分析变电站土建合理化设计要点

分析变电站土建合理化设计要点

作者：钟青竹

来源：《城市建设理论研究》2013年第07期

摘要：随着我国经济持续稳定的发展,电力建设也取得前所未有的发展。通过大量的工程设计实践,设计经验和设计水平得到了前所未有的发展,但设计出经济、先进、安全、实用的工程仍是每个设计者需要思考的问题。

关键词：变电站；土建；设计；要点

中图分类号：TM411+.4 文献标识码：A文章编号：

1.变电站土建设计的主要原则

变电站的土建设计必须坚持“以人为本”与“可持续发展”的设计理念，每一个方案、模块化的设计，应当充分考虑各个设备的选择、布置的尺寸，每一个问题的解决方案都应具有合理性。变电站的土建设计的基本原则为：安全值得信赖、技术科学先进、投资客观合理、标准统一，以及运行智能、高效、可靠的3C绿色电网。

(1)统一性。土建设计遵循中国南方电网公司110 kV～500 kV变电站标准设计(2011年版)要求，结合南方电网的实际情况及运行特点，力求安全、可靠、经济、实用，并融入南方电网的企业文化内涵，体现其企业文化特征。

(2)可靠性。变电站的设备正常运行需要土建工程安全可靠的支撑，设计中的模块经过重新组合后，依然能够保证变电站电气设备安全使用的可靠性。

(3)先进性。变电站的设备选型应当先进合理，站址占地面积较小，并注重环境保护，土建设计中的各项经济技术指标具有先进性。

(4)经济性。安全可靠、技术先进、造价合理、追求性能价格比最优，满足变电站的基本功能和核心功能，剥离无用、重复、多余功能，同时，力求设备的寿命周期内实现企业最佳的经济效益。

(5)实效性。建立变电站土建标准化设计的滚动修订制度，伴随着电网的发展与技术进步，对土建设计不断地进行更新、补充和完善。

(6)和谐性。变电站的整体形象和变电站周边的人文环境协调统一。

2.变电站土建设计的四个阶段

2.1变电站土建设计前期准备阶段

2.1.1地点的选择

在进行变电站地址选择时，应当首先明确电站负荷中心的位置；这需要系统人员依据潮流分析以及电网的规划确定负荷中心位置，此外还需设计接入系统方案、无功补偿规模、出现、主变等。依据提供的资料，土建设计人员先初步确定几个电站选址方案，这些选址地点应当尽量与负荷中心较近，以便能够降低网损。之后就要对几个站址方案进行比选，需要考虑以下因素：

(1)所选定的变电站地址是否与当地的政府规划相一致。尤其应该注意选定的地址是否位于当地的基本农田保护区，除非当地国土部门对土地总体规划作出相应的调整，否则不能侵占基本农田修建变电站。此外，需要积极与当地规划部门沟通，以防止出现变电站选址与总体规划相冲突的情况发生。

(2)站址的水文地质、交通运输、土地征用等是否可行或便利以及是否易于执行；同时，为了能够实现环境友好型、资源节约型电网的建设，在进行变电站建设时要尽可能的使用劣地、荒地，不占用或者少占用耕地，尽量远离矿产较多、地质条件恶劣的地点等，变电站位置与地震断裂带之间的距离应不小于1km。

(3)变电站选址时，应明确周围是否存在陵园、风景旅游区、导航台、飞机场、通信设施、军事设施等，若确实存在应先与相关部门进行协商，得到允许后方可建站，否则另行选址。2.1.2线路的选择

变电站线路的选择应当与地址的选择相协调，在选址过程中要注重与线路人员之间的配合，明确变电站输电线路的具体方案。因线路的总体造价要远大于变电站的建设造价，因而科学、合理的线路方案有助于保证变电站建设的经济性，而且对于方案顺利通过前期的审查有着重要的作用。在进行线路选择时应当格外注重以下几点：

(1)线路需要避开重要通信设施、军事设施、自然保护区、城镇密集区等；若能够有效的进行避让，可以降低拆迁补偿的费用，避免对周边设施或景观的影响，降低对通信设施以及军事设施的干扰；若确实不能够有效的避让，则需要与相关部门进行协调后方可确定。(2)重视对铁路、水库、河流等跨越点的选择；尤其是线路需要跨越高速公路、大河、大江时，应当尽量保证小跨度的跨越，以便能够降低项目资金的投入、减少跨越所带来的风险，降低对交通和航运的影响。

(3)变电站地址选择时要注意线路的输出条件，对已经建成的变电站的线路走向进行分析，以便能够合理的安排变电站的出线线路，尽量防止出现线路之间相互交叉的情况。

3.变电站土建初步设计阶段

3.1变电站的规划设计

在对变电站所在区域进行规划设计时，应当先充分考虑变电站所在地的交通运输、水源电源、水文气象、地形地貌等条件，进而确定进行变电站规划的具体规则。通常情况下需要考虑生态环境保护、运行检修、施工以及工艺布置等要求。在保证变电站施工工艺要求的前提下，尽量使变电站的检修、运行、施工方便，达到节约资源、不污染环境、水土保持的目的。

3.2变电站的平面布置设计

变电站的平面布置设计应当依据电气平面布置情况进行设计，在与总体规划相符的前提下，对变电站进行合理的工艺布置，以便实现节约用地、交通方便、分区明确。站内的各个功能分区通过变电站内的道路实现连接，变电站内道路的转弯半径、宽度等要符合消防、检修、变电站运行、大物件运输等的要求。

3.3变电站的竖向布置设计

在确定变电站场地的设计标高时，首先应当考虑的就是变电站的电压等级，之后再考虑该地区在历史上的最高内涝水位以及标准洪水位。在确保场地标高满足涝水水位以及洪水水位的基础之上，进行场地土方工程量的计算，通过综合平衡设计以使场地土方工程量最小，进而确定变电站场地的设计标高值。变电站的竖向布置可以采用阶梯式或者平坡式，但二者都要在满足工艺布置合理的基础之上，尽量利用现有的场地地形，以便能够降低土方施工量。竖向布置中需要格外注意的问题就是边坡的处理，具体的坡度值应当依据前期勘察资料来确定，若边坡之间的高度差较小时，可以考虑使用挡土墙进行处理；若边坡之间的高度差较大时，应当使用护坡和挡土墙共同作用的方式进行处理。

3.4变电站的建筑方案设计

变电站的建筑方案设计不只是包括竖向布置和平面布置设计，还包含水工方案设计、暖通通风方案设计、地基处理方案设计、基础方案设计、结构方案设计。为了能够降低土地的使用量，通常使用联合布置的方式进行变电站建筑方案设计。变电站的电气设备在符合工艺技术要求的基础之上，应当尽可能的使其位于同一座配电装置楼或者主控通信楼内。在变电站的平面布置设计上，应使变电站的每个屋都有满足设备维修和运行的空间；在变电站的立面设计上，应尽量使其与周围的环境相融合，做到二者的和谐统一。在进行变电站结构设计时，主要建筑物大多使用的都是钢筋混凝土框架，而建筑物的支架和构架普遍使用的是钢结构。

4.变电站土建的施工图设计阶段

变电站土建的施工图设计阶段是将已经通过审查的方案运用到现实中的阶段，它包括暖通、给排水、结构、建筑、总图等专业。为了能够有效避免各专业之间进行交接时出现问题，应当预先进行必要的沟通。为了能够有效的提升土建工程的施工效率以及施工图的质量，可以考虑使用以下措施：