摘要：每年6-10月是我国东南沿海地区受台风侵害的高发季节，台风登陆区域及其周边50-100千米范围内都会受到台风登陆时外围环流影响，暴风骤雨及城市内涝成为主要的台风次生灾害。变电站作为重要的民生保障设施，在台风影响下经常由于大风及其夹杂的杂物侵袭、暴雨及其造成的城市内涝到时变电站部分设备受损，导致居民、工业供电中断的情况。为尽量避免在今后设计的变电站在台风侵袭时存在各类隐患导致停电，本文提出了一些针对沿海地区建设变电站时的需要注意或防范问题的设计解决措施或方法，进而有效的避免同类问题的再次发生。
关键词：防台风；内涝；变电站设计
1 现状变电站存在的问题
（一）老旧变电站门窗抗风压性能较差
对于运行年限比较久的变电站，受老化影响，门窗的风压强度性能存在比设计值低的可能性。
（二）变电站永久围墙技术参数裕度较小
现状变电站永久围墙多采用砖砌围墙，围墙基础埋深较浅，围墙基础与地基或挡土墙嵌固薄弱，抗倾覆能力差；部分围墙建成后，在市政的要求下，进行了加高，却没有对围墙基础及构造柱进行加固，这使得在台风等极端气象出现时，存在倒塌的可能性。
（三）沿海变电站构支架、避雷针塔设计风速需提升
以广州地区为例，根据《建筑结构荷载规范》（GB5009-2012），广州地区基本风压设计值为0.5-0.55千牛/平方米，换算成设计风速为28.3-29.7米/秒。我局变电站户外构支架设计抵抗风速为30米/秒，相当于11级风速标准，大于规范要求的29.7米/秒。
根据广州市气象局的观测数据，近期山竹台风经过广州时产生的瞬时最大风速为28.5米/秒，尚未超过设计标准。但若今后其他台风的持续时间加长，风雨天气连续出现，站内构支架将会经受严峻的考验。特别是埋深较浅的路灯及视频监控支架，在强侧风作用下容易出现倒塌倾覆的情况。
（四）周边环境变化导致变电站低于站外场地标高
根据市政规划及市政公用设施建设的普遍情况，变电站一般为该区块内最早建设的建筑物，由于市政规划在各地块标高的规划方面并不完善，周边市政道路和居民小区逐步建成后，站外场地标高常常高于变电站站内场地标高。
（五）市政排水不畅导致变电站水浸
由于城市部分区域排水设施不健全、不完善，排水系统建设滞后，导致市政排水不畅；另外城市大量采用硬质铺装路面，使得降雨时水渗透性较差，不容易入渗，容易形成积水。当强降水或连续性降水超过城市排水能力时，城市部分地区会产生内涝灾害。 变电站排水主要依赖于市政管网，在极端天气下，当内涝水位高于变电站场地标高时，变电站就会被水浸，严重时将造成全站停电。
（六）变电站设备布置不合理增加水浸风险
变电站遭遇水浸时，变电站部分设备布置不合理会增加水浸危害的风险。如水泵控制箱设在地下层，水泵房容易水浸，人员进入被水浸泡的电缆层，不方便且存在风险；通透围墙实体部分偏矮，雨水容易漫过围墙，不便于变电站防险防灾等。
2 设计改进及提升举措
（一）严格执行变电站门窗技术标准要求
在变电站设计中，应严格执行“建筑门窗抗风压≥3000帕、门窗气密性≤1.5立方米/米×小时、水密性≥350帕、隔声性能RW≥30分贝”的设计指标，窗应采用90系列或以上系列铝合金型材，铝材厚度不小于1.4毫米，门不小于2毫米。
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（二）优化变电站围墙、路灯基础设计
增加围墙基础的埋深，增大抗倾覆力臂。在顶部设置压顶梁，保证围墙在强风作用下稳定性。缩小围墙构造柱间距，从而缩短计算长度。围墙与构造柱间增加拉结钢筋。
（三）细化广州不同区域变电站构支架、避雷针塔设计风速
对一些受微地形微气象（如龙卷风）条件影响严重区域，有针对性地提高现有设防标准。针对避雷针等户外钢结构的构筑物节点存在防风薄弱点，设计时应考虑罕遇风压情况下的验算，必要时做节点薄弱点的屈服试验。在设计高耸建构筑物时需考虑在风荷载作用下产生鞭稍效应，其对整个高耸建构筑物影响较大。
（四）重点抓好变电站规划选址
变电站的选址非常关键，选址时应先调查站址周边环境及道路的标高，了解当地的防洪、内涝的水位，收集当地水利部门或地质报告的实测资料，并充分考虑当地防洪水位和该区域的整体地形地势，避免选址在区域地块相对地势较低的洼地、小河沟、水库等洪水敏感区。变电站开展前期工作时应充分与当地政府部门沟通，力争掌握周边环境标高整体规划，降低先建变电站低于站外场地标高的风险。
（五）优化市政排水接入
防洪排涝主要遵循以防为主，以排为辅的原则，在变电站设计、施工过程中加强防水、防渗措施，力求将变电站遭遇水浸的可能性降到最低。
在项目可研阶段征询水务部门意见，取得排水排污接入方案，开展排水排污专项设计方案并预留相关费用；项目验收阶段应严格检验排水排污专项方案的落实情况。
变电站事故油池和化粪池均不宜与站外市政管网直接连通。在保证排量留有备用的前提下，变电站围墙内分别设置排水泵井强排至站外市政管网，防止倒灌。
（六）优化关键设备布置
蓄电池室不应设置在变电站首层，避免水浸后变电站无站用应急电源支撑。
户外变电站高压室等重要设备布置在首层时，其首层高度应适当提高，避免内涝时浸泡停电。
户内变电站水泵控制箱宜设置在变电站首层，方便运行人员操作；其余动力、检修用配电箱均应布置在首层或首层以上的楼层，其安装高度不低于所布置楼层标高+1.2米。
（七）合理配置变电站排水设施
在变电站电缆沟及电缆层内相对较低处应设置水浸传感器，其信号应接入变电站视频及环境监控系统后台；户内变电站的电缆层宜设置2个用于观察集水井水位标尺的视频监控摄像头。电缆沟进入建筑物位置设透明盖板，方便巡视，检查电缆沟水位。
变电站场地布置应尽可能减少地面硬化面积，严格执行规划控制的综合径流系数，新建变电站站址硬化地面中可渗透地面面积不宜低于40%，绿地标高宜低于周边地面标高，形成下凹式绿地，利用植被发达的根系将雨水输送入地，使绿地充分吸纳地表径流，从而减少地表径流量。场地条件许可时，可设置植草沟、渗透池等设施接纳地面径流。户外变电站设备场地宜采用碎石场地，利于排水。
（八）完善变电站防水封堵设施
变电站围墙大门宜采用滑动式电动钢板大门，其与门柱、地面接合处均应考虑防水措施，钢板大门上部宜预留抗风用的泄压孔。考虑到人员出入宜开设人员出入的小门并设置0.5米高的门槛。
变电站外墙百叶窗应采用迷宫式避雨百叶，厚度不低于1.5毫米。百叶窗安装时，必须按照施工规范，与建筑外墙连接处采用密封胶进行处理。
户外电缆沟在穿越围墙处和穿越综合楼外墙处均应做严密的防水封堵，对于穿越地下部分的电气管线应严格采用预埋防水套管，不得现场开孔或用普通钢管代替。对于无法一次施工完成的电缆沟接口，应在距离建筑1米位置增设一道用于缓冲和检修的隔水屏障。变电站新增出线工程，在穿越建筑物及变电站围墙原防水套管时应严格按照设计图纸进行防水封堵，相关单位在进行工程验收时应对此项内容重点开展专项验收。
3 结论
千里之堤溃于蚁穴，只有从规划设计源头上抓好规划选址、场地标高设置及各类防风防水措施，才能够在大风暴雨等极端气候条件下充分保障人民对美好电力需求的不间断供应。
参考文献
[1]刘耀锋,吴宁,印吉景. 220 kV 全户内变电站设计相关问题探讨[J]. 电力自动化设备,20105
[2]左兵强,周其平.变电站改造若干问题的探讨[J].江西电力.2003
论文作者:张楠,刘雷
论文发表刊物:《防护工程》2018年第32期
论文发表时间:2019/2/21
标签：变电站论文; 围墙论文; 标高论文; 内涝论文; 台风论文; 电缆沟论文; 水浸论文; 《防护工程》2018年第32期论文;