钢结构变电站建设同周围环境、预期使用功能以及全周期使用费用的协调。

1装配式钢结构建筑发展概述

装配式建筑体系，作为一种新型的建筑结构体系能够很好地适应当前建筑工程领域不断产业化的需求，装配式结构以其独特的使用优势和施工效率受到了当前建筑工程领域的重视。装配式建筑结构形式包括混凝土结构的装配式结构和钢结构装配式结构等多个形式，当前在建筑工程领域应用较多的是预制混凝土构件。作为一种新型建筑材料，钢结构形式由于在结构形式上具有优越性和轻质性，在未来一段时间内可能逐渐成为各类建筑结构的新方向。在电网系统之中，钢结构变电站更是应用了10个以上，大部分是单层门式钢架结构，多层钢结构仅2～3个。新型装配式多层布置钢结构变电站形式在变电站的传统电气系统设置结构、设计施工模式以及土建工程开展等多个方面对传统钢筋混凝土变电站形式进行了优化，钢结构不需要现场制备和切割等工艺，而是通过专业的钢结构材料加工工厂进行预制，彻底将建筑材料的生产、加工环节同现场施工环节进行分离，从而实现模块化、标准化、集约化以及工业化的生产模式，将传统的变电站模式由低技术含量的施工作业转向具有一定技术专业性的精细化建设模式[2]。

2装配式钢结构变电站特点

2.1 配式钢结构变电站电气设备安装特点

钢结构变电站虽然在建筑结构形式上同传统的钢筋混凝土结构变电站不同，但是其主要使用功能是一致的，而要想实现变电站使用功能的充分发挥，就离不开变电站中相关电气设备的安装。在传统的钢筋混凝土变电站结构之中进行电气设备安装时，由于受到自身结构形式的影响，电气设备的安装一般较为分散，同时电气设备自身也具有较多的零部件，安装过程较为烦琐。与此同时，在电气设备进场之后，需要专业的技术人员进行现场安装指导，并逐一对电气设备所使用的电缆线路进行专业的排布，还需要在剥绝缘层后在现场制作电缆头，最后才能进行电气设备的调试工作[3]。而装配式钢结构在电气设备的整体布局上进行了改变，其电气安装应用“装配”模式，即对于中压、低压电气设备的安装工作，采用专业生产厂家预先生产，并且在工厂内进行生产的过程中就对其中各类元器件进行集成和设备封口，在电气设备进入新型钢结构变电站安装流程之后，只需要现场安装人员依据其给定的安装顺序进行组合和安装即可，在安装工作完成之中，将所有电气设备可以统一进行调试工作，从而极大的提升现场安装效率。

2.2 配式钢结构变电站土建施工过程特点

在变电站的土建工程施工过程之中，由于变电站结构形式的不同而施工特点不同。在传统的钢筋混凝土结构变电站施工过程中，涉及了混凝土材料的拌和、现场浇筑、振捣密实以及相关配套的钢筋工程绑扎以及模板工程的安装与拆除，涉及诸多施工流程，施工周期较长，所需施工人员较多，与此同时，混凝土材料自身容易受到其他环境因素的干扰而强度形成时间不一，环境友好性较差。而在新型装配式多层布置钢结构变电站的土建工程施工过程中，由于所采用的建筑材料为钢结构形式，在绝大多数结构构件均有钢结构构件组成的体系之中就不需要大量的混凝土材料的拌和、振捣以及其相关的模板工程、垫层浇筑以及钢筋绑扎工作，这就大大地减少了施工的难度和施工周期，给钢结构变电站施工带来极大的便利性，与此同时，钢结构构件也不是通过现场切割型钢而获得的，而是将设计图纸交给专业的钢结构构件生产厂家进行批量化的生产，从而最大程度上发挥出装配式结构的施工优越性[4]。变电站的结构支架、设备支架、围墙、大门等都采用组合式装配钢结构，有利于实现变电站施工过程的标准化、流程化以及集约化，有利于实现施工周期的缩短和建设经济效益的实现，并且不需要现场进行钢结构构件的切割工作也很大程度上节约了施工场地资源，使得新型装配式多层布置钢结构变电站的建设具有更高科技含量的同时，极大地节约了资源消耗。

3装配式钢结构变电站应用实例分析

我国南方某城市的10kV装配式多层布置钢结构变电站建设，其建筑面积为2998m2，占地面积为3992m2，结构共分为地上和地下两部分，其中地上结构两层，地下结构一层，总体建筑高度为11.5m。该钢结构变电站的抗震设防烈度设计值为7度，设计使用寿命为50年。

在建筑外立面形式的选用上，使用了灰蓝色的方正体型，同时在屋面形式上选用了四坡轻钢屋面形式，在充分保留了大气沉稳的建筑风格同时，也兼具活力。配电综合楼采用地下一层（地下室）为现浇钢筋混凝土、地上两层钢结构的结构形式，同时在地下室空间内制止了消防设施和电缆层。屋面采用轻钢结构坡屋面，楼面采用楼承钢板组合楼盖，梁间踏步采用折形钢板，面层铺设水泥砂浆，室内楼梯采用钢梁作为主承重构件。在钢结构变电站内部所有钢结构构件均采用厂家直接生产和现场直接拼装的施工形式，同传统的钢筋混凝土结构形式相比，室内湿作业工作量减少了50%以上，同时可以将工期缩短至原来的一般，并且在资源利用率和建筑垃圾的产生方面，较传统方式减少了80%以上。

4结束语

综上所述，随着当前我国人们物质生活水平的不断提升，建设越来越多的变电站是满足当前不断增加的用电需求的重要环节。在变电站结构形式的选用上，现阶段主要的结构形式是钢筋混凝土结构，但是新型装配式多层布置钢结构变电站，无论是在变电站的土建工程施工过程之中，还是在变电站的电气设备安装工程之中，都具备更为绿色环保、简单高效以及施工质量、经济效益更好的特点。新型装配式多层布置钢结构变电站的不断建设和推广，将在未来一段时间内更好地服务于电网建设。

参考文献

[1] 商文念，杨海波，刘小云，等.钢结构变电站体系优化设计研究[J].建筑结构，2017，47（S2）：194-199.

[2] 刘士李，赵迎迎，陈付雷，等.安徽省110kV变电站门式框架结构技术设计研究[J].工程与建设，2020，34（1）：45-47.

[3] 毛士成.110kV全预制装配式变电站建设实践[J].建筑技术开发，2019，46（10）：26-27.

[4] 杜杰，梁培新，张元良.装配式钢结构在变电站站房中的应用研究[J].江苏建材，2019，（2）：35-39.

作者简介

王佐（1985-），女;学历：硕士，工程师，现就职单位：昱安电力设计有限公司，研究方向：变电土建设计、造价工程。