贵州电力建设监理咨询有限责任公司 550005
摘要：装配式建筑是指在现场组装的预制构件。装配式变电站具有占用空间小，施工时间短，质量容易控制，节能环保等优势让装配式建筑对变电站建设越来越有现实意义，是变电站在未来发展的重要方向。按照装配式变电站技术要求进行标准化设计，并通过标准化生产，来实现部分装配工作的工厂加工预制。该方法对于优化装配结构和对变电站的后续维护具有重要意义。本人对装配式变电站技术和优点的分析，并对装配式变电站技术的具体应用进行详细论述。
关键词：装配式；质量；成本；变电站
前言：
南方电网公司在面向南网五省区积极推广装配式变电站模块化试点，并在广东电网公司110kV胜利变率先实施试点。作为最核心环节，装配式构筑物的重要性与日俱增。为了全面推广南方电网绿色发展理念，采用新技术新材料建设绿色、环保、节能变电站，实现电网工程精益管理的探索，公司系统开展优化设计施工装配式变电站建设，来实现南方电网公司建立标准化的变电站的目标，并提升机械化施工应用范围，以此减少现场劳动力投入，极力缩短施工周期来降低现场安全风险，以达到提高工程质量、技术水平的目的。
一、装配式变电站技术及优势分析
所谓的装配式变电站，就是能将站里面所有的电气设备，包括主变压器、无功补偿装置、多路高压进出线开关、绝缘母线、变电站和自动化系统，已经通讯、计量、远动等设备，按照一体化的原则，来进行先期装配。通过系统化的装配，使整个钢结构箱体具备安全、可靠、检修方便的特点。与传统变电站相比，该变电站具有非常突出的优点，主要包括：
1.缩短工期并提供技术保障
电力企业一直肩负着引领经济发展、推动社会快速发展的重任。可近年来，国际国内经济形势更加复杂，一些规划中的工业园区无法按原计划完成，而有一些项目更迫切需要电力需求。计划的错误是电力企业最大的浪费。低负荷变电站损耗高，由此给电网企业带来了巨大的经济负担。在传统的变电站施工中，要等所有的材料集齐后才安装，现场施工工作比较繁琐和低效。装配式变电站通常使用标准的钢结构，在整个施工过程中施工人员要与工厂协力合作。经过工业化与规模化双向操作，为此后的现场装配提供标准化装配部件，因而整个变电站施工效率获得有效提高。经过与工厂的合作，可以将二次预制舱设备等满足运输尺寸的设备，工厂可以在早期先进行加工和安装调试，来简化现场操作的工作程序，现场操作人员通过简单拼装就行。对于其他电气设备，要尽可能依照模块化单元进行分组，且要先期进行厂内安装调试成现场柱状，从而提高施工效率，使整个变电站的施工周期缩短。据了解，广东电网公司110kV胜利变主体施工仅耗时4个月，相比传统变电站施工工期压缩30%以上，相当于建变电站仅需工程制作、现场安装两个环节，彻底改变了传统的电器系统布局、土建设计和施工的模式，大大提高了效率，缩短了工期。
2. 装配式变电站技术节能环保
因大多数装配式变电站的组件和电气设备，都是以模块的形式运行的项目，现场只要简单的装配操作就行。不但现场工作效率较高，同时由于现场不进行湿作业，整个施工过程没有噪音，没有污染，而且节约了水资源消耗，减少了工作人员的健康损失。另外，装配式变电站与传统变电站相比，有可回收的价值，装配式变电站到了过期时限或其他问题需要拆除，主要建筑材料(钢筋)可以回收，其他如预制舱板材等也可以在回收处理和利用。据了解，110kV胜利变大量采用了“钢结构”形式，抗震和预装性能都很突出，并且钢材是可回收利用材料，拆除后几乎百分之百可以再回收利用，符合国家和南网推行的环保理念。同时该变电站减少的建筑垃圾量和扬尘量高达80%以上，节约用电量不少于10%，节约用水量不少于60%
3. 装配式变电站技术有利于控制其建设质量
装配式变电站技术，是将主要设备和部件，进行工厂化的统一生产，其中的设计、工艺等都可以依照相应的标准进行大规模生产，因此保证了工艺和质量的稳定性，这样对整个变电站的施工质量有积极的影响。但传统变电站的建设都依靠现场施工作业，当施工单位和操作人员的技术水平不够时，会导致施工质量不稳定。据了解，胜利变的设计方案曾荣获2017年南方电网公司第五届“金点奖”大赛的金奖。
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4. 质量容易控制好规避法律风险
土建工程的质量控制在变电站的建设中，一直是施工人员的难题。因成本的原因，施工单位要想长期聘请一批一线的土建施工人员是非常难的事，而传统的施工质量就需要施工人员的熟练程度。装配式组件是由平面作业的工厂生产，与传统的建筑工地立体交换生产相比，很容易掌控质量。而装配式施工机械化程度高，对操作人员技能要求也高，并降低了人力劳动强度，这样在经济上来讲，施工单位想长期雇佣土建施工人员是可行的，也规避了违法分包的法律风险。
5. 装配式变电站能节约面积
与传统变电站相比，装配式变电站技术的建设工作是简化的操作。除了占地面积较小其建筑面积也相对减少。据估计，装配式变电站的建筑面积比传统变电站低1/4，建筑面积比传统变电站少3/4。由于装配式变电站的规模较小，根据《GB 50016-2014 建筑设计防火规范》的施工标准，装配型变电站的防火问题比较简单，因为面积缩小变电站甚至可以不设置自动喷水装置。
二、装配式变电站技术的应用分析
装配式变电站技术，改良了装配式变电站建设流程。其中，装配式变电站技术的应用包括以下几个部分：
1 .基础部分施工工作
装配式变电站要求现场设备基础，根据常用的设计思路设计，采用统一的基本尺寸模量进行施工。在建造和制作筏板基础时，要依照标准的钢模进行操作，同时在其表面保留通用埋件。然后利用地面上的一个支墩对预埋结构件进行焊接处理。对于电屏柜等模块，也要注意依照标准尺寸模数来进行预埋处理，便于后续的相应模块安装焊接。因为装配式变电站中的装配式结构构件多数为工厂统一预制，所以现场基础部分必须与设计单位、设备供应商，,以及工厂密切合作，以方便后续的装配和拼接工作能顺利进行。
2 .装配式建筑的施工工作
因交通条件的限制，一些建筑需要现场组装。比如主控制室、电容室、开关柜等。施工过程如下：对入口钢构件的检验，吊装设备进入现场吊装，进行钢柱组立，安装钢梁，安装钢檩条支撑杆，安装屋面设备，安装其余配件。操作人员要严格依照相应的技术标准，对其数据进行掌控，保证施工质量符合施工要求。
3 .装配式围墙及施工
变电站装配式围墙形式主要有:预制混凝土柱和预制墙板实体围墙、型钢柱加预制墙板实体围墙。装配式板墙由柱和墙板组成，其中柱为混凝土柱、型钢柱、墙板有预制混凝土实心板和纤维水泥压力板(AS板)等材料。墙柱是墙体的主要受力构件，与基础的固定主要采用地脚螺栓连接和杯口连接。 装配式围墙主要包括杯口基础、预制混凝土柱和围护板等。操作人员要根据现场的具体情况，对现浇杯进行基础处理。其主要过程是：检查进场预制构件，将带槽口的预制混凝土柱插入杯口，进行混凝土灌浆操作，固定柱体后，从侧面凹槽嵌入混凝土板，之后进行横向维护板的安装。
4. 装配式电缆沟的施工
电缆沟的施工有两种主要方式：一是工厂对电缆沟壁及底板进行整体浇筑，然后到现场组装，这样虽然加大了运输成本但现场操作非常简单。其次，工程对电缆沟壁及底板进行分开预制，然后在运到现场后再组装，该方法对现场施工具有一定的技术要求，但运输相对简单。因复合材料预制式电缆沟的价格比较高，而预制钢筋混凝土电缆沟构件又重，所以，变电站电缆沟仍采用砌体电缆沟、现浇混凝土或钢筋混凝土电缆沟。
5.电气设备的安装工作
电气设备的安装，包括一次设备的安装和二次设备的安装。在安装一次设备时，由于其模块化设计，每个模块都已在工和程时完成拼装完成并经过初始调试。现场操作人员只需进行拼接即可完成工作。一次设备安装，通常是以组合柜的形式运输到现场进行安装，同时进行设备的整体联调；二次设备的安装，需要在一次设备柜和间隔内外分散安装保护测控装置，然后选择组屏柜安装剩下的其它设备。
小结：因装配式建筑成本高，其人工成本也在增加，装配式建筑将不可避免地向建筑业的方向发展。到时相关费用将大大减少。此外，变电站及早投运所产生的时间效益和社会效益，可以作为建筑成本一起考量。目前，全装配式变电站可以放入标准设计，成为一些应急项目的技术储备。另外也可以在电缆沟、围墙等简单构筑物上大规模使用装配型组件，形成一个标准模块给予选择。
参考文献
[1]曾锐碧,范绍有.装配式建筑在变电站中的应用及研究[J].南方能源建设,2015,2(s1):239-243.
[2]蒋海军.装配式建筑在变电站中的应用[J].工程技术:全文版:00210-00210.
论文作者:赵建明
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第10期
论文发表时间:2018/8/30
标签：变电站论文; 电缆沟论文; 现场论文; 设备论文; 操作论文; 技术论文; 建筑论文; 《建筑学研究前沿》2018年第10期论文;