曲　旺

（益陽電力勘測設(shè)計院有限公司　湖南　益陽　413000）

變電站土建工程的設(shè)計與優(yōu)化

曲旺

（益陽電力勘測設(shè)計院有限公司湖南益陽413000）

不論是對于國家工業(yè)與經(jīng)濟的發(fā)展，還是對于人們的日常生活而言，變電站工程建設(shè)都具有十分重要的作用。同時，在變電站建設(shè)過程中，土建工程的設(shè)計與優(yōu)化是一項重要的工作，其設(shè)計與建設(shè)水平還直接影響著變電站建設(shè)整體質(zhì)量，對于變電站的穩(wěn)定運行也具有非常重要的作用。本文在此情況下，對變電站土建工程的設(shè)計與優(yōu)化進行了研究，從而為變電站整體建設(shè)質(zhì)量的提升奠定基礎(chǔ)。

變電站；土建工程；設(shè)計；優(yōu)化

引言

隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，國家正在逐漸加大對電力行業(yè)投資的力度，而作為電力工程中重要的組成，變電站的建設(shè)質(zhì)量對我國工業(yè)的生產(chǎn)與人們的日常生活中用電供應(yīng)的穩(wěn)定性存在直接影響。而在變電站建設(shè)工程中，土建工程建設(shè)是一項重要的內(nèi)容，所以必須掌握其工程設(shè)計要點，從而采取相應(yīng)的措施不斷進行優(yōu)化與改進，從而為整個變電站建設(shè)質(zhì)量的提高提供幫助。

1　變電站土建設(shè)計要點

一般情況下，變電站土建設(shè)計主要包括選址階段、可行性研究階段、初步設(shè)計階段、施工圖設(shè)計階段，具體如圖1。所以，要想確保變電站土建設(shè)計質(zhì)量，必須全面研究這四個階段的設(shè)計要點。

圖1　變電站土建工程設(shè)計要點

1.1選址階段

在選擇變電站地址時，首先需要確定變電站負荷中心的具體位置，這就要求系統(tǒng)人員按照當前社會潮流的分析以及電網(wǎng)的規(guī)劃情況確定，同時還需要設(shè)計接入系統(tǒng)方案、無功補償規(guī)模以及主變等。同時，根據(jù)所提供的資料，土建工程的設(shè)計人員首先需要明確幾個變電站選址方案，且還應(yīng)盡量將這些地址選在靠近負荷中心處，從而為降低網(wǎng)損提供便利。

此外，在選擇變電站線路時，還要與變電站地址的選擇相協(xié)調(diào)，并要注意配合線路人員確定變電站輸電線路的具體方案。一般情況下，變電站線路的總體造價是遠遠高于建設(shè)造價的，所以科學的、合理的線路方案才可確保變電站建設(shè)的經(jīng)濟性，且有助于地址選擇方案順利通過前期的審查。

1.2可行性研究階段

在變電站土建工程的可行性研究階段的工作，主要是依據(jù)項目選址階段工作成果以及審查的批復(fù)意見進行的，并重點論述批復(fù)站址的建設(shè)方案。除此之外，還要詳細的論述批復(fù)站址的建設(shè)方案，且相比于選址階段，此階段應(yīng)對占地面積、占用的水源以及交通運輸?shù)壬婕暗亩喾矫嬉蛩剡M行充分的論述，同時還要重點解決批復(fù)站址的可行性問題。

1.3初步設(shè)計階段

一般情況下，在取得了可行性研究批復(fù)意見之后，就進入了變電站土建工程初步設(shè)計階段。對于該階段的土建工作，應(yīng)做好土地征用工作與變電站土建總平面布置工作。這就要求提出2～3個土建總平面布置、地基處理、給排水方案的具體設(shè)計方案，并對這些方案進行必要的比較，從而挑選出最優(yōu)的方案。

1.4施工圖設(shè)計階段

在通過土建工程初步設(shè)計階段審查之后，對于土建工程總平面的布置、實際建筑面積以及結(jié)構(gòu)選型等都已經(jīng)有了明確的審查意見。而對于變電站土建工程施工圖設(shè)計階段的工作，是在按照初步設(shè)計階段審查意見的情況下進行的，同時還要遵循現(xiàn)階段實行的規(guī)程與規(guī)范或國家標準，并開始土建工程局部設(shè)計工作，然后再依據(jù)此來完成工程的整體設(shè)計。對于工程施工圖紙設(shè)計原則，通常不能超過初步設(shè)計批復(fù)后給出的范圍。此外，工程設(shè)計人員還要依據(jù)廠家提供的資料、材料尺寸與電氣資料等，并在確定所有資料都不存在差錯之后，按照具體施工要求來設(shè)計變電站土建工程施工圖紙。

2　變電站土建設(shè)計的優(yōu)化策略

2.1站址設(shè)計方案的優(yōu)化策略

①通過對幾個可供選擇的站址方案進行比較，選出更加經(jīng)濟可行的方案。②由專家評判該工程的可行性方案，并適當?shù)母倪M與完善其中不合理的部分，此時需注意專家審查意見的采納，然后篩選出最優(yōu)的方案。③在進行工程方案評定時，應(yīng)盡量確定一個較為科學的、合理的指標，并在充分結(jié)合工程實際情況前提下，修改方案中不合理的細節(jié)。一般情況下，可通過設(shè)置1～2個備選站址方案來為后期情況有變時，或是有特殊需求時提供便利。

2.2主要建構(gòu)方案設(shè)計的優(yōu)化策略

對于變電站土建工程建構(gòu)方案，其主要由結(jié)構(gòu)方案、基礎(chǔ)和地基處理方案、平立面方案、暖通風以及水工方案組成。在進行工程結(jié)構(gòu)方案設(shè)計時，大多數(shù)變電站都是采用的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，且對于其構(gòu)建與支架，也都是使用的鋼結(jié)構(gòu)。同時，對于工程基礎(chǔ)與地基處理方案的設(shè)計而言，在地質(zhì)情況良好時，可采用天然地基處理技術(shù)；而如果遇到了填土較厚的情況，一般采用強夯法。除此之外，如果遇到了淤泥較厚的情況，應(yīng)采用水泥土攪拌樁法及預(yù)壓法等進行相應(yīng)的施工，這是此情況下最適宜的方法。

在設(shè)計變電站暖通風與水工方案時，需要維持設(shè)備的運行與消防的需求，這是最主要的目的。而在進行工程平立面方案設(shè)計時，不僅需要確保平立面設(shè)計的美觀、大方，還要確保各功能房空間的充足，從而更好的滿足電氣規(guī)程與規(guī)范的要求。

2.3電纜溝的優(yōu)化策略

在建設(shè)變電站電纜溝時，如果有條件，還可進行現(xiàn)場組裝。同時還要依據(jù)數(shù)字化工程特征，適當減少或完全取消地下電纜溝的數(shù)量，然后再采用預(yù)制電纜溝、電纜槽盒與電纜埋管結(jié)合的方式，全面改善變電站土建工程施工條件，并為施工效率與質(zhì)量的提高提供幫助。

2.4屋外構(gòu)支架設(shè)計的優(yōu)化策略

在進行變電站屋外構(gòu)支架的設(shè)計時，需重點做好支架布置方法與結(jié)構(gòu)選型工作。一般情況下，工作人員都是依據(jù)工程電氣主接線方式進行選擇的。大部分變電站都是采用的聯(lián)合構(gòu)架的設(shè)計方法，具體來說就是在部分間隔中間采取兩個間隔一跨的方法，然后在其中間位置進行支撐點的設(shè)置。

對于上述操作涉及的聯(lián)合構(gòu)架，其不僅能夠減少其占地面積，還能減少電線縱向尺寸，從而減少材料的浪費。此外，為了降低工程建設(shè)成本，工作人員可選用全壽命比較法來科學的、全面的比對變電站屋外支架建設(shè)過程中所需要的材料，并以此為依據(jù)，挑選出最適宜的變電站使用周期桿材料。

2.5排水與消防系統(tǒng)設(shè)計的優(yōu)化策略

對于變電站內(nèi)部給水系統(tǒng)，其主要包括生活給水與消防給水，基于此，在進行變電站排水與消防系統(tǒng)的設(shè)計時，需分開設(shè)置這兩個部分。對于變電站內(nèi)需要的生活給水與消防給水，一般都較少，所以工程人員可以優(yōu)先考慮采取市政供水方案。同時，在設(shè)計變電站內(nèi)排水系統(tǒng)時，應(yīng)選用分流排放設(shè)計方法進行。在設(shè)計變電站內(nèi)的消防系統(tǒng)時，首先應(yīng)對消防設(shè)備與變電站內(nèi)建筑物間的距離進行仔細的測量，并以此為依據(jù)，判斷其是否滿足消防規(guī)定的標準間距的要求，如果沒有達到標準，應(yīng)采取設(shè)置防火窗以及防火墻等措施進行處理。

2.6暖通系統(tǒng)設(shè)計的優(yōu)化策略

在進行變電站土建工程建設(shè)時，為了節(jié)約水資源，一般會在變電站內(nèi)建設(shè)智能環(huán)保的衛(wèi)生間。基于此，工程技術(shù)人員在進行暖通系統(tǒng)的設(shè)計時，往往會設(shè)置節(jié)能型的變頻空調(diào)與排風機，從而為整個變電站全年能源總消耗量的降低提供便利。

2.7綠色電網(wǎng)設(shè)計的優(yōu)化策略

現(xiàn)階段，國家正在大力提倡綠色電網(wǎng)建設(shè)，基于此，設(shè)計人員在進行土建工程設(shè)計工作時，需對工程實際情況進行全面的考慮，并盡量采用節(jié)能環(huán)保的建筑材料。同時還要考慮其經(jīng)濟實惠政策，在不超過初步設(shè)計批復(fù)投資的情況下，盡量選用國家允許采用的節(jié)能環(huán)保材料，從而努力建設(shè)安全、可靠與綠色節(jié)能的變電站。

3　結(jié)語

總之，變電站不僅在我國的工程建設(shè)中占據(jù)非常重要的位置，其還是實現(xiàn)用戶進行電能傳輸目標的重要媒介，變電站土建工程質(zhì)量直接影響著我國的電網(wǎng)安全。基于此，應(yīng)加強變電站土建的設(shè)計工作，并全面考慮設(shè)計工作涉及的各個要點，從而為以后的變電站施工提供最基本的保障。

[1]彭峰.淺析變電站土建工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全性與耐久性[J].大科技，2012（04）：279～280.

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TM63

A

1673-0038（2015）44-0201-02

2015-10-17

曲旺（1978-），男，工程師，本科，主要從事變電站土建設(shè)計方面的工作。