浅析110kV户外变电站土建设计

梅州市梅县地处广东省粤东地区, 近年大力发展工业, 引进招商投资, 随着工业的快速发展, 城镇的工业用电需求亦不断增长, 该县为此大力发展电力, 近年增建了不少变电站。本文拟以110k V户外变电站为例进行分析和概述。

1 变电站概况

1.1 地理位置及占地面积

该110KV户外变电站位于梅县城郊, 南向为一大型水力发电站, 西临马路, 马路旁为居民住宅区。地势平坦, 交通方便, 有充足水源, 属轻震地区。变电站总占地面积约2560m2, 变电站综合楼建筑面积为1520m2, 占地面积780m2, 两层布置, 四周用围墙作围护。

1.2 规模及主设备

该变电站规模为2×40MVA, 110kV//10kV二级电压, 110k接线形式为线路——变压器组。GIS设备户内布置, 架空进线, 电缆出线, 间隔宽度1.5m, 纵向尺寸10.8m, 配电装置按3 1.5 kA短路电流水平设计;10kV配电装置为单母线分段接线, 采用户内开关柜双列布置, 纵向尺寸10.8m, 配电装置室梁底净高4m。母线桥进线, 电缆出线, 配电装置按20kA短路电流水平设计, 站用变压器布置于10k V配电装置室开关柜中;主变压器采用低损耗、低噪音的两绕组有载调压自冷型变压器;10kV电容器无采用装配式电容器成套装置, 接地变压器采用干式接地变压器及消弧线圈。

2 建筑设计

2.1 基础

该变电站站址标高高于50年一遇洪水位和历史最高内涝水位, 基础承载力达到150k Pa, 故基础利用天然地基做筏板基础, 既满足了建筑物要求又降低了造价。

2.2 总平面布置

该变电站大门朝向马路, 钢筋混凝土道路连接大门与综合楼, 路宽为3.5m, 在变电站大门右侧设置国家电网公司标识墙, 变电站采用实体围墙, 大门为电动推拉门。为使噪声远离居民住宅区, 降低噪声对周围居民生活影响, 将两台主变设置在综合楼的后面, 即主变压器朝向河畔, 布置主变压器之间设防火墙, 消防采用移动式化学灭火装置, 其余配电装置均安装在综合楼内。综合楼为两层, 一层为10k V配电装置室、电容器室、接地变压器室及主控室, 二层为110k V GIS室。这样布置的优点是:平面组合灵活, 功能分区界线明确, 减少对外界的干扰, 既充分满足使用要求, 又提高了环境绿化率。

2.3 建筑结构

变电站综合楼为混凝土框架结构, 抗震设防烈度为7度, 耐火等级为一级。主体结构采用C25钢筋混凝土, 内外墙采用灰砂砖填充, M7.5水泥砂浆砌筑, 为利于设备的安装, 各设备间格局均为四方形, 节约了房屋间消防间距面积, 又节约了造价。

2.4 建筑设计

(1) 外墙:

因变电站位于居民区附近, 为了取得与城镇建筑相协调、美化环境的效果, 外墙采用米黄色外墙面砖贴面, 局部使用褐色面砖。因变电站防水要求较高, 在外墙水泥砂浆基层上增加10厚氯丁胶乳防水砂浆做法, 再用5厚氯丁胶乳防水砂浆镶贴面砖。

(2) 门窗:

窗户采用香槟色铝合金框白色透明钢化玻璃窗, 设备房间采用甲级钢制防火门, 普通办公房间内门采用实木门, 外门采用香槟色铝合金玻璃门。

(3) 内墙面:

设备间为普通白色涂料, 主控室及办公室、值班室采用立邦漆涂料墙面, 厕所、厨房墙面在15厚水泥砂浆基层上做1.5厚防水涂料一层, 距地高1.5m, 再用水泥胶镶贴磁砖到顶。

(4) 地面:

主控室及通讯室地面要求地面不起尘, 采用塑料抗静电地板, 其他设备房间采用现制磨石地面, 普通房间地面采用地砖。

(5) 天花:

设备房间均不吊顶, 采用涂料喷漆, 其余办公房、门厅、休息室采用铝扣板吊顶, 厕所、厨房采用PVC板顶棚。

2.5 屋面防水工程

变电站如发生屋面渗漏, 不但会影响房屋的正常使用, 严重时还会危及设备的安全运行, 因此屋面防水要严格按设计要求做好。该变电站屋面采用坡顶外檐沟式, 屋面为不上人平屋面, 以中线为轴, 2%的结构找坡, 砌300高屋面檐线, 屋面雨水由地漏经PVC排水管, 排至市政管网。屋面防水采用3mm厚APP改性沥青防水卷材, 40mm厚刚性防水层, 屋面保温隔热层采用60mm厚泡沫混凝土, 屋面构造由下至上依次为:现浇钢筋混凝土层、水泥砂浆找平层、防水卷材层、隔热层、细石混凝土层。

2.6 通风工程

电容器室每间在外墙安装进风百叶窗和轴流内机, 利用机械通风散热;10k V开关室、GIS室设事故轴流风机, 进风百叶窗, 利用机械、自然通风散热, GIS配电室除设置机械排风外, 同时还设置SF6气体事故排风系统;继电器室采用分体空调。

2.7 照明设计

动力系统:110kV变电站内动力及照明用电电压为380V/220V, 采用三相五线供电。GIS室、10kV开关室分别设置动力检修电源箱。

照明系统:照明电压为380V/220V, 灯头电压为220V, 各层的照明电源由总配电箱引来, 总电源由主控室所内盘引来, 采用三相五线供电。

主要照明方式:户外照明采用低位投光灯作为操作检修照明, 沿道路设置草坪灯作为巡视照明。配电装置室采用投光灯配合白炽灯混合照明;继电器室等生产用房采用荧光灯、白炽灯混合照明;其他房间采用组合式荧光灯照明。事故照明为直流电源, 由主控室直流盘引来, 并设专用照明配电箱, 在走廓等主要通道, 主控室、值班室、110kV设备间设事故照明灯, 各路控制设在事故照明箱内。

2.8 消防设计

(1) 报警监控系统在站内所有安装设备的房间均设有烟感探头, 每个探头控制面积, 按30m2设置, 集中报警信号通过控制室发到值班室。 (2) 根据各房间的电气设备的性质, 分别采用不同的化学灭火器材, 工程配置有干粉、1211类型的灭火器。 (3) 站区配置室外消防栓井2座, 室外消防管线采用环形布置, 室外消防栓保护半径为50m, 消防栓井选用两个出水口, 口径分别为DN65和DN100。

2.9 防雷接地

10k V设备全部选用金属氧化物避雷, 在综合楼屋顶安装避雷带及避雷针, 用以保护综合楼及主变压器。按照DL/T621-1997《交流电气装置的接地》的规定进行电气设备接地, 主接地网由水平接地体和垂直接地体组成复合接地网, 将建筑物的接地与主接地网可靠连接, 接地埋深0.8m。接地网实测电阻为0.43Ω。

2.10环境保护与绿化

主变压器下设置20%油量的集油坑。主变压器的渗漏油及事故油通过钢管排至总事故油池, 经油水分离后, 废水排入市政污水管网, 变压器油回收处理, 防止渗漏。

因该站为户外变电站, 主变压器设置在综合楼后侧, 主变压器是变电站最大热源, 同时也是站内的主要噪声源。在变电站周围砌筑了1.8m高的围墙隔挡噪声, 并在围墙边种植高大乔木, 起到隔声屏障作用。

3 结语

随着城镇的经济发展, 工业与民用用电量不断增长, 建设适合城镇发展需求的变电站势在必行。城镇变电站的土建设计必须符合城镇规划, 在满足功能性和安全性的前提下, 尽量作到节约用地, 降低工程造价。

摘要：随着我国经济的快速发展, 用电需求不断增长, 遵循“工业发展, 电力先行”的原则, 全国各城市也加大了对电力的投资, 而变电站也越来越深入到人口密集的城市、城镇中心, 这就要求变电站的选址合理, 土建设计要更加合理化, 人性化, 在满足建设要求的同时, 减少占地面积、方便施工运行、节省投资、防止噪声污染等。

关键词：户外变电站,建筑设计,设备