摘要：建设变电站时利用全预制装配的结构，并采取生产预制以及现场装配安装的方式，以便缩短工程设计以及施工所需的时间，并有效减少变电站的占地面积，节约了大量的土地资源。基于此，本文详细阐述了装配式变电站的土建设计，为我国电力系统的发展奠定了坚实的基础。
关键词：装配式；变电站；土建设计
前言
传统的变电站土建设计、施工模式受装配式变电站的影响，发生了一定的变化。装配式变电站建设应符合标准化的设计、工厂化加工等方面的需求，还能有效提高变电站工程的施工进度以及施工效率。然而现阶段，我国在装配式变电站建设方面还有所欠缺，存在着较多的缺陷，所以对其进行深入的研究有一定的意义。
1装配式变电站建筑、结构总体设计原则依据构建标准化要求
为减少构件类型，对建筑柱距、跨度、层高等进行合理归并、统一。建筑设计时，在满足电气专业设备布置及使用功能要求的同时，还应满足建筑模数协调原则，以实现建筑构件在不同变电站之间、同站不同建筑之间、同建筑的不同部位之间的通用性和互换性。大量规格化、定型化构件的生产可稳定部件生产质量、降低生产成本；通用化构件的互换能力，可促进市场的竞争和构件生产水平的提高。装配式变电站建筑的设计不同于传统建造方式的设计，需要在设计过程综合考虑预制构件的生产工艺、运输条件、安装方法、现场条件等因素，必须结合项目特点和地区资源条件才能确定总体的技术方案，在方案阶段，应根据业主需求、生产、安装单位的实际情况进行综合策划。对于装配式变电站的结构设计，除了正常使用阶段的结构计算之外，还需要对预制构件的脱模、运输、吊装过程等施工阶段进行两阶段验算，同时，对于施工操作要点及施工顺序，也应当具有详细的说明。在确定装配式变电站结构方案时，应充分考虑到变电站地址条件，并进行站址运输条件、构件堆放场地、吊装场地等条件论证。特别对于建在市区或市郊，占地狭小的全户内变电站，由于预制构件尺度大、自重大、安装作业面要求宽大，构件运输、安装条件将是变电站结构方案选择以及构件拆分的重要依据。在进行装配式变电站结构设计时，应结合变电站结构自身的特点；500kV 变电站主控通信楼等主要结构安全等级为一级；330kV 及以上变电站、220kV 及以下电压等级重要枢纽变电站的主控通信楼及配电室抗震设防类别为重点设防类（乙类）。应充分考虑结构的可靠度，不宜盲目追求太高的预制化率，不宜采用全装配式结构，宜采用装配整体式结构方案，以增加结构的整体刚度，提高结构抵抗水平荷载的能力和抗震能力。
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2装配式构筑物设计
2.1 构、支架设计构、支架设计结构形式与传统变电站相同，对于 220kV 以上的变电站构架柱，一般选用圆形或是多边形钢管构成的钢结构；对于构架横梁，则采用等比边角钢或者是以钢管为主要材料而构成的三角形断面钢结构。同时，对于 110kV 以下的变电站构架柱，则应当选用混凝土等径环形杆；对于其构架横梁，则应当选用以等边角钢为主要材料构成的三角形断面焊接钢结构。对于构、支架基础，均选用重力式混凝土杯形基础。此外，对于主要设计，具体如下：构件接头均采用螺栓连接，以此来避免工程现场火情的发生，并且避免对防腐层造成损害，或是使其出现色差，有利于文明建设。对于变电站钢结构防锈防腐设计，应当选用“冷喷锌 + 面漆”的防腐工艺进行，有利于环境保护。
2.2 装配式围墙、防火墙设计预制式围墙一般由墙板、压顶、钢筋混凝土预制式立柱、柱帽构成。其中，围墙立柱、墙板压顶、柱帽全部选用标准设计工厂化，并且按照清水混凝土施工工艺生产的预制件，墙体则选用工厂预制加工的成品蒸压轻质加气混凝土墙板，也就是所谓的 ALC 板。同时，对于变电站顶部的一块 ALC 板，应当选用预制混凝土梁压顶。此外，在进行安装操作时，需要将预制件插入围墙立柱的预留凹槽中，并采用 ALC 嵌缝剂处理板缝，然后还要对其涂抹一道丙乳密封液，以及涂刷一道护防水腻子、两道外墙防水弹性涂料。对于装配式防火墙设计，与围墙设计基本相同。
2.3 装配式电缆沟设计预制式电缆沟一般由钢筋混凝土预制式电缆沟单体、沟盖板构成，同时，电缆沟单体及沟盖板统一采用标准化设计工厂化生产的钢筋混凝土预制段。对于电缆沟预制长度，也要考虑其能够便于运输、安装，且还需要将每段的自重控制在 1500kg 以内。为了给现场安装提供便利，并确保满足防水需求，需要在电缆沟单体的一端 U 形端面上设置凸缘，另一个端面设置相对应的凹槽，连接时，需要使得凹凸槽完全吻合，对于两者之间存在的缝隙，应当采用密封胶进行密封。此外，还需在预埋在沟壁的扁钢上焊接电缆支架，并在每一个电缆沟的单体底部开设汇水沟槽，有利于增强沟底的排水能力，减少积水。电缆沟单体底面由两侧壁垂直于中间汇水沟槽方向，在工厂预制时设置为斜面。 装配式变电站建筑装饰及设备管线的集成化设计当特定的工厂在进行变电站墙板的预制时，可有效结合保温、基层墙板、装饰层，形成一集保温与装饰的一体板，此板材的外表面也用于各种类型的仿石材、仿面砖的图案、机理的制作，内表面则可用于各种内饰涂料的制作。但在进行现场操作时，严禁湿作业，只需要直接将其安装在墙上就可以了，有利于环保、节能。在进行预制构件设计时，需要对其与电气、暖通等专业的有效结合进行全面的考虑，并预先做好加工图的设计工作，例如电气专业的开关、动力箱等。在进行土建排板操作时，还需确保其能够符合电气等专业的需求，然后将专用的板材设置在相应的部位，例如插座板等，最后在统计好各种专用板具体种类与实际数量之后，进行订货。当这些材料都到货之后，可以直接安装，无需多余的操作。
3结束语
总而言之，近年来科学技术的发展带动了建筑行业的发展，在此情况下，装配式变电站也获得了进一步发展，虽然其已进入探索阶段，但依旧存在一些问题亟待解决，因此，必须不断探索相对应的解决措施，推动我国电力行业的持续发展。
参考文献
[1]熊承伟 . 装配式变电站土建设计 [J]. 低碳世界，2014（21）：53~55.
论文作者:刘彦东,许向纯
论文发表刊物:《电力设备》2019年第16期
论文发表时间:2019/12/9
标签：变电站论文; 电缆沟论文; 结构论文; 构件论文; 土建论文; 建筑论文; 条件论文; 《电力设备》2019年第16期论文;