摘要：随着社会经济的发展，变电站的建设规模逐渐增加，传统的建设模式已不能满足现在发展的需要，标准化、简约化的装配式变电站成为发展趋势。本文对装配式变电站与常规变电站进行了对比分析，并对在建设过程中遇到的问题提出了建议。
关键词：装配式变电站 常规变电站 对比 建议
随着社会经济的发展，变电站的建设面积在逐步增加，但是这些建设大都采用传统的建设模式，这种模式有很大的缺点，如工人劳动强度大、施工速度慢、生产效率低、建设周期长、环境污染大、材料消耗多以及质量控制难等。变电站建设发展的长远目标之一就是建设标准化、简约化装配式变电站。建设装配式变电站是一个全新的课题，一般以站内建筑物（主控楼、中央配电室、配电装置楼、泵房、警传室、继电器室等）、站内构筑物（防火墙、围墙、电缆沟）、电器二次屏蔽以及电器一次设备的安装作为研究的主要对象。
1 研究内容
本文通过对国内外的一些装配式变电站的发展现状以及未来的发展趋势进行分析，总结出装配式变电站的研究应该主要从以下几个方面来进行：建筑围护结构形式及材料，主要的建筑物的建筑与结构方案，主要建筑物的结构形式以及电气一次设备的安装方式。
1.1对建筑围护结构的形式、材料的研究
就单层门式钢架的轻型钢结构来讲，它的屋面和墙面上的维护材料通常采用压型钢板与保温棉；就单层或多层的清水混凝上结构来讲，通常它的屋面板使用现浇清水的混凝土的方式，墙面上则采用埃特板和保温棉组合、石膏板和保温棉组合以及GRC或加气混凝土板等等来围护；然而就多层或单层的钢框架结构来讲，它的墙面采用埃特板和保温棉的组合、石膏板和保温棉的组合、GRC板、加气混凝土等等来围护。同时，研究了上文所阐述的不同的维护结构的形式和材料的性质，其中包括材料的抗震、防火、防水、隔热、隔声和耐久性等等的研究，并研究了围护结构的方法，包括节点构造方法、接地做法、门窗节点方法和电磁屏蔽。
1.2对主要建筑物的建筑结构、方案的研究
变电站的站内建筑物分为多层建筑物和单层建筑物，一般的配电装置楼与主控楼是多层建筑物，其他的大部分建筑物都是单层建筑物。就泵房、中央配电室以及地继电器室等这些单层建筑物来讲，通常使用两种方案：第一种形式是采用组合楼板为钢框架、现浇压型钢板组合楼板，ALC板以及压型钢板组合楼板；第二种方式是采用压型钢板夹芯板围护和门式钢架轻钢结构。对于通信楼和配电装置楼等多层建筑物来讲，主体结构上要考虑采用钢框架结构、钢框架结构和中心支撑结构组合以及钢框架和偏心支撑结构组合等等的结构形式，楼屋面板则应该采用压型钢板的组合楼板或是钢筋楼板围护。
1.3主要建筑物结构的形式及材料的研究
围墙、高抗防火墙、电缆沟和盖板等构筑物是变电站建筑物的主要构成部分。要根据变电站所处的不同位置和环境来采用不同的卫星形式建造变电站的围墙。围墙的材料通常采用GRC板、混凝土板或是金属材料建造。本文分别研究了这些围墙的材料与形式的耐久性、耐热和造价水平等等问题，建议在修筑一些常规的防火墙的时候应该选择性能较好的ALC板或GRC板。
1.4电气设备安装方式研究
由于电气设备厂家众多且无统一的变电站安装接口标准，因此存在同类设备各厂家安装方式迥异的局面。目前，在变电站施工现场，电气设备的安装往往需要现场开孔、焊接、二次镀锌，这样的安装方式必然会导致施工工期加长、安装可靠性降低。
为了在缩短电气设备安装工期的同时增加其安装可靠性，可将“装配式”的概念引入电气设备。要实现电气设备的装配化，就必须制定统一的电气设备安装接口标准，将这些接口标准写入设备采购技术规范书，并通过不断的优化修订来达到电气设备制造和应用的良性循环。
研究统一的电气设备安装方式是实现电气设备装配化的关键。需要对同类电气设备不同厂家的安装方式进行比较研究，在保证设备安装可靠性、灵活性的基础上制定一个统一高效、经济环保的安装接口标准。
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2 研究过程
通过大量的收集和研究资料、实地考察变电站和生产厂家，然后分析研究搜集的数据和资料，从研究结果中选出最符合修建装配式变电站的结构形式和材料，并且在电网标准设计当中选出最合适的方案，进而按照装配式变电站的修建标准进行结构解散、施工图纸设计和造价的比较，这个过程是研究装配式变电站的基本过程。
2.1 建筑材料比较
墙体围护材料是筛选装配式变电站的主要建筑材料，我国国内的预制小型砌块与预制大板是最适合装配式建筑的墙体围护材料。预制的小型砌块应该有人工现场进行砌筑，装配式的程度不高，所以不建议使用；工业化体系的建筑中，全装配式建筑的主要类型是预制大板材，板材建筑能够减轻结构的重量，使劳动生产率得到提高，并且扩大了建筑的使用面积与防震的能力。
目前市场中比较常见的预制大板材有石膏板、蒸压纤维水泥板、埃特板、蒸压加气混凝上板、压型钢板和玻璃纤维增强水泥板等等。其中石膏板、蒸压素纤维水泥板、压型钢板、埃特板属于轻质的薄板，防火和保温的性能比较差，若在有防火保温要求的建筑中使用就需要设保温箱和防火箱；相反，蒸压加气混凝土板和玻璃纤维增强水泥板具有良好的防火和保温性能，适合用于防火性能要求较高和有人值班的变电站。
与GRC板相比，ALC板已经具有了国家标准，并且在电力工程中推广，技术上比较成熟。若使用ALC的墙体，可以室内直接刮腻子和涂乳胶漆，外装修则有很多的做法，贴墙面砖、刷外墙涂料、铝合金板、挂彩色压型钢板等轻质的板材，完成之后的建筑在室内外的感官和常规的建筑差别并不大，所以比较容易被人们接受。ALC墙板在做面层时，在室内和室外都不用抹灰，这样能够节省工期。此外，因为优越的防火性能，此板还能够用于防火墙和围墙。总之，建议装配式变电站的墙体让ALC与压型钢板组合使用，这样钢板的性能能够互补。
2.2 结构形式比较
对于单层建筑物来说，一般包括地继电器室、泵房以及中央配电室等。而这些建筑物都属于小型单层建筑，跨度非常小，一般只有四至六米，总的建筑面积也不超过150平方米，所以使用门市钢架结构一般比较实惠。但是也可以使用钢框架结构来进行构建。
对于多层建筑物来说，主要包括主控通信楼、配电装置楼等，而主控通信楼一般就有两层，跨度可以达到6至7.5米，但是建筑面积不超过2000平方米。所以，在建筑多层建筑物时，一般采用钢框架的结构比较经济实惠。
防火墙和围墙的主要受力构件是由预制大板或者是现浇钢筋混凝土柱来进行构建，在每个柱中都设有一定的凹槽，以便在安装完柱之后把ALC板卡入其中。防火墙上部封口采用预制或现浇钢筋混凝土梁。围墙上部封口采用ALC花纹装饰板。
2.3 造价对比
装配式变电站与常规变电站的不同还主要反映在造价上，包括机械投入，工期时间和费用等方面的差异。
首先，在机械和人力投入上。装配式变电站在基坑开挖、构架吊装、挡墙护坡安装等过程均采用机械化施工，施工快捷。与常规变电站施工相比，机械投入会增加更多的大型起重机械。
其次，在工期时间上。装配式工程建设在预制舱就位安装、围墙施工、预制式生态护坡、预制电缆、现场调试等施工环节，都比常规施工要节约很多时间，大大缩短了工程周期。
最后，在费用投入上。与常规变电站的各项费用相比，由于使用更优质的材料，引用更先进技术，装配式变电站各项费用都要高。
3 结语
装配式变电站与常规变电站相比，具有标准化、简约化的特点。从建筑围护体系方面的对比研究来看，主要推荐的是ALC板与压型钢板组合的方案；而在建筑物结构的选型方面的对比研究来看，对单层建筑物以及主控通信楼来说，推荐的是钢构架结构的方案，而对于配电装置楼，则主要推荐钢框架与支撑结构相组合的方案。综上所述，装配式变电站具有非常明显的优势，需要进行大力的推广。
参考文献：
[1]张帆.装配式变电站与常规变电站的对比研究及建议[J].广东科技，2012（3）：77.
[2]莫海鸿.装配式变电站与常规变电站的对比研究[J].中国新技术新产品，2013（11）：29:30.
论文作者:杜婷婷,王瑞文
论文发表刊物:《电力设备》2017年第23期
论文发表时间:2017/12/11
标签：变电站论文; 建筑物论文; 组合论文; 结构论文; 型钢论文; 单层论文; 建筑论文; 《电力设备》2017年第23期论文;