提高变电站建筑物天面防渗水性能分析与研究

提高变电站建筑物天面防渗水性能分析与研究
发布时间：2023-03-07T05:45:56.251Z 来源：《工程建设标准化》2022年10月20期作者：张朋超
[导读] 目前中山局管辖变电站，很多都已经运行十几年甚至几十年
张朋超
广东电网有限责任公司中山供电局 528400
摘要：目前中山局管辖变电站，很多都已经运行十几年甚至几十年，变电站建筑物屋面运行状况较差，开始出现渗漏水，为设备安全运行埋下极大隐患。

本文基于新材料、新工艺，研究一种切实可行、效果较好的方法解决渗漏水问题。

关键词：混凝土深层渗透结晶防水剂；高分子聚合物柔性修补剂；挡水槽
110kV某站曾因为天面渗漏水发生10kV开关柜爆炸事件，导致设备非计划停运，供电可靠性降低，很多在运变电站大部分设备室天面均出现了不同程度的渗漏水现象。

近三年，变电所通过立项实施处理渗漏水的变电站多达20座，占该所所辖变电站总数的35.8%，2019年在建修理项目有16个，因此，加强天面修复力度是很有必要的。

否则漏水严重情况下会引起大面积停电事故事件，如果设备室有运行人员巡视或者检修人员施工，更有可能造成人身事故。

因此如何彻底解决变电站建筑物天面渗水问题，消除这一安全隐患，是具有重要现实意义的。

一、原因分析
1、环境因素：天面主要以防水卷材作为主要材料进行防水，随着变电站使用年限增长，结合中山气候环境（夏季时间较长）的因素，卷材长期处于高温环境，随着卷材不断老化，就会开始出现龟裂等现象[1]，加之中山地表和砂层等软土层较厚的特点，变电站内建筑物容易出现不同程度的沉降，此时，卷材就会被拉裂，雨水会沿着拉裂形成的局部渗漏点慢慢渗入设备室；
2、变电站建筑设计因素：根据变电站典型设计，现在变电站往往都是室内GIS站，二楼是高压室、主控室，三楼是GIS室，GIS室二次电缆通过室内电缆沟传向高压室最终汇入主控室，GIS室内电缆沟是没有防水要求的。

如果GIS室天面渗漏水，积水就会通过室内电缆沟慢慢渗入高压室，导致开关柜进水，绝缘降低，严重的情况会发生爆炸事件。

3、施工因素：（1）施工人员没有使用滚筒将基层处理剂均匀的涂抹在高压室天面，防水涂料未能起到作用，造成底层防水失效。

（2）施工方没有选择质量比较好的防水卷材或者卷材厚度不够[2]。

（3）施工工艺存在问题，传统屋面防水施工采用以下工艺：清理基层→涂基层处理剂→铺贴卷材→做保护层→做隔热层。

随着科学技术不断进步，市场上出现了越来越多的新型复合防水材料，如果仅仅通过传统沥青卷材做防水已经不能满足变电站对防水的要求。

（4）通过对变电站设备室天面进行专项巡视发现，除了天面主体天面有渗漏点以外，天面女儿墙泛水处开裂现象同样比较严重，女儿墙是砖结构，由于水泥、卷材、砖三种材料的膨胀系数不同，因此在高温以及低温情况下，热胀冷缩的程度均不同，导致裂缝形成，由于没有遮挡，雨水会顺着女儿墙渗入卷材底部，导致卷材起不到应有的效果，同样引起天面漏水。

二、改进措施：
找出潜在原因后，通过梳理影响因素，并采用现场确认、验证等方法，排除无法抗拒因素（无法改善），找到施工因素是造成渗漏水问题的最主要原因。

本文通过实际应用针对主要原因探究新材料、新工艺解决渗水隐患。

采用高分子复合防水材料（DPS）、高分子聚合物柔性修补剂（RMO）对屋面进行修复，在天面女儿墙四周加装挡水槽，使雨水沿着挡水槽排掉，而不会流入墙体。

三、主要改善工艺：
（1）搭设防水保护棚。

具体流程为：1、材料进场→操作平台搭设→立杆搭设→横杆搭设→斜杆连接加固→防水薄膜敷设→三色布敷设→细部加固→初步验收→操作平台拆除→清理现场。

天面铲除之前，为保证设备室开关柜正常运行，需要在柜上搭设保护棚，防止雨水渗入设备，发生事故。

（2）DPS与RMO施工：平面与立墙交界的阴角是天面施工及其重要的环节，该部位最容易产生漏浆、骨料离析等缺陷，传统（包括国家规范）的处理方式是先采用水泥砂浆对角部进行抹圆弧处理，再铺贴防水层。

实际工程施工中水泥砂浆抹圆弧处理很容易出现砂浆养护不良缺陷—砂浆条松散、脱落，造成阴角渗漏水扩散。

因此，本研究提出重点对阴角用DPS和RMO进行预处理。

基层处理完成以后，在整个天面喷涂混凝土深层渗透结晶防水剂（DPS），使其渗入混凝土内部，与混凝土内的碱性物质发生化学反应生成硅凝胶，在混凝土内形成坚固的晶体，填充混凝土内所有的毛细孔隙。

在整个天面喷涂两遍高分子聚合物柔性修补剂（RMO），与适量的水泥和沙混合，产生粘结度强，柔性高的化学物质，使其具有良好的防水、密封作用，建筑物出现不均匀沉降时，也不易拉裂。

（3）挡水槽施工：在女儿墙泛水处加装5cm挡水槽，当泛水出现裂缝时，雨水顺着墙壁流到挡水槽上，再沿着挡水槽流到天面上，使泛水内不会出现积水，进而天面不会漏水。

四、效果分析
此方案的实施带来了巨大的经济效益，主要包括经济效益和间接效益。

（1）经济收益：变电站建筑物渗漏水得到修缮以后，可抵御强对流天气引起暴雨，避免变电站失压事件，消除人身风险。

假设雨水通过裂缝渗进开关柜发生爆炸，会导致10kV一段母线失压，还会造成巨大经济损失。

直接设备损失：10kV大电流开关柜（4000A）1面18.2万元、10kV馈线柜（1250A）2面22.5万元；10kV馈线保护3套3.3万元；二次电缆约5万元；一次电缆约为10万；抢修施工费用35万元，合计94万元。

直接负荷损失：主变的额定容量为63MWA，额定电流为3460A，按50%的负荷率，停电抢修时间2天，电量损失
=63×50%×1000×24×2=1512000kWh；按照0.60元/kwh计算有功损耗成本，有功损耗电量成本=有功损耗电量×电价=1512000 kWh×0.60
元/kwh=907200元=90.72万元。

（2）间接效益：项目实施后，可以消除变电站建筑物天面渗漏水安全隐患，提高电网运行可靠性，减少用户停电时户数，提高客户满意度。

结束语：变电站天面按照此方案改造后，如今已经可靠运行8年，经过每个月的日常巡视，台风、暴雨等极端恶劣天气专项巡视均未发现漏水现象；建筑物出现了不均匀沉降，但是设备室天面没有肉眼可见的渗水点，设备运行状态很好，健康度得到提高，未出现因设备故障而
非计划停运，供电可靠性得到保证，客户满意度提升。

同时该方案施工工艺难度低、成本较低、便于实施，本项目的成果将继续推广到中山供电局所有变电站。

具有良好的可操作性和推广性。

参考文献：
[1] 王亚飞.关于变电站建筑屋面防渗漏问题的探讨[J].云南省送变电工程公司,2016.
[2] 毕巧莹;张涤砚.变电站屋面防水性能研究[J].湖北省电力勘测设计院,2011.
[3] 游祥辉.变电站屋面渗漏原因分析及预防措施[J].广东电网有限责任公司江门供电局,2018.。