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与 建 材装 饰2014 年 10 月 与 建 材装 饰 谈 220kV 全户内变电站土建设计相关问题 罗应章 （湖南科鑫电力设计有限公司湖南 长沙410000） 摘要： 电能是社会经济发展的必要前提， 是国家发展的重要能源， 所以， 变电站在其中发挥着重要的作用。本文以具 体的工程实例对 220kV 全户内变电站土建部分设计的相关问题进行探讨， 对 220kV 全户内主变压器布置优化、 建筑结构 设计、 专业配合等方面提出相关问题， 以优化整个工程的设计方案， 满足用户的使用要求。 关键词： 220kV 全户内变电站； 土建设计； 相关问题 中图分类号： TM63文献标识码： B 文章编号： 1673-0038 （2014） 41-0081-02 引 言 某 220kV 变电站地处城区， 地块狭小， 交通方便。该站采用 全户内布置，全站设备及生活功能房间全布置于一栋生产综合 楼内， 一方面减少占地面积， 另一方面不影响老城区整体美观。 生产综合楼面积 4452.5m2， 体积 28957.2m3， 为地下一层， 地上三 层建筑。 站区西侧、 北侧均设置出入口， 生产综合楼东侧、 南侧设 L 形道路， 与站外北侧、 西侧道路合理连接， 形成环形道路， 满足消 防要求。 1 主变压器布置优化 全户内变电站最大的亮点和难点是主变压器的设计。 参照国 网公司通用设计方案，结合工程实际经验，变压器采用分体布 置， 减少了建筑面积和体积， 并与周边环境协调融合， 更符合 “两 型一化” ， 体现环境友好的特点， 具有较强的实用性。 220kV 变电站选用分体式主变， 风冷散热器， 全户内布置。 主变室、 散热器室两者之间应首先解决主变室的通风和噪声问 题； 本站主变压器室尺寸按长度 6.8m、 宽度 9.6m； 散热器室尺 寸长度 5.1m， 宽度 9.6m、 主变压器室高度 9.6m 进行设计。本站 主变压器室及散热器室高度、 尺寸均能够满足上述厂家设备要 求。本着设计为生产服务的原则， 考虑运行维护方便和供电可 靠性。 220kV 变电站主变、 散热器都是利用自下自然进风、 屋顶自 然排风的方法，其不管是通风效果，还是隔音效果都非常的理 想。在主变室以及散热器房间的隔墙都是利用了隔音效果非常 好的板材， 将噪音影响控制在最低限制， 在房间的通风散热的位 置还进行了消音百叶设置，在主变室的地面利用了成品钢格栅 栏， 不但能够达到地下通风的效果， 还可以为主变有坑排油提供 便利。 2 建筑结构设计和优化 该 220kV 变电站共有生产综合楼一栋建筑。生产综合楼面 积 4452.5m2， 体积 28957.2m3， 为地下一层， 地上三层建筑。 地下一 层为电缆层， 地上一层主要布置有 10kV 配电装置室、 电容电抗 器室、 主变室、 散热器室、 值守室、 水泵房等， 二层主要布置有 110kV GIS 室、 蓄电池室、 二次设备室、 监控室等， 三层布置有 220kV GIS 室备品备件室、 工具间等。 生产综合楼是整个站区的唯一建筑，包含所有电气设备、 暖 通设备、 高低压电缆等。整个设计过程各专业配合多， 电气设备 房间水平、 垂直联系复杂， 设计难度大。 （1） 通常情况下， 全户内变电站都是在城市的市中心， 属于城 市当中非常重要的组成部分， 对于建筑设计来说， 要考虑到城市 文化以及历史背景的协调一致， 此外， 还必须要体现出变电站建 设的主要特征， 要保证其和周边环境的协调一致， 并且还能够表 达出建筑本身应该具有的美感。 （2） 需要注意的是， 对于建筑平面设计应该能够达到电气功 能基本的使用需求方面，科学合理的对房间的具体方位以及大 小进行相应的调整。 （3） 应该科学合理的进行电缆层的布置与设计， 为了能够为 线路电缆出线提供便利， 将电缆层层高设置为 4m， 主要原因在于 220kV 电缆弯曲半径与每一个电压等级电缆为垂直交叉， 通常情 况下， 二次电缆都是布置于上层楼板下桥架走线， 而对于高压电 缆其主要是布置在地面往上的支架走线， 应该注意的是， 在对电 缆以及相应的通风设备交叉错层进行设计的时候，需要将结构 梁高这个因素考虑到内， 结合实际的情况， 如果条件允许建议采 用三维设计方案。确保能够为后期高低压电缆的运行提供便利。 （4） 进行结构抗震的设计与优化， 不可否认的是， 生产综合 楼的平面布置是一项系统的工程， 其布置难度高、 跨度较大等 电力建设 81 与 建 材装 饰2014 年 10 月 与 建 材装 饰 因素的存在都在很大程度上影响着结构抗震设计.因此， 在设计 的时候， 必须要重点注意对结构模型采取有效的措施来实行优 化调整， 具体可以从以下几个方面着手进行处理： 和电气专业 进行有效的沟通与协调， 做好屏幕布置规整工作， 尽可能减少 凹凸面， 在条件允许的情况下， 可以利用变形缝； 归并房间的层 高， 应该尽可能的将部分层高抬高， 使得错层的高度能够进一 步的降低。 （5） 设备运输荷载以及方式的确定， 全户范围之内的电气设 备都通过框架结构去承受， 所以在施工的过程当中， 不但要将设 备安装完成之后的静荷载考虑在内，还必须要将设备安装阶段 的动荷载考虑到内， 主变压运输荷载大约是 180t， 此前， 作为设 计人员必须要做好和运输公司的交流与沟通，进而将安装方案 确定下来， 对安装阶段将会使用到的结构构件做好加固， 可以是 临时加固也可以是永久加固。来避免在有部分位置产生超大应 力的时候结构构件的稳定性。 3 电气、 土建专业配合 全户内变电站在进行设备安装的时候，对于定位要求极高， 相对而言， 带电距离验算富裕度比较小、 电气以及土建专业的配 合问题就变得尤其重要，电气专业需要重点注意结构专业的柱 梁截面的具体大小以及定位。 （1） 全户内 220kV 变电站基本方案在初步设计的时候已经 被确定下来， 施工图纸还应该进行细化处理， 随着科技发展水平 的不断提高， 每一个专业的设计深度也在不断的加深。需要注意 的是，结构专业每一层梁柱截面的最终确定会在很大程度上影 响着电气带电距离的校验， 特别是在建筑的轴线、 结构梁柱中心 线不重合的情况下，非常容易导致偏差的出现，在这样的情况 下， 需要结合实际情况进行施工组织设计的编制、 质量计划以及 专业施工方案的等等， 在保证对施工图完全熟悉的基础上， 结合 施工图纸以及实际情况， 进行科学合理的施工组织设计、 并且需 要送至有关部门进行审批处理，避免在安装定位与电缆的方位 方面有不协调的现象。 （2） 建筑房间层高的设计也必须要考虑到多个方面的内容， 尤其应该注意控制带电距离、 结构梁高与暖通风道高度， 在进行 地下电缆层设计的时候，为了能够确保二次电缆桥梁能够顺利 的避开风道， 将会导致下沉形式， 所以必须要控制好其和地面一 次电缆支架的距离与人性检修通道高度。 （3） GIS 室在风道截面的选择， 至于其具体的安装方位要尽 量的避免其和吊车吊钩垂直冲突的问题，防止风道导致吊钩的 损坏， 影响到设备的正常安装。 （4） 需要注意的是， 电力电缆的走向相对而言比较复杂， 尤其 是在墙体上面以及楼板埋管上面比较多， 对于土建专业来说， 应 该对电缆的走向有一个完全清晰的掌握， 在条件允许的情况下， 还可以多预留一些通道， 防止出现突发状况。 （5） 电气设备电涡流的危害， 长期以来都是电气以及土建 专业普遍关注的问题， 其不但影响着设备的使用周期， 还会导 致整体结构受到影响， 通常情况下， 这种问题是在电气专业在 平面布置上解决， 如果解决不到位， 应该由结构专业进行钢筋 的处理。 4 结束语 随着城市电力事业的发展与土地资源有限的开发， 220kV 全户内变电站将来必然成为电力建设发展的总体趋势， 在设计 阶段， 土建专业不仅需要进行经验的积累与总结， 还需要注意 专业知识的学习， 做好与电气一次、 电气二次、 通信等专业之间 的紧密配合， 提出切实可行的建议， 使得工程设计方案趋于最 优。 参考文献 1陆宏涛.预装式箱式变电站设计技术要点探讨J.科技资讯， 2012 （04） ： 145146. 2孙本森， 原