全户内AIS变电站扩建房屋对接方案研究

李丰克 潘栋 邵昱

摘 要：在土地日益紧张的当代，新的变电站落地难问题愈发严重，高压输电线路路径愈来愈难形成，环评问题日益突出。由此，本文对原有变电站进行扩建，在AIS户内布置的基础上扩建110kV出线间隔，以期为相关学者的研究提供有益参考。

关键词：全户内AIS布置;地基处理;消防通;母线连接

中图分类号：TM63文献标识码：A文章编号：1003-5168（2018）29-0127-03

Abstract： In the era of increasingly tense land， the difficulty of landing new substations is becoming more and more serious， the path of high-voltage transmission lines is becoming more and more difficult to form， and the environmental impact assessment （EIA） problem is becoming increasingly prominent. Therefore， this paper expanded the existing substation and expanded the 110kV outgoing line spacing on the basis of AIS indoor layout， in order to provide useful reference for the relevant scholars.

Keywords： whole-indoor AIS layout;foundation treatment;fire engine access;bus connection

1 研究区概况

110kV白坪变电站位于郑煤集团白坪矿业园区内，目前运行2台变压器，容量为2×16 000kVA，电压等级为110kV/10kV。110kV出线3回，向西南出线，自南向北依次至观星1回，启迪电厂2回，接线方式为双母线接线[1]。

变电站生产综合楼为四层框架结构建筑，平面布置呈“一”字型，轴线尺寸55.00m×12.00m，室内外高差0.30m。一层层高4.7m，布置有10kV高压室、控制室和电容器室等;二层层高7m，布置有隔离开关、断路器、电流互感器等;三层层高5.1m，布置有隔离开关;四层层高3.55m，布置為双母线。整个建筑高度21.25m。

2 建设目标

110kV白坪变电站扩建2个间隔，仍采用框架结构，新建生产综合楼轴线尺寸为17.00m×12.00m，一层为保留变电站，左侧有一个4m宽运输及消防通道。一层为镂空布置，只有框架柱，无外部围墙，层高4.7m，留下消防通道净高4.1m左右，满足运输与消防要求。二层、三层与一期保持一致，四层双母线需要与原来母线对接。

3 地基处理

3.1 站址工程地质

①素填土（Q4ml）：褐黄色，褐红色，主要成分为粉质黏土，地表下2.0m以上稍密，2.0m以下粉质黏土呈可塑-硬塑状态，有少量植物根系、砖块、碎石。砾石，个别石块粒径较大，有20.0～40.0cm。该层为近7年时间堆填，堆填过程中经过碾压，均匀性一般。

底板埋深9.20～14.20m，平均11.70m;层厚9.20～14.20m，平均11.70m。

②粉质黏土（Q3al）：褐黄色，褐红色，可塑-硬塑，可见少量铁锰质斑点和姜石，有青灰色浸染，少量碎石，粒径2～20cm，碎石呈棱角状，碎石母岩成分为石英砂岩;无摇震反应，有光泽反应，干强度中等，韧性好[2-4]。

该层未揭穿，最大揭露深度20.0m，最大揭露厚度6.40m。

3.2 地基土压缩性评价

各层土的压缩系数[a1-2]值是根据室内试验结果统计确定的，用于评价地基土的压缩性，具体数值见表1。

场地属低山丘陵区，地势落差较大，地层坡度较大，且上部素填土均匀性一般，综合分析地基土不均匀。

3.3 地基处理方案

配电室采用三横三纵共9个独立柱，柱间距6.0m×7.0m，单柱荷载2 520kN。根据场地情况，独立柱基础沿台阶依次放置，基础持力层为第①层素填土，该层素填土堆填时间较短，土体自然压缩沉降较大，不宜直接采用天然地基，一期为灰土桩处理方式。

根据拟建建筑的上部结构特点和场地岩土工程条件分析，采用夯实水泥土桩处理，以提高地基土的承载力，增强其水稳定性，桩径500mm，桩长6.0～8.0m，宜按等边三角形布桩，桩间距可按1.1m，夯实水泥土桩的设计和施工严格按照《建筑地基处理技术规范》（JGJ 79—2012）第7.6条的规定执行，以减少沉降量，与一期建筑高度保持一致。桩基错台示意图如图1所示。

在结构设计方案中，为了与原基础不冲突，新建生产综合楼与现状配电房柱间距设置为3m，与现状生产综合楼基础保持安全距离，减小对原基础及地基的扰动[4-6]。

现状生产综合楼为柱下独立基础，经过近10年沉降，沉降已基本完成，地基土达到固结程度。为了与一期工程达到完美结合，减小基础沉降，本期采用柱下条形基础。基础布置图如图2所示。

4 建筑方案

从总平面布置图可知，变电站左侧有一个4m宽的运输及消防通道。本期扩建时，为保留消防通道，新建生产综合楼一层为镂空布置，只有框架柱，无外部围墙，层高为4.7m，消防通道净高为4.1m左右，满足运输与消防要求。变电站底部立面图如图3所示。

二层与原先保持一致，在原来楼梯基础上新开一扇防火门，满足人员巡视进入的要求。在顶层母线层侧，原先母线为一侧挂线布置，为满足使用要求，本期需与原先母线对接。母线层平面布置图如图4所示。

电气安装时，新建母线与原母线对接方式采用柔性接头，与一期保证运行安全的同时，能有效防止由于建筑可能产生的沉降差带来的母线安全问题。母线对接详图见图5。

5 结语

建设大量的全户内AIS布置方案的变电站，虽然解决了用地问题，满足了当时的要求，但随着经济的进一步发展，在用电量剧增的新时代背景下，在土地日益紧张的当代，新的变电站落地难问题愈发严重，高压输电线路路径愈来愈难以形成，环评问题日益突出。此时，对原有变电站进行扩建就显得尤为重要。本方案是在AIS户内布置基础上扩建110kV出线间隔，为将来能在此基础上扩建整个变压器进行了探索。

参考文献：

[1]谢立凡.110～220kV变电站土建设计探讨[J].科技创新导报，2017（11）：72.

[2]魏传宇.变电站改建中的变电一次设计[J].科技创新导报，2017（31）：53-54.

[3]陈凯，马欢欢.500kV变电站故障分析及控制对策[J].低碳世界，2017（36）：111-112.

[4]林楠，杨浩，章玲玲，等.智能变电站控制系统网络行为合规性检测技术研究[J].江西电力，2018（2）：11-14，17.

[5]张浩宁.变电站检修的现状及发展趋势[J].山东工业技术，2018（15）：175.

[6]苏杭.浅谈装配式围墙在变电站中的应用[J].科技视界，2018（13）：83-84.