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所属栏目：电力论文范文发布时间：2011-02-25浏览量:237

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　　略谈变电站建筑设计
　　陈海锋广西电力工业勘察设计研究院广西南宁530023
　　摘要:随着我国电力技术现代化的迅速发展,国家关于经济区的定位等新的形势，“十一五”电网建设规划也在设计之中，在城市中心进行变电站的建筑设计工作，引起各相关方的高度重视；笔者从建筑设计的角度阐述在新形势下应在变电站建设同时，如何更好完善变电站建筑设计。
　　关键词：变电站；建筑设计
　　引言
　　随着我国电力技术现代化的迅速发展,国家关于经济区的定位等新的形势，促进了各地城市电网的大发展。“十一五”电网建设规划也在设计之中，在城市中心进行变电站的建筑设计工作，必须引起各相关方的高度重视，因为它影响的不仅仅是电网建设本身，而是关系到城市建设的各方面。
　　变电站是升降电压、控制和分配电能的场所。另一方面，随着城市建设的飞速发展，城市的用电需求正在迅速增大，城市变电站的建设项目越来越多、速度越来越快、规模越来越大、市容环保等要求越来越高。
　　前些年，由于受经济条件及思想认识等限制，变电站设计中往往只考虑满足变电站的功能要求，建筑设计几乎成了为电气设备构筑外壳的简单包装。使变电站建筑设计存在着外形呆板、功能不优化、土地利用率不高、环境不优美、不重视环保、没有统一的标准等一系列问题。
　　近几年，随着城市建设的巨大变化，加大科技成果和新技术推广应用力度，提升电网安全稳定、经济运行和科学管理水平，促进公司和电网可持续发展的重要基础措施。主要表现在以下几个方面：
　　a.城市的发展定位得到了国家的肯定。
　　b.城市建设、市容建设的标准有了很大的提高。蓝天工程、绿化工程、建筑美化改造、河流、道路治理工程等等，同时，新建项目的审查标准也有了很大的提高，各种举措使城市容有了根本上的改变，净化、美化、亮化、绿化得以进一步落实。
　　c.高水平、高科技的重大项目建设非常多。城市的大发展，带来了城市变电站建设项目的越来越多。由此在新形势下，城市变电站建筑设计发生了很大的本质变化。在提高效率、降低成本、保证电网安全、提高服务质量、节能降耗、环境友好等方面有显著作用。总结近几年变电站建筑设计的具体实践，有以下几大发展趋势。
　　1节能省地
　　城市变电站是城市建设不可分割的一部分，城市要用电，变电站就必须建设。大城市的突出特点就是土地紧张，寸土寸金，我们通过近几年变电站的选址工作深刻体会到选址工作难度越来越大，选择一个合适的电源点越来越困难。
　　为此，南方电网公司（及国家电网公司）非常重视，组织开展了变电站的典型设计工作，设计了适合部分地区的从35~220kV的多套变电站的典型设计，从而规范了变电站设计，提高了效率，减少了占地。
　　2生态化
　　人们在大发展的时代越来越深刻的意识到，人类必须与大自然和谐共生、“可持续发展”“、生态环境”思想已成为人们的共识。在此原则下,生态变电站是城市变电站建筑设计的必然选择。在现阶段，生态变电站建筑设计主要考虑了一下一些元素：
　　2.1美化环境。由于输送电力的特殊性，变电站往往位于城市干道的主要位置，使变电站成为城市景观的一部分，因而变电站的外观设计及绿化设计就显得尤为重要。目前一个变电站的建筑设计一般需要多次的反复修改才能通过市规划局甚至市政府的审批，绿化指标也成了必不可少的一部分。
　　2.2注重环保节能。选用利于环保节能的建筑材料（如取消粘土砖等）；减小变电站的噪声、辐射等危害，重视设备节能，充分利用自然通风、采光等自然资源，进行变电站节能设计，使变电站的建筑设计成为绿色的、高效的建筑，满足生态化的要求。
　　3高科技
　　变电站的建筑设计发展到现在，不能只局限在形式美、环境美上，而要重视科技的掌握及对科学技术的#p#副标题#e#应用，也就是要有对高新技术的应用和创新，重视新技术应用，结合建设、生产和管理实际，发挥科技创新优势，解决技术上热点、加速科技成果向现实生产力的转化，新技术推广应用工作取得初步成效。其主要表现在以下几个方面：
　　3.1充分满足电气工艺的技术要求。特别是电气设备的发展的微型化、自动化、洁净化、精密化、环境无污染化、智能化、数字化等要求。推广采用小型化、少占地、绝缘化、无油化、少维护、信息集成、智能型、节能型设备。
　　3.2充分满足周围环境对变电站建筑设计的技术要求。城市变电站往往与周围其它建筑距离很近甚至贴临合建，那么变电站的运行不能影响其它建筑物的使用，包括交通的组织、采光的要求、噪声的控制等。
　　3.3变电站建筑本身的智能设计。包括应用新型建筑材料、新技术、新工艺的应用和创新等。如火灾自动报警、自动灭火、电子监控、F6S气体自动报警及排除等。
　　4文化性
　　变电站建设是电力建设的一个重要组成部分，是展示国家电力企业形象的一个重要窗口，是体现企业文化的一个重要载体。所以南方电网公司非常重视。南方电网公司变电站统一标识的若干规定，包括标示色、标示围墙大门、标示板、简介板、南方网公司的标志等。通过这些规定，规范了变电站建设的统一形象，展示了电力企业积极、庄重、新颖、向上的精神风貌。企业文化建设将越来越融入到具体的工程建设中去，会进一步提升企业崇尚科技、坚持环保、尊重社会、服务社会、展示企业风采的良好形象。
　　5标准化
　　南方电网公司从几年前就已经开始着手变电站的标准化工作。目前变电站的典型设计正在进一步深化之中，已完成了大部分的施工图阶段的典型设计工作。通过变电站典型设计地推广应用，实现了变电站建设的集约化管理、减少资源消耗和土地占用、合理控制了造价、提高了工作效率，体现了“资源节约型、环境友好型和标准化”的具体要求。
　　6某变电站设计
　　某110kV变电站位于某城市中心，根据城市电网规划，此变电站需升压为220kV变电站。设计本着因地制宜的原则，设计中尽可能考虑采用占地面积小的配电装置，通过多次的技术经济比较，最终决定采用GIS户内布置方案。改造后的方案比原有占地节省土地13.6余亩。主接线及设备选型方案，本着节省投资的原则，新变电站设计规模为3台240MVA变压器;220kV远期3回:110kV远期12回;35kV远期10回。设计中对采用GIS设备的电气主接线进行了简化，220kV采用线路变压器组接线，110kV采用双母线接线，35kV采用单母线分段接线。
　　在总平面布置上力求简洁明快、紧凑合理，220kV、110kVGIS与主变压器采用单层一体化建筑，电气设备均安装在一层，二次设备室位于二层，110kVGIS室位于厂房西侧;主变压器本体位于厂房中部;220kVGIS室与主变压器室相邻，布置成一对一地结构，清晰明朗;35kV开关室位于厂房西北侧;电容器室毗邻主变压器室及110kVGIS室，位于厂房南侧，二次设备室位于厂房北侧，整体布局紧凑，配电装置分区明确，既节省占地又便于施工安装、运行维护。主建筑周围设环行道路，方便设备运输及安装。
　　城市变电站应考虑对周边环境和临近工程设施的影响和协调，城市变电站的建筑外型，建筑风格应与周边环境、景观、市容风貌相协调。变电站的建筑结构风格打破了常规变电站的固有模式，创造出了一种既满足使用功能，又与周边环境相协调的建筑结构形式。总体布局与城市建筑有机结合，主要建筑物通过合理、紧凑、适用、经济的布置，造型简洁、新颖，成为城市建筑协调群体的唯一，强调了人对建筑的感应。设计中，对工程造价做了适度的控制，采用了小跨度的结构，结构选型合理实用。主体采用局部二层框架结构体系。避免了常有的结构错层和复杂的结构体系，受力明确，结构合理、简单，施工方便#p#副标题#e#。合理减小110kV地下电缆层层高，利用天然地基浅埋式基础，配电装置均布置在一层，可以减少施工周期，减少土建施工难度，最大限度的方便安装与运行维护。变电站按全程序化无人值班设计，适度减少了主控制楼的建筑面积，对主入口立面，做了重点处理。简单明快的一体化建筑，彰显了设计的独具匠心。整体建筑结构选型合理，施工简便，节约建筑能耗。与相同规模工程相比，有效减少了所区占地面积。
　　由于变电站处于市区，周围多为居民楼房，消防系统的正常运行对变电站的安全生产尤为重要。考虑电气设备的特殊性，首先严格执行各建筑物应有的耐火等级和防火间距，装设了火灾自动报警系统、灭火系统及防火封堵系统。考虑到变压器本体内含有大量的易燃性物质，变压器着火时，会将火喷至附近的物体，变压器防火是设计的重点，设计中将变压器布置在户内，在变压器本体装设排油注氮系统，钢筋混凝土框架结构及周围的墙体均能达到3小时以上的耐火极限，排油注氮系统可有效防止变压器爆炸及重燃，以上设计可有效避免火灾对周围的建筑与居民的影响。
　　对于城市变电站，噪音治理是不容忽视的电网环保问题。变电站噪音源主要有变压器和轴流风机、断路器噪音构成，变压器是持续交流噪音，主要来源于变压器本体和冷却系统两部分，断路器是电冲击噪音，轴流风机是机械震动噪音。首先在设备选型上，全部采用低噪音电气设备，220kV、110kV采用SF6气体绝缘组合电器，35kV采用SF6气体绝缘开关柜，变压器采用自冷式低噪音变压器。其次在建筑结构形式上采取措施将噪音降到要求值以下。电气设备采用全户内布置，变压器本体布置于户内，变压器室门采用隔音防火门，变压器散热采用自冷式散热器。在设备布置上，变压器的位置尽量远离周围的民用建筑。变压器室布置在GIS室与散热器室之间，通过距离的衰减，减少对周围建筑的影响。通过以上措施，变电站噪音得到了很好的控制。变电站投运时顺利通过了环保部门的验收。
　　变电站以环境友好型的设计理念，真正融入到城市建筑的群体。在平面布置上，220kVGIS与变压器采用一对一的布置，有效压缩了建筑面积，220kVGIS向主变的引线通过油气套管可直接接入对应的主变，减少了管道的长度，散热器室外墙采用镂空隔栅，即达到自然通风散热的效果又丰富了立面造型。
　　6结束语
　　综上所述，城市变电站建筑设计的完善工作是一个长期的、艰苦不懈的努力过程，首先要求变电站的设计人员要在设计过程中树立“从我做起、从一点一滴做起”的优化设计的良好意识，注重环保节能、注重社会和人的需求，积极推进技术进步。使变电站建设真正融入到城市建设中去，被社会所认可和接受，可以说任重道远。