博州220千伏变电站建设工程

唐荣胜

[摘 要]某220千伏变电站建设规模最终容量为3台180MVA主变压器，本期建2×180MVA，征地按远景占地面积一次征用。站区靠近负荷中心，出线走廊较宽敞，出线方便。变电站110kV出线向南，220kV出线向西，35kV采用电缆出线。

[关键词]总平面布置 竖向布置 建筑结构 地基处理

中图分类号：U386 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）14-0078-02

1 设计条件

1.1 工程地质及水文地质

经本次勘探查明，站区基础持力层选取粉质粘土混碎石：灰黄色为主，稍湿，硬可塑～硬塑，干强度中等，韧性中等～较低，无摇振反应，碎石含量20%～40%，粒径1.0～5.0cm，呈亚圆状，中风化；局部见漂石。厚度在3.2～10.6m。地基承载力特征值fak=160kPa。

拟建站区在雨季局部降雨量较大时，站区内地表水短时间内水量较大。站区水位一般在0.7～2.4m左右，水位随季节变化不大。站区地下水对混凝土无腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋无腐蚀性，对钢结构有弱腐蚀性。

1.2 主要技术数据

基本风压值：0.87kN/m2

据《中国地震烈度区划图》（1/400万），本站设计基本地震动加速度为0.10g；据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）抗震设防烈度为7度，站区建筑物按7度设防烈度进行设防；设计地震分组为第一组。建筑场地类别为Ⅱ类，属于抗震不利地段。

1.3 主要建筑材料

a）混凝土等级

素混凝土垫层C15

钢筋混凝土C25～C40

b）水泥采用42.5普通硅酸盐水泥

c）钢筋：HPB300级钢筋；HRB400级钢筋、RRB400级钢筋

d）型钢：采用Q235·B

e）块石：强度不低于MU30

f）砖：地面以下强度不低于MU15的水泥砖，地面以上采用MU10烧结多孔砖。

2 站区总平面布置与交通运输

2.1 全站总体规划

本变电站建设规模最终容量为3台180MVA主变压器，本期建2×180MVA，征地按远景占地面积一次征用。站区靠近负荷中心，出线走廊较宽敞，出线方便。变电站110kV出线向南，220kV出线向西，35kV采用电缆出线。

2.2 站区总平面布置

采用户外GIS方案，根据工艺要求，220kV屋外配电装置布置在站区西侧，110kV屋外配电装置布置在站区南侧，屋外无功补偿装置布置在站区东侧，35kV配电装置及合成泡沫喷雾室、主变场地布置在220kV屋外配电装置和主控制楼之间。主控通信楼位于站区东北侧，主控通信楼内各房间的布置方便观察各配电装置和运行维护。

2.3 竖向布置

（1）站区场地自然标高7.5～15.5m，频率为1%高水位3.29m，初步确定场地设计标高为10.93～13.10m。110kV配电装置场地设计标高12.31m，设计为一个台阶；其他场地放坡处理，坡度3%～4%。

（2）站区排水

站区生活污水考虑經化粪池、污水生化处理池、人工湿地处理达到国家排放标准后，排至站外河道。

根据站区地形和土壤排水性能，场地排水方式均采用地面自然散流排渗和采用下水道排水系统相结合的方式，路边设雨水口，站区雨水、电缆沟排水、经油水分离后的事故油池排水，通过管道汇集后，排至站外河道。

（3）建筑物室内外高差，除主控制楼为0.55m外，其余均为0.30m。

2.4 交通运输

变电站大门朝北，新建进站道路与展白线相接。新建进站道路约500m。站内外道路均采用公路型，混凝土路面。站内运输变压器的道路采用4.5m宽，转弯半径12m；主变场地环行消防道路4.0m宽，转弯半径9.0m，其余道路为宽3.0m；主变运输道路转弯半径9.0m，其余均为7.0m。

2.5 站区绿化

根据“两型一化要求”，220kV、110kV出线架下设备区不设操作地坪，不采用人工绿化草坪，采用碎石地坪，为避免长出杂草无法进行机械维护。先铺土工无纺布一层，再铺200厚碎石。

3 变电站建筑

本工程按照国家电网公司关于“两型一化”的要求，按照变电站的功能要求，本工程对各建筑物进行了调整和精简。

3.1 全站建筑物一览表

站内主建筑物包括主控制楼、35kV配电装置及合成泡沫喷淋室。全站总建筑面积为1132.5m2，具体详见表1。

3.2 主控通信楼建筑

（1）主控制楼建筑平面布置：

将各工艺专业功能相近的用房尽量合并，以节约建筑面积，便于运行管理。一层布置有继电器室、蓄电池室（1）、蓄电池室（2）、安全工具间、保安室及卫生间，二层设主控室、计算机房、男值班休息室、女值班休息室、男女卫生间、备餐间、办公室。继电器室内的继电屏位按110块考虑，纵横向框架均为7.8m，综合考虑了继电器室的地面采用电缆沟所需的开间尺寸。继电器室上方布置主控室和计算机房，计算机房包括了通信的屏位。7.8m的开间和进深方便结构做成井字楼屋盖，1.95m左右的次梁间距与屏前屏后的照明相对应，使继电器室、主控室、计算机房的室内空间简洁美观。继电器室等靠近各配电装置场地，使电缆尽可能短捷，主控室内便于观察配电装置场地的运行情况。

（2）主控通信楼立面造型及建筑形象设计：

力求简洁、舒展，并充分展现现代工业建筑的特点。通过色彩的搭配，点线面的组合来体现国家电网公司企业文化特征。

（3）建筑装修：

1）外墙

采用环保型建筑涂料饰面。

2）屋面

1.5mm厚高分子防水涂料及1.5mm厚高分子防水卷材的复合防水层+钢筋混凝土刚性防水层+40mm厚聚苯乙烯挤塑保温隔热板。

3）吊顶

为了降低层高，节约投资，除卫生间采用PVC扣板吊顶之外，其余的房间均不做吊顶，用白色内墙环保型涂料刷白；蓄电池室、用耐酸涂料。

4）门

主控制楼的主入口大门采用节能型铝合金门，主控室和计算机房的外门用乙级钢质防火门，主控室和计算机房之间的门才用普通铝合金玻璃推拉门，电池室用乙级钢质防火门，余房间为成品木门。

5）窗

外窗用节能型铝合金窗，中空玻璃（卫生间用磨砂玻璃）；蓄电池室用喷塑节能铝合金窗，磨砂玻璃。

6）楼地面及内墙面见表2

3.3 35kV配电装置及合成泡沫喷雾室

采用一层建筑，跨度8m，长62.20m。布置有35kV配电装置及接地变、合成泡沫喷雾室。

建筑装修外墙及屋面同主控制楼，内墙面采用普通乳胶漆墙面，屋面板底采用普通白色涂料刷白两度，氟硅自流平地面，钢质大门，节能型铝合金窗。

1.3.4 辅助建筑

在站区内的消防砂箱，位于站区西面。所有建筑立面处理均与主控制楼协调。

各建筑物门、窗色彩与主控制楼协调。

4 变电站结构

4.1 主控通信楼

主控制室、继电器室由电气工艺决定，需要空间大，中央尽量少立柱，荷载大，又要求结构整体刚度好，因此采用二层钢筋混凝土框架结构。为提高屋面防水的可靠性，屋面同楼面统一采用现浇梁板结构。地面以上部分框架填充墙采用烧结多孔砖。基础采用钢筋混凝土独立基础。

4.2 35kV配电装置及合成泡沫噴雾室

35kV配电装置及合成泡沫喷雾室采用单层单跨框架结构，屋面采用钢筋混凝土现浇结构，基础采用钢筋混凝土独立基础。地面以上部分框架填充墙采用烧结多孔砖。

4.3 屋外配电装置构支架

屋外变电构支架采用钢管结构。

220kV构架：220kV出线梁底标高14.5m，构架端撑及边柱采用Φ377×8，其余采用Φ325×8热镀锌钢管，钢梁采用镀锌正三角形钢桁架梁，梁、柱采用铰接；220kV构架及横梁防腐采用热镀锌防腐。

110kV构架：110kV采用双层出线，出线梁底标高分别为10.0m、16.0m，引线构架采用Φ273×8热镀锌钢管；双层出线构架采用Φ299×8热镀锌钢管，端撑及边柱采用Φ377×8热镀锌钢管，钢梁采用镀锌正三角形钢桁架梁，梁、柱采用铰接；构架及横梁防腐采用热镀锌防腐。

主变跨线梁底标高14.5m，构架采用Φ325×8热镀锌钢管；钢梁采用镀锌正三角形钢桁架梁，梁、柱采用铰接，构架及横梁防腐采用热镀锌防腐。

主变基础：主变压器由于重量大，变形要求高，采用钢筋混凝土片筏基础。

GIS设备基础及主变压器基础：220kV配电装置、110kV配电装置的GIS设备基础对沉降较敏感，采用钢筋混凝土整板式基础，结合电缆沟设计，基础顶部距室外地坪标高为-0.80m。

设备支架采用热镀锌钢管。

构支架采用杯口插入式连接，独立基础，天然地基。

4.4 其它建、构筑物

消防砂箱采用砖混结构，钢筋混凝土条形基础。

电缆沟采用砖砌电缆沟结构，过道路电缆沟采用钢筋混凝土涵洞。室内、外电缆沟均采用成品沟盖板，电缆沟纵向排水坡度≥0.5%。

事故油池采用现浇钢筋混凝土结构，油水分离式。

污水处理生化池采用现浇钢筋混凝土结构。

4.5 结构抗震措施

站址所在地根据7度抗震设防的要求，主控通信楼、35kV配电装置及合成泡沫喷雾室的结构框架抗震等级为二级。

5 地基基础

由于本工程站址范围局部地段由于地势较低，以致回填较厚，最大回填高度3.2m，基础下部考虑采用级配碎石回填。站区西侧暗塘采用级配碎石回填。对场地及建筑物地面等处的填土，施工阶段必须严格控制回填土的质量，才能保证道路、沟道等不开裂，也才能有效保证工程的整体质量。

参考文献

[1] 浙江省电力公司变电工程标准化工艺设计.2010.

[2] 国家电网基建〔2011〕58号文件“关于印发《国家电网公司2011年新建变电站设计补充规定》的通知”.

[3] 《国家电网十八项电网重大反事故措施》修订版（国家电网生技[2012]352号）.