110 kV变电站典型设计土建部分研究

　　摘 要：在110 kV变电站标准化典型设计中，土建部分的模块设计已经成为变电站标准应用的核心，文章结合工程实例分析变电站土建部分存在的问题，提出相应的设计优化方法，为广大土建设计人员提供参考。 

　　关键词：110 kV变电站；典型设计；土建 

　　中图分类号：TM63 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）35-0170-02 

　　1 110 kV变电站设计存在问题及典型设计推广要求 

　　随着我国经济建设的发展，输变电网络建设也持续稳定发展中。在全国范围内，新增了许多110 kV变电站建设。随着变电站领域的技术发展日新月异，110 kV变电站建筑也有着与众不同的变化。随着变电技术的更新换代、变电站设备的迅速发展，再加上城市化建设步伐的加快，110 kV变电站的站址已经逐步深入到城市人口稠密的中心区域。比如说北京天安门广场下方，就规划建设了6个110 kV地下变电站。随着城市的总体环境发生了巨大的变化，越来越多的高层建筑成为城市建筑的主流，在城市中心区域以及城市内建设110 kV变电站，其土建设计过程也出现了一系列的特殊问题。这些土建设计特殊问题将影响着变电站总体安全以及变电站设备的安全运行。部分沿用旧有的安全以及设计标准和设计规范的建设行为甚至会影响居民的正常生活。因此，110 kV变电站建设必须与时俱进，严格按照最新的设计规范要求进行设计，在导变电站土建的设计、安装、运行模式等方面及时进行设计规范的学习与解读，避免在变电站设计及施工中产生错误及不良影响。 

　　2 110 kV变电站典型设计土建部分的要求及落实 

　　在《110～500 kV输变电工程标准设计要求及可研深度规定》中，在可行性研究阶段，要求110 kV变电站在总体布置上，必须要实现变电站的基本功能和核心功能，实现变电站全过程、全寿命周期内资源节约，环境友好的要求。首先是在建筑风格上，总体体现工业性产品或设施的特点，提倡工艺简洁、施工方便、线条流畅，与环境协调，遵循中国南方电网有限责任公司典型设计总体原则。长期以来，由于变电站建设一直采用的是非标准化设计，不同的电力设计院采用的是不同的土建布置和建筑设计方案，最终导致外立面形态各异、建筑设计颜色及构造与变电站周边建筑环境不协调，特别是在城市中心区的110 kV变电站建设，还有部分位于旅游风景区的110 kV变电站建设，常常成为破坏周围环境的制约性因素。 

　　而且在110 kV变电站土建设计结构安全性和耐久性问题处理这个问题上，大部分设计人员长期以来一直认为混凝土是非常耐久和安全的材料。而且在我国，土建结构的设计与施工规范一直推荐使用混凝土建筑材料，并且土建结构设计人员对于标准化混凝土建筑材料的使用更为熟悉。但是在沿海环境，特别是中国南方电网有限责任公司下属的广东电网公司、广西电网公司以及海南电网公司，这三个省网公司所属的大气环境气候为海洋以及热带气候，大气环境因素对于混凝土建筑材料的破坏作用更为严酷。而在贵州以及云南两个省网公司管辖区域，110 kV变电站建设的土建部分材料选择及设置对于干湿、冻融等大气侵蚀下的耐久性要求，相对考虑较少。因此，导致了许多110 kV变电站的混凝土结构常常出现钢筋锈蚀、混凝土腐蚀、塔基损毁等情况，严重的甚至导致停电以及安全事故。 

　　2.1 110 kV变电站选址 

　　变电站站址选择属于变电站土建部分设计的重要内容。进行站址选择首先要由系统部门进行拟建变电站规划中心位置以及区域内的电力负荷中心，并且根据相应的潮流分析以及电网的规划确定负荷中心位置，在中心位置附近选择较为适宜建设变电站的站址位置，并且进行相应的野外踏勘，以便进行站址确定。在进行站址确定之前，必须由系统部门进行相应的系统接入方案设计，并且考虑无功补偿规模、出线、主变压器的规模以及等级等变电站主要参数依据。依据系统部、变电一次、变电二次、地质勘察等不同的专业所提供的资料，汇总当地的土地、住房建设、建管单位、林业、农业、规划等政府部门的意见，土建设计人员会同相关政府部门人员初步确定几个变电站选址方案。这些选址地点应当尽量与负荷中心较近，以便能够降低电网损耗。在进行现场踏勘之后，就要对几个站址方案进行比选。在进行方案比选的时候，必须要考虑以下因素：①待选的变电站站址是否与当地的政府规划相一致。特别应当注意的是，不能占用基本农田保护区域。在变电站站址选择中，这是作为首要考虑条件。因为一旦涉及基本农田保护区域占用，必须要上报国土资源部进行土地总体规划调整，这个调整的上报及批复周期一般是1～3 a，远远超出一个110 kV变电站的建设周期。但是如果是占用一般耕地，则可以通过上报国土局进行耕地补偿来进行调整使用。当地国土部门对土地总体规划作出相应的调整后，则可以通过耕地补偿进行站址协调，这是一个折中的选址办法。②在进行站址选择的时候，必须要充分考虑站用水源、站用电源、交通运输、地质条件、土地用途等多种因素，重点解决站址的可行性问题，发表文章避免出现颠覆性因素。比如在进行地质勘察时，必须要明确有无不良地质情况，比如地下溶洞、滑坡、坍塌等情况，特别是部分古滑坡，由于其隐蔽性较强，所以较难发现，一旦站址确认，需要花费较大精力进行变电站站址地质处理，增加了变电站造价。③原则上应提出两个或两个以上可行的站址方案，如确实因各种难以克服的困难只能提供一个站址应提供充分的依据并作详细说明。在进行变电站站址比较选择以及站址备选方案上报时，为了避免出现单一站址的情况，需要进行多重考虑。但是在实际应用中，大部分设计单位为了节省前期工作成本以及勘察费用，只选择一个方案进行上报。最终出现站址征地等疑难问题时，则必须进行站址挪移，造成费用增加的情况。 

　　2.2 站址水文气象报告需要作为严格要求进行限定 

　　在110 kV变电站典型设计方案要求中，新增了对于站址水文气象资料收集以及报告形成的要求。除提供百年一遇以及五十年一遇洪水位之外，还要对洪水淹没情况以及区域内的洪涝情况进行预计分析和论述。而气象资料则要求列出气温、湿度、气压、风速及风向、降水量、冰雪、冻结深度等气象条件。因为这些气候条件对于变电站的站址选择以及混凝土材料的选择有着较为重要的影响。而防洪涝及排水情况则应说明备选站址内的防洪涝以及排水情况等，这有助于在进行设备基础标高定位。而当地的水文地质条件、地下水位情况等则直接影响变电站的基础防腐等级，而水源的水质、水量情况则影响变电站用水条件，涉及到变电站将来的生活以及生产用水是否可以使用井水或者当地用水，或者必须另外接入自来水源等。