装配式变电站技术与应用

装配式变电站技术与应用

符林贝

海南电网有限责任公司 海南省海口市 570100

摘要：电力供应关乎国计民生及能源安全，为国家提供安全可靠、高质量的电能是电力行业的责任。随着经济的发展，需进一步提高电力基建建设的效率和效益，推广装配式变电站建设、加快发展预制装配技术，落实智能、高效、可靠的绿色电网理念。

关键词：装配式；变电站；应用

引言

同时随着经济的发展，在电力基建领域，传统的变电站建设模式已难于适应电力工程快速发展的需求，电网基建项目完成项目可行性研究分析后，希望尽可能压缩项目投资、项目工期等，对工程建设提出了更高的要求。

1装配式变电站的概念

把在工厂预制好的部件运到工地装配成建筑物，称为装配式建筑。装配式变电站的建（构）筑物主要有：配电楼、综合楼、警传室、消防泵房、消防水池、电缆沟、防火墙、围墙等，主要有混凝土装配式变电站和钢结构装配式变电站。混凝土装配式变电站主要分为地面以上全部装配式方案（包括竖向受力构件的梁、板、柱）和非受力构件装配式方案（包括预制内外墙、叠合楼板、预制楼梯等）；钢结构装配式因为在工民用建筑已大量应用，在变电站试点工程中应用相对成熟。但在一些沿海地区对建筑结构中钢结构的防腐蚀性要求更高，在建筑物一定使用年限后易出现钢材部分腐蚀等影响结构使用寿命和耐久性问题，同时沿海地区属于强风区，钢结构外挂轻质墙板等附属构件在强台风条件下易脱落存在安全隐患，故钢结构装配式方案在沿海地区不是最佳选择。

2装配式变电站特点

装配式建筑是一种新型的不同于传统建筑方式的建筑体系。与传统的工业建筑方法相比,具有受外界气候条件制约小，节约劳动成本，提高施工质量和减小环境污染等多方面的优势。在经济调速的大背景下，多方面资源的约束，环境的压力增大以及人口结构的改变，传统现场施工方式中劳动成本不断上涨等因素，都使得建筑行业的发展遭遇瓶颈。加快推进装配式建筑的发展，既是实现在节约能源的基础上提高工作效率,又有效地提高经济效益、实现经济可持续发展,意义重大。

装配式变电站典型设计与施工工艺息息相关，不同的施工工艺对装配式变电站典型设计的成本、施工周期、运行管理能力等多个方面起决定性作用，因此对施工工艺的清楚、细致的剖析有利于装配式变电站典型设计的发展。随着施工工艺的发展，典型设计也不断地改进，但在目前的装配式变电站试点工程中，受限于设计图纸精细化程度、预制构件生产厂家数量及规模、构件的运输距离、构件生产的质量标准、施工安装工艺及经验等条件不均衡的约束，尚存在设计图纸在综合管线布置精细化不够、预制件类型过多，预制厂家模具成本高、周转率低、部分生产构件的横竖向尺寸精度较难满足施工安装要求，预制构件的运输成本和成品保护的成本高，预制构件（特别是预制梁柱构件）自重大导致安装工艺要求高难度大，各地混凝土装配式施工安装经验尚浅等问题。

3装配式变电站技术与应用

在电力基建领域，变电站建筑装配式建设步伐也在不断加快。国家电网在2014年开始开展标准配送式变电站试点建设，建筑主要以钢结构方案进行推广应用。同年，南方电网加快了装配式变电站的方案研究和工程试点工作，主要采用混凝土装配式试点，同时南网标准设计已更新加入了装配式方案，供建设单位选择应用。

2.1装配式围墙

装配式围墙的清水混凝土柱和墙板均采用定型钢模在厂家预制，运抵现场后一次吊装到位。混凝土柱两侧设置凹槽用于固定墙板，下侧固定地梁。围墙基础采用现浇并预埋钢板的方式，预制柱底部预埋件与基础预埋件进行焊接连接，预制柱两侧预留卡槽，柱安装完成后，预制围墙板从上往下分标准块进行安装，围墙之间连接采用企口和微膨胀砂浆封闭形式，并内贴防裂纤维网格布，最后安装预制压顶。

2.2装配式防火墙

装配式主变防火墙采用现浇清水混凝土抗风柱，预制清水砼条板通过工厂制作，最后进行现场吊装。

2.3装配式电缆沟

装配式电缆沟是采用清水混凝土电缆沟在工厂家内分段预制、现场组装而成，预制电缆沟盖板可分为嵌入式和上覆式两种，预制电缆沟主要采用上覆式盖板为主。目前，装配式电缆沟在配网工程电缆沟工程应用相对广泛。

2.4叠合楼板

叠合楼板是由预制板和现浇钢筋混凝土层叠合而成的装配整体式楼板。预制楼板既是楼板结构的组成部分之一，又是现浇钢筋混凝土叠合层的永久性模板，现浇叠合层内可敷设水平设备管线。

叠合楼板具有整体性好，可节省模板等较多优点，而在混凝土装配式工业与民用装配式建筑大量使用，现浇叠合层内可满足管线预埋的要求，适合变电站装配式建筑推广应用，但为减少叠合楼板的标准件类型，需将建筑各平面的柱网、主次梁的布置尽量优化调整成统一尺寸。

2.5装配式内隔墙板

装配式内隔墙板为非承重墙板，具有隔声和防火的功能，内墙板一般采用普通混凝土、硅酸盐混凝土或轻集料混凝土制成，分实心和空心两种。

户内配电箱可采用嵌墙安装方式，配电箱进出线电缆采用在墙内暗埋PVC管敷设；户内开关、插座均嵌墙暗装于建筑预制墙体内，开关、插座外面板与墙面饰面层持平；墙上可明装金属线槽，照明灯具在线槽下方紧贴线槽安装，灯具线缆直接在线槽内敷设。各功能房间内，沿墙明敷铝合金综合布线槽盒，照明缆线直接利用综合布线槽盒敷设。

2.6装配式楼梯

装配式楼梯由预制楼梯段和预制休息平台组成，预制件在工厂加工制作完成后在现场吊装安装。预制楼梯段搁置在框架梁上，采用铰接连接，构件之间及构件与现浇部位之间的缝隙采用砂浆进行灌实。

根据相关工程经验，装配式楼梯模具制作成本相对最高，故在设计过程中必须尽量统一层高和开间，把楼梯梯段的类型优化至最少。

2.7钢结构装配式

变电站综合楼采用装配式建筑技术，框架结构常见的有钢筋混凝土框架结构、预制式混凝土框架结构及钢结构，钢结构无论在结构性能、制造拼接技术还是建筑防火能力方面都体现了很好的性能，价格层面预制式混凝土框架结构和钢筋混凝土框架结构要高一些，但综合性能最好。由于混凝土需要保养，时间一般不少于2周，因为钢结构相比其他结构施工周期也将大幅度降低。综合楼的钢框架主要采用双向压弯构件，常用的钢材包括：方钢、热轧H型钢、焊接H型钢等材料中选择，方钢及H型钢截面的力学性能，两种钢整体表现相差不大，第一周期、第二周期及第三周期数据基本一致。由于综合楼是双向压弯构件，H型钢变形小，方便使用，因此可优先采用H型钢。钢材防腐蚀是必要的，最常用的防腐蚀方法有冷喷锌防腐、热镀锌防腐以及有机涂层防腐。一般而言，冷喷锌防腐方案的性价比更优，防腐性能相对较好优秀、适用领域广泛，全寿命周期内成本更低、绿色环保，施工条件要求不高。

结束语

装配式变电站不同于传统变电站建设模式，它采用模块化设计，是变电站设计的一种全新的理念，具有智能化、环保、施工周期短、成本低、简洁便利等优点。文章通过总结部分输变电工程的设计经验，对装配式变电站设计相关理念进行了介绍。通过文章的介绍和研究，为同类变电站的设计提供思路。

参考文献

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