浅谈110kV装配式变电站的特征及应用

浅谈110kV装配式变电站的特征及应用

刘杰

呼和浩特市电力勘察设计院内蒙古呼和浩特市010050

摘要：110kV装配式变电站是为了满足整个社会日益增加的用电负荷，是为了提升电网的供电能力而建设的。它对于缓解各个城市的紧张供电局面对于推进电网革新有着非常重要的意义。当然110kV装配式变电站有其独特的建设特征和施工特征在施工中用到了很多新技术。本文主要围绕这两个问题展开。

关键词：装配式；变电站特征；应用

随着社会经济的发展我国经济发展和社会建设开始由粗放型的发展模式转向追求资源节约、环境友好的发展模式。这就要求变电站建设要充分考虑占地、造价、建设周期、对环境的影响等因素，同时在经济的高速带动下，人们的生活水平有了显著提高，社会用电需求在不断增大为了提高城市的供电能力满足较大的用电负荷必须要建设新型的智能的变电站。基于以上两方面的迫切需要，我国部分城市开始兴建装配式变电站。本文主要分析了装配式变电站的特征并对其建设中采用的新技术进行了研究。

1、装配式变电站的特征

1.1电气安装特征

电气安装方面，装配式变电站改变了传统变电站的电气布局，在110kV配电装置室内布置110kV全封闭SF6组合电器（GIS），所有元器件在设备出厂时就已集成。10kV开关柜也采用组合电器，在工厂生产阶段进行电气元件的封装组合。除了一次设备集成外，装配式变电站的二次设备也采用模块化设计和组装。二次设备室内按功能进行模块化分割，模块间的控制电缆采用标准化预制电缆，接头直接在厂家封装，使现场能够即插即用，降低了工地装屏和接线的工作量，提高了电气安装效率。

传统变电站的电气安装，设备分散，零部件众多，设备进场后需要大量的协调指挥工作，安装完毕后设备间的控制电缆也需要一根根排布，剥去绝缘层后现场制作电缆头，所有安装结束后方能进行现场调试。而装配式变电站的电气安装应用“装配”模式，中低压电气设备采用工厂预制，生产阶段就完成了元器件集成、接口封装，一些简单的调试工作也在工厂中进行，设备进场后只需组合安装，集中调试，大大减少了施工现场的工作量。

1.2土建施工特征

装配式变电站的土建施工充分体现了“装配式”特征，采用预制钢结构的建筑模式。变电站的围墙、大门、结构支架、设备支架等全部采用组合式装配钢结构，所有钢结构构件在工厂预制，进行工业化、规模化生产，技术统一化，规格标准化。待所有钢结构件生产完毕，直接运至施工现场吊装，进行装配组立，完成集约化施工。传统变电站采用钢筋混凝土结构，施工工序有混凝土预拌、浇捣养护、模板安装拆除、垫层制作浇筑、钢筋运输绑扎等，工作繁复，人工消耗大，所需周期长。此外，钢筋混凝土结构的施工养护受作业人员的水平及天气影响较大，建设质量及工期不易固定，而且浇筑搬运容易造成环境污染。相比传统变电站的钢混结构土建工程，装配式变电站由于采用工厂化加工、标准化生产、模块化组合，具有施工周期短、现场作业少、质量指标好、环保便捷等特征，节约土地资源，生产集约化，缩短了建设工期，使变电站建设走向高科技精细化建设的道路。

2、110kV装配式变电站的优点

装配式变电站的优点总体来讲就是工厂化加工、装配式建设。

（1）“工厂化加工’可以使一、二次集成设备最大程度实现工厂内规模生产、集成调试减少现场安装、调试工作量缩短施工现场安装、调试时间。

（2）“装配式建设主要考虑建、构筑物采用装配式结构减少现场“湿作业推进现场机械化施工’减少劳动力投入降低现场安全风险，提高工程质量。110kV装配式变电站和普通变电站的建设不同它实现了变电站建设的一次创新，这种创新主要表现在土建工程的施工、电气安装和整个建造模式上。装配式变电站建设充分利用了工业化生产的优势其标准设计以及模块化的组合，有效减少了变电站建设中的资源浪费，而且能够减少对周围环境的污染。同时，其精细化的建造使得变电站一改传统建造的弊端，符合建设集约型变电站的要求。

3、110kV装配式变电站建设中新技术的应用

（1）装配式墙体的应用。110kV装配式变电站在围墙建设中釆用的是装配式的墙体围墙板釆用水泥轻质围墙板，围墙柱釆用预制混凝土柱预制柱留有槽口，用于围墙板卡入安装，围墙板与榷口的缝处釆用建筑密封胶密封处理。围墙基础釆用统一尺寸模数现浇混凝土独立杯口基础，基础间不设连梁，墙板釆用现场卡入安装的方式，而且一次成型。围墙的整体占地面积较小，而且墙体较为平整，施工工期大大缩短减轻大量的劳动力，可以极大的满足变电站建设的相关要求。

（2）站区电缆沟集中布置，减少交叉。户外二次电缆沟采用复合材料成品电缆沟体成品盖板，复合材料成品支架，现场全装配施工。

（3）防水和保温技术等在装配式变电站建设中的应用。110kV装配式变电站在建设时充分考虑了建筑的防水以及保温需要。因此在整体设计时其所采用的复合材料无论是在防水效果还是保温效果上都要比普通的混凝土建筑要优越。基础所釆用的是筏式基础这样就有效的避免了地下湿气直接侵入基础造成反潮，能够保证室内的恒温以及干燥，避免出现渗水漏水现象。

（4）钢构件设计在装配式变电站建设中的应用。110kV装配式变电站建设中钢结构的设计是比较新颖的，在柱身上釆用的柔性法兰连接，这样就可以避免传统采用刚性法兰进行加工时的长周期和加工难度过大的问题。同时，在钢构件设计时对构件的柱脚杯形的基础连接方式进行了改进，釆用柱脚与基础法兰连接的方式。这样就极大的减少了各节点的尺寸以及接头的数量，能够灵活的调整节点的位置。

（5）装配式钢结构的应用。装配式变电站在主控楼建设上采用的是装配式钢结构。主要的现场施工工序包括在构件进场时进行现场检验，确保构件的质量合格；安排吊机进场进行吊装为了保证符合施工要求，在吊装时要实施跟踪观测确保钢粱的位移和标髙满足施工要求；在钢结构柱和钢结构梁安装后进行屋面系统的安装。最后进行其他零星构件的安装以及之后的收尾拆除。此外还应该对主控楼的关键安装点实施全程的控制，一旦发现有施工偏差要及时的进行调整和校对，这样才能充分满足主控楼钢结构构件的安装要求确保主控楼的施工质量。

（6）先进的围护结构和主体结构在装配式变电站建设中的应用。装配式变电站所采用的主体架构是单层的轻钢框排架，而围护结构釆用的是工厂预制的板。这种围护板具有很多优点，比如能够隔热、隔音，还具备抗震和耐火等性能。将它们与强度较高的钢结构配合，能够起到非常好的降低建筑自重的作用，还能够降低软地基施工的难度，能够节省处理软地基的费用等，同时因为其自重低地震破坏力也较小。而采用ALV板材料充分响应了国家关于实现墙体材料改革的号召，能够有效的节约土地还能够很好的保护生态环境，运高了施工现场的文明程度。

4、结语

综上所述建设装配式变电站是符合我国社会的总体用电需求的，是符合我国关于建设资源节约型社会和环境友好型社会的要求的。同时，其在建设模式上克服了传统变电站建设的诸多弊端，实现了土建施工的创新，采用了很多新技术，极大的提高了变电站建设的现代化水平。随着我国对装配式变电站的越发重视，其技术手段等也将会得到进一步的完善，其发展前景也会更加广阔。当然，在装配式变电站建设中也有需要注意的问题需要进一步总结，提高变电站的建设质量。

1]张丽敏：装配式变电站的应用[J].农村电气化，2010（10）.

[2]侯玺莎，沈秀兰。装配式变电站的特点和新技术运用[J].电力与能源.2013（03）.

[3]张飞强.装配式变电站探索与安装技术[J].浙江大学，2011.

作者简介：

刘杰（1980.2），男，内蒙古呼和浩特，单位:呼和浩特市电力勘察设计院。从事，110kV变电站电气一次和二次设计工作。