探析变电站土建设计的几个问题

姜文，胡文博

（湖北省电力勘测设计院有限公司，武汉430040）

1 引言

变电站项目的建设能有效缓解我国电力能源短缺问题，提高人们的生活质量，解决电力供应紧张的不足，使我国社会经济的发展更加稳定。但是由于工程技术质量的限制，导致变电站土建项目在设计和建设过程中存在一定的不合理性，影响了变电站工程项目的建设质量，甚至是变电站的正常运行。因此，需要加强对变电站土建设计工作的重视，保证变电站的工程质量，使变电站建设达到预期效果。

2 变电站土建设计过程中存在的问题

2.1 选址方面存在的问题

根据我国变电站工程项目的相关要求和建设标准，需要在变电站选址的过程中重视对土地资源的合理利用。但是，从当前变电站选址情况看，很多变电站项目的选址并不能满足相关规范的要求，例如，变电站站址未靠近负荷中心，且未能与当地工矿企业和城乡规划相互协调；输电路径走向、电缆敷设等不科学，影响了投产运行的安全性和可靠性。其次，变电站在使用过程中未节约用地，导致耕地和经济效益高的土地被占用，影响后续经济建设和持续发展。根据相关规定，变电站站址选择需结合适宜的地形、地貌以及地质条件，避开塌陷区滑坡、断层山区风口以及易发生落石滚石的场所。但是，由于前期规划方面的问题以及当地自然环境条件的限制，导致有些变电站站址的选择不够安全和可靠，容易出现洪涝灾害或其他自然环境灾害，威胁变电站使用的稳定性和安全性。

2.2 变电站整体布局的问题

变电站总体布置应满足总体规划要求，功能分区明确，交通便利，节约用地。在电气总平面中，土建专业布置建筑物；水工专业布置事故油池、污水处理装置等水工构筑物。按照规范要求，建筑物与配电装置中设备之间，建筑物之间等需要满足最小的防火距离和最小避让距离，各建构筑基础之间应避免碰撞。对于主变、高抗等噪声较大的设备，应进行噪声控制，根据噪声计算结果采取控制措施。

变电站各种电气设备以及电气元件对环境有较高的要求，如果没有从整体的角度进行变电站布局的控制与设计，很容易造成故障，影响变电站的正常工作。因此，需要加强对变电站整体布局工作的重视，明确变电站整体布局的重要意义。通过对我国当前一些变电站的实际考察发现，很多变电站在整体布局方面存在不合理之处。所以，在变电站的设计过程中，设计人员要加强对变电站整体布局合理性问题的考察与探究，通过三维模拟，解决变电站建构筑物与电气安装存在冲突和矛盾的部分，使变电站能够保持稳定性和安全性。

2.3 变电站土建及标准化、模块化设计问题

由于变电站建构筑物中需要安装的电气设备较多，而且不同变电站的电气设备对运行环境的要求也各不相同，如果没有对变电站的工作环境进行全面考察，会导致在变电站建筑物的设计过程中造成主体建筑结构设计问题。另外，在建筑设计过程中，要加强对细节的控制与管理，如在通风口过大的位置设置防护网，避免飞禽和老鼠等小动物的进入导致设备的破坏。

变电站结构设计应满足现行国家规范中关于承载力极限状态和正常使用极限状态的要求，且满足设备正常运行对结构构件的要求。此外，根据标准化设计与模块化建设智能变电站的建设理念，还需要满足以下要求：（1）设计标准化，在一定区域内可以复制建造，例如，土质条件均匀的地区、抗震设防标准一致的城市等；（2）建筑空间大，跨度布置合理，净空满足设备安装要求；（3）造型轻巧美观，可作为城市景观与周围建筑物相协调等；（4）进行优化选择，充分利用当地的资源，采用节能、高效的材料，不浪费资源；（5）施工便捷，尤其可适用于占地面积较小的绿化带等区域。

3 提高变电站土建设计水平的措施

3.1 加强对选址的控制

变电站站址的选择需满足线路和电气进出线的要求，与当地的企业规划相互协调，靠近电力负载中心。同时，进出线走廊应开阔，使后续架空进出线以及埋设电缆工作能顺利开展。其次，变电站的选址要遵循节约用地，不占或少占耕地的原则，节约经济效益高的土地。变电站还需临近公路，以便交通运输，保证站点区域环境的清洁性，使站址周围环境没有明显的障碍物。站址还需具有适宜的地形、地理以及地质环境，避开滑坡断层、塌陷区以及容易发生危险的地质环境和场所，尽可能避免选择有牧区或者重要文物的地质环境进行建设，避免后续变电站的工作受到影响。

3.2 规范变电站土建设计的标准

结合变电站土建工程项目的建设要求进行质量评价，重视变电站建构筑物耐久性和安全性。若建构筑物本身的耐久性和安全性未达到工程项目的使用要求，会导致质量和故障问题，严重影响变电站的正常运行，也会给国家和人们的生命财产带来一定的损失。因此，要加强对变电站土建工程设计标准的重视，按照国家相关法律法规以及变电站建设项目的行业标准，全面规定土建设计要求，为后续土建工程项目的顺利设计和建设创造良好的环境，提供有效的规范性指导。

3.3 做好变电站建筑规划及设计

变电站建筑应紧跟国家电网公司“两型三新一化”的设计思路，优化站区建筑物布置选型，制定统一的建设标准，合理选择适宜标准化的通用建筑构物配件制品，采用先进、适用的技术、工艺和装备，提高机械化水平，减少繁重复杂的手工劳动和湿作业，加快建设速度，改善劳动条件，提高变电站工程的工艺质量，降低变电站全寿命周期运行维护成本，使变电站建筑物设计方案尽可能的标准化，最终达到建造快速、安全、高品质、环境影响小、运维工作量小、综合成本较优的标准化变电站，突出工业化设施定位，取得良好的经济、社会、环境效益。

3.4 做好变电站的结构及地基基础设计

变电站基础结构设计的质量直接影响整个电力项目的安全稳定运行。因此，进行变电站土建结构设计时，设计人员应充分考虑相关因素的影响，如结构的合理选型与计算、地基基础、抗震要求等。设计人员应从结构承载力、抗震、抗风、耐久性等方面出发，加强专业内部计算和校审，以确保建构筑物结构的安全性、可靠性和耐久性，并做到因地制宜，经济合理。

进行变电站地基基础方案选择时，需使地基尽可能地处于承载力较大且稳固的天然地基中，以使其有足够的强度和稳定性。但是由于各种因素的影响，实际地基的选择往往地质情况不佳，设计人员需要结合变电站各建构筑物的工作特性以及受力特点，紧密结合地基的类型，采取针对性的技术措施进行处理，如桩基、复合地基处理等，提高地基承载能力和稳定性，以更好地强化变电站整体质量。

4 结语

综上所述，电力行业的不断发展对变电站土建设计的要求越来越高，传统的变电站土建设计方法已难以满足新时代变电站的工作要求。因此，需要优化系统规划、站址选择、总平面布置、建构筑物等变电站子系统在全寿命周期成本方面的设计途径，逐步达到标准化设计、模块化建设、工厂化加工、机械化施工。针对对变电站土建设计问题予以控制与规避，明确变电站土建设计过程中存在的不足，并采取有效措施进行处理，提高变电站土建设计与土建建设的效率和质量。