110KV變電站建筑設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題與解決措施

李明露

(自貢電力設(shè)計(jì)院，四川 自貢 643000)

電力建設(shè)行業(yè)隨著我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展取得了前所未有的進(jìn)展，加上人們對(duì)于電能的需求量越來(lái)越大，供電負(fù)荷的激增，這些都促進(jìn)了110kV變電站建筑的發(fā)展。

經(jīng)過(guò)一次次的技術(shù)改革，110kV變電站的建設(shè)從技術(shù)設(shè)備到硬件設(shè)施都有了很大的進(jìn)步，它已經(jīng)深入到了城市的內(nèi)部中心、人口密集的地區(qū)，根據(jù)不同地區(qū)的情況，110kV變電站的建筑設(shè)計(jì)和施工就會(huì)面對(duì)不同的問(wèn)題，采用科學(xué)有效的解決措施，不但能使變電工作正常的進(jìn)行，也能加速我國(guó)供電行業(yè)的發(fā)展。

一、110kV變電站建筑設(shè)計(jì)的選材問(wèn)題及解決措施

鑒于混凝土具有良好的牢固性和耐久性的特點(diǎn)，一直以來(lái)，我國(guó)的變電站建設(shè)都選用它作為建筑材料。但是，在不同的環(huán)境中，應(yīng)該結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡乩硖匦詠?lái)選擇建筑材料，一味的使用混凝土材料，使在許多地區(qū)的變電建筑出現(xiàn)了混凝土開裂、鋼筋被當(dāng)?shù)厮粮g，發(fā)生銹蝕的現(xiàn)象出現(xiàn)。甚至，有些地區(qū)因?yàn)榛炷敛牧系姆纸?，?dǎo)致設(shè)備的電路損壞，出現(xiàn)漏電、火災(zāi)等故障。這些都是當(dāng)初設(shè)計(jì)選擇材料不合理造成的。

1、110kV變電站的建筑設(shè)計(jì)要充分考慮各種環(huán)境因素

在不同的地區(qū)建設(shè)變電站，要充分的考慮不同地區(qū)的地理因素：土質(zhì)、氣候、濕度、環(huán)境pH值等，在進(jìn)行具體實(shí)施操作前，要根據(jù)自己的初步計(jì)算，在滿足壽命、強(qiáng)度等理論的基礎(chǔ)上，還要進(jìn)行實(shí)際的考察并請(qǐng)有關(guān)人員進(jìn)行評(píng)價(jià)。通過(guò)對(duì)比不同地區(qū)的環(huán)境因素，再結(jié)合本地區(qū)的地理特點(diǎn)，對(duì)材料的壽命、強(qiáng)度、剛度進(jìn)行綜合的考慮，在確定成本后，進(jìn)行合理的、科學(xué)的選材。

2、110kV變電站的建筑設(shè)計(jì)要充分結(jié)合當(dāng)?shù)氐纳鐣?huì)環(huán)境因素

傳統(tǒng)的110kV變電站大多建在一些沒(méi)有太多人居住的市外郊區(qū)，而現(xiàn)代，隨著人們用電量的增加，110kV變電站正在逐步向著城市中人員居住密集的地區(qū)遷移，以此來(lái)滿足大電量的使用要求 。這樣地區(qū)一般人流量較大、交通比較便利、經(jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá)，這些都對(duì)于當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境會(huì)造成一定的影響，使當(dāng)?shù)氐乃|(zhì)、土壤pH在未來(lái)幾年都會(huì)發(fā)生改變。所以在設(shè)計(jì)變電站時(shí)一定要把這些問(wèn)題考慮進(jìn)去，選擇合適的鋼筋、混凝土，為110kV變電站的施工建設(shè)提供可靠的保證。

二、110kV變電站建筑設(shè)計(jì)的防火問(wèn)題及解決措施

1、110kV變電站建筑設(shè)計(jì)要考慮周邊環(huán)境的布置

110kV變電站的建設(shè)區(qū)域內(nèi)，要注意周圍建筑的布置，保證各個(gè)房屋和設(shè)備間存在合理的安全距離，滿足防火的規(guī)范要求。在必要的情況下，要設(shè)置預(yù)防措施來(lái)限制一定區(qū)域內(nèi)居民活動(dòng)可能帶來(lái)的安全隱患。例如：如果在110kV變電站建筑墻外5m以內(nèi)布置油浸變壓器時(shí)，就要將墻外的設(shè)備增高3m，墻外的輪廓兩側(cè)各3m范圍內(nèi)限制開設(shè)門窗和面積較大的洞口，來(lái)避免可能引發(fā)的安全問(wèn)題。

2、電纜的防火處理

110kV電纜輸送的電流比較大，輸送過(guò)程中產(chǎn)生的熱量較多，如果處理不當(dāng)就有可能引發(fā)火災(zāi)。我們可以采取許多種的措施進(jìn)行預(yù)防。例如：使用添加特種元素的金屬做電纜，在同等的輸電量下，發(fā)熱量大大的降低；對(duì)于遠(yuǎn)距離輸電，我們可以采用不間斷的電容器，當(dāng)電流超過(guò)一定范圍時(shí)，能夠自動(dòng)斷開運(yùn)送，然后自動(dòng)進(jìn)行電量的有效運(yùn)輸。還可以使用防火隔板、噴涂防火涂料、耐火三角等方法對(duì)電纜進(jìn)行防火處理。

三、110kV變電站建筑設(shè)計(jì)的噪聲及電磁輻射問(wèn)題及解決措施

1、噪聲問(wèn)題的處理

變電站在工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的噪聲，可能會(huì)給附近居民的正常生活帶來(lái)不便。所以，在110kV變電站的建筑設(shè)計(jì)時(shí)要充分注意這一點(diǎn)。

(1)選址方面的考慮

在變電站的建設(shè)前，要對(duì)地質(zhì)進(jìn)行考察，在滿足供電需求的同時(shí)，要充分考慮噪聲的影響?？梢钥紤]將變電站建在遠(yuǎn)離居民區(qū)的地方，如河邊、草坪附近，如果噪音實(shí)在過(guò)大，可以考慮在變電的四周種植樹木，來(lái)降低噪聲。

(2)注意通風(fēng)設(shè)計(jì)

采用適當(dāng)?shù)耐L(fēng)設(shè)計(jì)，利用風(fēng)力、百葉窗等也可以幫助減小噪音。屋頂使用封閉的擋風(fēng)玻璃，有利于變電站的通風(fēng)效果。注意將副變電站的通風(fēng)流向與主室相結(jié)合，防止風(fēng)力流動(dòng)不出去，斡旋在建筑內(nèi)部產(chǎn)生較強(qiáng)的轟鳴聲。所以，通風(fēng)設(shè)計(jì)一定要科學(xué)合理，妥善布置，充分利用變電站結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)，使風(fēng)力能夠有效的流出。

2、電磁輻射的處理

110kV變電站的輸電電壓一般都很高，在電纜的傳輸過(guò)程中，容易產(chǎn)生一些電輻射。由于變電站的電流大多為交流電，所以其產(chǎn)生的電磁輻射對(duì)于人體的影響不大，但是由電磁輻射產(chǎn)生的電磁粒子對(duì)周圍的環(huán)境還是有很大影響的。例如：在一些電纜距離地面較近的地方，地面植物的生長(zhǎng)都非?？欤@是因?yàn)楦邏弘娎|在電量的輸送過(guò)程中產(chǎn)生的磁場(chǎng)和離子擾亂了土壤中的土質(zhì)成分，促使了地面植物的瘋狂生長(zhǎng)。鑒于電磁輻射的影響，我們可以考慮將變電站建設(shè)在荒地上或者修建專門的高臺(tái)等辦法來(lái)降低高壓電磁輻射的影響。

變電站在工作過(guò)程中除了會(huì)產(chǎn)生電磁輻射影響外，還會(huì)產(chǎn)生無(wú)線電干擾，這是由于高壓電的空氣電離作用，無(wú)線電干擾會(huì)影響周圍中、短波段的接受質(zhì)量，還會(huì)影響一些電子設(shè)備的正常工作。我們可以適當(dāng)?shù)恼{(diào)整輸送電纜的高度來(lái)減小無(wú)線電干擾。

四、110kV變電站建筑設(shè)計(jì)中地基不均勻沉降問(wèn)題及解決措施

任何建筑物的地基在建筑物的荷載影響下都會(huì)發(fā)生不同程度的沉降，有的是均勻沉降，有的可能是不均勻沉降。但是變電站一旦發(fā)生過(guò)量的地基沉降，就會(huì)使變電建筑發(fā)生傾斜或是墻體開裂，這就給電力供應(yīng)工作帶來(lái)了嚴(yán)重的隱患。在110kV變電站的地基設(shè)計(jì)時(shí)，要綜合的考慮結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)以及地基三者間的相互影響，從結(jié)構(gòu)、施工等方面入手，尋找科學(xué)的解決沉降的辦法。

1、110kV變電站的建筑外形、結(jié)構(gòu)力求簡(jiǎn)單

如果變電建筑的外形和結(jié)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜，立面高差過(guò)大，就會(huì)使作用在地基上面的荷載有較大的差異，容易造成變電建筑的不均勻沉降，使建筑物開裂或傾斜。所以，110kV變電站建筑的平面設(shè)計(jì)要采用形狀簡(jiǎn)單的“一”字型；控制砌體承重結(jié)構(gòu)使其長(zhǎng)度和高度的比例不超過(guò)2.5-3.0；內(nèi)、外縱墻避免有中斷、轉(zhuǎn)折的情況，減小橫墻的間距，以此來(lái)增加建筑的整體剛度，加強(qiáng)調(diào)節(jié)不均勻沉降的能力。

在變電站內(nèi)部結(jié)構(gòu)上設(shè)置沉降縫設(shè)置沉降縫可以把整個(gè)變電建筑從屋頂?shù)交A(chǔ)底面豎向分開，分成好幾個(gè)互不影響的獨(dú)立單元。這樣的單元建筑的長(zhǎng)高比較小、體形較為簡(jiǎn)單、整體的剛度增大，這樣可以有效的防止不均勻沉降帶來(lái)的損壞。沉降縫一般設(shè)置在：平面形狀較為復(fù)雜的建筑轉(zhuǎn)折出；建筑物高度或荷載易發(fā)生突變出；建筑結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)不同類型處；長(zhǎng)高比過(guò)大的建筑物內(nèi)部；地基土的壓縮性發(fā)生明顯變化或者地基、基礎(chǔ)的處理方法不同處；分期建房的交界處，在設(shè)置沉降縫時(shí)，要注意預(yù)留足夠的寬度，保持縫內(nèi)的清潔，不添加填充物，以此來(lái)防止相鄰地基間的擠壓。

3、適當(dāng)?shù)恼{(diào)整變電站的有關(guān)標(biāo)高

變電建筑的地基沉降會(huì)使建筑物的原有標(biāo)高降低，這會(huì)嚴(yán)重影響變電建筑的正常使用。在110kV變電站建筑設(shè)計(jì)時(shí)，要根據(jù)可能發(fā)生的不均勻沉降，采取一定的措施來(lái)調(diào)整建筑物的標(biāo)高，我們通常采用的方法有：依據(jù)沉降計(jì)算結(jié)果，提高地下標(biāo)高或者提高室內(nèi)的地坪標(biāo)高；變電建筑的各部分間有聯(lián)系時(shí)，可以把沉降較大的建筑的標(biāo)高提高；在變電建筑內(nèi)部與設(shè)備之間留有足夠的空間；當(dāng)有管道通過(guò)變電建筑時(shí)，要預(yù)留出足夠尺寸的空洞或者或者使用柔性的管道接頭。

結(jié)束語(yǔ)

在110kV變電站建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中要注重變電站的穩(wěn)定性和可靠性，它們是保證變電站建筑質(zhì)量的重要指標(biāo)。變電建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和地基處理方法是變電建筑設(shè)計(jì)施工過(guò)程中的重要質(zhì)量工程。在進(jìn)行110kV變電站建筑設(shè)計(jì)時(shí)，還要綜合的考慮其噪聲、防火、電磁輻射、地基沉降、選材等干擾問(wèn)題，只有采用科學(xué)合理的辦法解決這些問(wèn)題，才能提高變電站的使用壽命，保證變電站的正常工作，使變電、輸電工作變的更高效、更安全的進(jìn)行。

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