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110~220?kV变电站土建设计探讨

2017-06-15谢立凡

科技创新导报 2017年11期
关键词:方案优化

谢立凡

DOI:10.16660/j.cnki.1674-098X.2017.11.072

摘 要:随着我国电力建设的不断加快,电力设计水平也需要不断加大力度,例如:110~220 kV的设计和建造就需要对电气布置、结构形式等土建工程加以规划和设计,需要不断在先进性、经济性、实用性、安全性上加大研究力度。

关键词:变电站建站 土建设计 方案优化

中图分类号:TM63 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2017)04(b)-0072-02

随着经济建设的不断加快,持续稳定的发展需要电力能源的支持,电力建设得到了前所未有的发展机遇,同时也面对着巨大的压力。为了加快建设,配合城市化建设步伐和改善城市化建设环境,给予城市化建设巨大的能源支持,需要不断地对变电站的建设进行规划和设计,确保变电站的快速扩建的同时,不会影响到周边居民的正常生活。因此,该文对110~220 kV变电站的土建设计是具有一定代表性,研究好设计的原则、选择阶段的可行性研究等工作,对设计和施工类似工程具有重要的意义。

1 变电站土建设计之站址选择

做好变电站土建设计的原则首先是以人为本,然后是可持续发展。110~220 kV的土建设计理念,对每个方案进行模块化设计,是起始的工作,应该得到重视。首先对设备的选择进行设计,包括尺寸的布置、方案的设计等。对站址的设计要利用经济技术的手段加以论证,特别是可行性建设的问题,避免出现重复性建设,造成浪费,最终达到最佳站址的设计目的。对变电站站址的选择,决定了日后系统人员在线路出线的方便操作、合同的合理执行等工作能否顺利开展,因此,要注意做好以下几个方面的工作。

第一,對站址的选择要获得政府的许可,符合政府规划的设计要求。在进行选址的前期要与当地的规划和设计主管部门进行意见沟通和收集,特别是对城市规划和土地利用总体规划的资料要得到一手的材料,将拟建的变电站的情况及时与上级主管部门进行沟通。按照国家土地规划的要求进行电网的规划和设计,本着资源节约、环境友好的原则,充分利用土地,避免侵占耕地的情况发生,还要兼顾经济效益,对劣质地和荒地充分利用,保护农田水利基础设施,通过国土部门的总体规划的调整后,得到站址的最佳选择结果[1]。

第二,站址的选择要考虑周边的环境,了解环境中与选址是否有冲突的地点和设施,如军事、通信、机场、导航设施等,还有风景游览区等,也是要考虑的范畴。如果有这些设施存在,就要按照国家有关规程规范的要求,进行合理的规避,做好安全防控,保持干扰距离,等待相关部门协议后再进行施工,尤其是遇到有矿产资源或者历史文物的时候,更要注意站址的选择要与上述地点错开和规避。

第三,对于客观因素的影响,如水文、气象、地质等条件,特别是进行站址的现场勘察,勘察的内容涉及站区的供水、电源供应、防洪排水、设备运输,还有对站址区域内的拆迁情况的了解以及补偿费用的计算等。设计人员选择的地形一般为平坦、进站道路无障碍、拆迁量少的区域,而且水源的利用要保证充足和合理,尤其是220 kV等级以上的变电站,对于防洪的要求较高,110 kV以上的变电站对洪水位的年限要求等方面都要进行全面的分析,保证站址的选择具有可行性、可持续性[2]。

2 变电站土建设计之可行性研究

对110~220 kV变电站的可行性研究,包括对土建设计的工作重点,如占地面积、站址、拆迁赔偿、地基处理、地下设施的施工技术等众多内容。

第一,站址位置的主变台数、总平面布设、出线回数等,都是可行性研究的重要内容。以南方电网公司的标准化模块组合的设计标准来刊,对室外的配电装备以及建筑物关系的合理调配,首先要考虑的是先进设备和布置工艺的方式,如空间发展如何能不侵占土地面积,建筑的建造如何能够对环境不造成破坏,同时又要具有相应的功能等;在单体建筑和综合建筑的建设上如何能够在保证规范建设的基础上又能适合变电站的功能建设要求等。另外,对于变电站建设中涉及到的双层出线问题、挡土墙和围墙的建设问题、场地的平整问题等,都要考虑施工的环节、技术以及支出的费用等。

第二,在可行性研究上,同样要充分结合国土规划部门的要求,尽量在站址的建设和周边环境的建设投资方面进行充分的调研,尽量选择靠近能够利用水源、道路连接短、地形平坦等方面有优势的位置进行建站。

第三,是土建设计的重要关注点,还包括对不利于建站的地质条件进行建设,例如:对于地质构造稳定性、边坡等做出合理性评价,还要对岩土的物理性质等进行勘测,把溶洞、土洞、地下暗河等具有不良影响的地形地貌考虑在内,分析危害的后果或者可能带来不良后果的概率,并提出合理的、有效的防护措施,因此,土建设计人员担负的职责是十分繁重而重要的,提出的方案应包含对于土层的物理条件以及站址挖填区的合理化分析等方面[3]。

3 变电站土建设计之设计阶段

对于变电站的设计阶段的土建设计,包括的内容众多,如平面的布置、建筑结构的设计、水工消防的设计等,应在经济合理的基础上加强设计方案的布设、经过多方验证后方能进行方案的确定。

第一,是总平面的布置,要考虑电气的布设、进出线的布设、电气的安全距离、消防设施的优化等。

第二,是竖向的布设,包括电压等级、设计规范,防洪设施等,利用现有的地形条件,对变电站的排水、场地、边坡等选择合理科学的布置方式加以布设,尤其是防洪防涝的工作,应对站区内土石方的平衡方式、技术施工环节等进行合理的设计,充分利用防洪墙的功能,将之纳入到设计思路中,例如:边坡的高度设计,就是竖向设计中的重要内容,将边坡的高度经过稳定性计算后与挡土墙等结合,进行高边坡的设计,编制出专题的报告,保证边坡稳定,而且能够防止水土流失带来的危险。

第三,是建筑结构的设计。根据变电站的规模进行模块化组合设计,这是南方电网标准设计的先进经验,不仅满足了变电站的功能要求,也符合电网的标准化设计要求,例如:在抗震能力和空间扩大方面,采用了混凝土框架设计的方法,同时也找到了电气设备安装的合理性原则[4]。

第四,是施工图设计。经过初步审查后,找相关的规程规范,对设备的尺寸、概算投资数额等加以整理和计算后,得到了土建的总图设计方案和建筑设计方案。场地采用绿化设计方案,使用碎石铺设,操作小道铺设了地面砖,电缆沟的设计使用了内嵌式角钢包边的盖板设计等。建筑的设计考虑到了220 kV户外变电站建筑面积的限制,对通信机房的面积采用了国际标准的建设要求,建筑外墙的颜色统一为蓝、灰、白,外墙门统一采用不锈钢防盗甲级防火门等。另外,在结构、给排水、暖通、节能降耗的设计上,也进行了专业化的设计。

4 结语

变电站的土建设计拥有规范化的设计阶段,每个阶段都有相关的内容。随着技术的不断进步,可以说现代的土建设计的难度系数在下降,但是土建设计人员依然要树立严肃、严格、高效的意识,对标准化设计进行深入的思考,多积累设计经验,有针对性地开展设计工作,力争多出合格的优秀的设计产品。

参考文献

[1] 陆峰.110~220kV变电站土建设计探讨[J].军民两用技术与产品,2014(19):179.

[2] 唐斌.浅谈220kV变电站构架选型及优化[J].电子世界,2014(21):49-50.

[3] 方瑜,黄忠华,吴冰,等.变电站独立出线柱研究[A].2013年全国电网设计技术交流会论文集[C].2013:135-137.

[4] 魏晋胜.微动开关对重合闸回路的影响分析[J].科技风,2015(3):20.

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