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摘要：本文作者结合自己多年的实际工作经验，对变电站土建设计相关问题进行探讨，并就相关问题提出了自己的看法和意见，仅供参考。
关键词：电力工程；变电站；土建设计
Abstract: in this paper the author, based on his years of practical experience, the substation design relevant civil problems are discussed, and the related problems with it views and opinions, is only for reference.
Key words: electric power projects; Substation; Civil engineering design
中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：
随着经济建设的大力发展，人们生活水平的提高，对用电的需求也越来越大，变电站建设的工程量也越来越大。变电站建设已经进行过一次又一次的技术革新，从技术设备到硬件设施等，都有了较大的进步和进展。变电站已经逐渐深入到内地市中心、人口密集的地区，针对不同地区出现的一系列问题，这就需要在变电站的土建设计和施工过程中要合理处理特殊问题。科学的解决方法不但能够使施工工作顺利进行，而且能够给用电居民带来意想不到的效益，使区域的用电网络更加快捷。
l选址阶段
1.1站址概述
站址的选择必须符合当地政府规划的要求。设计人员在选址前应到当地规划和国土等政府部门收集城市规划和土地利用总体规划资料，拟建的当地工业区变电站还需收集到工业区的相关规划。按照国家土地使用相关要求，为了建设资源节约型、环境友好型的电网，对于耕地与经济效益比较高的土地应该少占用或者不占用，应当尽可能地利用劣地与荒地。
1.2水文气象、站址地质条件
除了客观的因素影响选址外，水文气象、站址工程的水文地质条件、站用电源、站区供水水源条件、防洪排水及大件运输，甚至拆迁赔偿等，也是我们需要了解的内容。设计人员应当尽量选择地形较为平坦、进站道路较短且缓、拆迁量比较少、能够直接对水源进行利用、日后运行方便的站址。
1.3水源条件、防洪排水及交通运输
应说明站址的永久供水水源、防洪涝情况及排水措施，并就拆迂赔偿情况、站用电源进行初步考虑，同时应说明各站址方案大件运输的条件和方案，调查和估算各站址大件运输方案的措施处理费用。
2可行性研究阶段
2.1占地面积
就变电站总平面布置而言，主变数量以及出线回数是对规模进行合理安排的决定性因素，对建筑物与室外配电的装置场地之间的关系进行合理的调剂，同时对先进的设备以及丁艺的安排方法进行采用，向空间发展，这样可以有效减少占地面积。建筑物在对应用功效加以满足的条件下，要尽力将其合并为整栋的综合楼，可以减少占地面积，同时相应附属的围墙、挡土墙以及场地的平整费用也会降低。
2.2经济作物和拆迁或者林木的赔偿
在可行性研究阶段，必须对站址所在地的拆迁赔偿、建筑材料的供给以及土地的征用费等情况进行收集并分析以保证在后期建设时费用计算合理，不会出现大的变动。
要尽量减少对经济林木或者经济农田的占用，同时也需详细了解站址范围内已建成的输电线路、通信线路、房屋、水渠、池塘的情况，尽量减少改迁的情况，在必要时，对总平面进行局部七U角、旋转以及平移等，以此来减少赔偿的费用，降低总体造价。
2.3地基处理以及地下的隐蔽设施
在可行性研究阶段，应在满足岩土勘测规范对可行性研究研究勘测要求的前提下，根据具体情况更加详细地对地质进行可研勘测，需说明站址区域地质、区域构造和地震活动情况，确定地震基本烈度，本阶段勘测应对站址方案的稳定性做出最终评价。说明站址的地形、地貌特征，地层岩性、岩土结构、成因类型及分布，确定地基类型。同时需要了解站址及附近地区的不良地质作用，是否有滑坡、土洞、溶洞、地下有没有防空洞、矿藏采空区等，并对其危害程度和发展趋势作出判断。提出防治措施，比如溶洞发育地区是否需要采取灌浆处理等措施。
3初步设计阶段
3.1总平面布置设计
3.2竖向布置设计
无论阶梯式还是平坡式布置，必须对原有地形进行有力的利用，尽量减少场地的平整挖填方量，尽量做到挖填方平衡，避免出现高挖深填，大挖大填。对站址所在位置地形的高差大小加以判断并比较，选择采用平坡式或者阶梯式布置，降低平整场地以及基础的费用，在设计中。应该对基坑的开挖土石方以及挡土墙和边坡的开挖量加以考虑。对地彤比较平坦的站址来说，应该采用平坡式设计，坡度应该尽量和原来的地形保持一致，对场地的排水加以考虑。
3.3挡土墙设计
在挖填方量确定的情况下，挡土墙的高度越小越好。经过竖向以及平面优化以后，挡土墙的高度通常会比较优化，依据不同的用处以及地质条件，对挡土墙断面形式进行不同的选择。土质边坡挖方区的高度应尽量在挖方区的采用先做挡土墙再放坡的形式，这样可以减少对边坡开挖以及占地。
3.4建筑结构
依据变电站的设计规模，参照南方电网标准化设计，在本阶段需确定最终的建筑面积，首先应保证建筑面积能满足功能需求，可以适当减少没有必要的附属建筑的面积。在条件许可的情况下，建议配电装置楼、综合楼、电容器室等均采用混凝土框架结构，混凝土框架结构不仅仅抗震能力远远高过砖混结构，而且由于空间大，便于电气设备安装。
3.5地基处理及基础选型
在初步设计阶段，土建专业需要对地基处理方案及基础选型进行比较，需从适宜性、经济性、施工的难易度等方面进行分析，以确保在初步设计审查中能够确定地基处理方案及基础型式。
4施工图设计阶段
通过初步设计审查后，就土建專业来说，对土建总平面布置、建筑面积、结构选型、地基处理方案、基础选型等都有了明确的审查意见。
施工图设计阶段就是依据初步设计审查意见，要按照现行的规程以及规范或者国家标准，先从局部后从整体进行设计，设计的原则是不应该超过初步设计审查确定的范围。在对所有的厂家资料、电气提资、尺寸进行判断，并且确认无误后，按要求进行设计。
5 工程实例分析
以某变电站土建设计为例分析变电站设计过程中的考虑。
该站位于南北约7l米，东西约25米的不规则狭长地带内，占地面积约为1643平方米。变电站与地铁站地下通风道及排风口贴建，设计为无人值班、有人值守、全户内型变电站。变电站建设规模：终期安装110／10.5kV 50MVA有载调压变压器4台，一期安装2台。110千伏侧采用单母线分段接线，进线2回，出线2回。一期不安装110千伏出线电缆。10千伏侧采用单母线多分段环形接线，终期出线56回，本期出线28回。
厂房结合地块呈狭长状，长度方向为正东正西，地上三层，地下三层，总建筑面积3492平方米。地下埋深约12.15米，地上建筑高度13.95米，室内外高差0.45米。其中，110千伏GIS、主变及其散热器布置在地上一层；10千伏电容器、接地变、主控室布置在地上三层。10千伏开关柜布置在地下二层。地下一层和地下三层均为电缆夹层。
该站是城市型变电站的典型案例，由于本站用地非常紧张，技术难度比较大。施工图完成后由于拆迁受阻，施工迟迟未开展工作。专家们建议，城市中心的变电站不能仅仅考虑功能和经济性，应该在环境和人文上多做文章。建筑离不开其存在的环境，每个场地从某种概念上说都是独一无二的，是自然和社会活动相互作用的结果。建筑师有责任使设计同先前存在的场地保持某种连续性，这是对环境的尊重，对人文的尊重，也是对历史的尊重和发扬。
通过现场调研，考虑到变电站主要立面为西侧和南侧，北侧、东侧均为低矮的灰色四合院平房，南侧为绿化带，变电站在东四北大街以东显得格外突出，不能再以平淡的外形隐藏于市井中。当然，时代在进步，我们不可能再用烦琐的装饰、青砖建造现代化的工业厂房，设计的指导思想应该是在尊重文化脉络的基础上用现代建筑语言、建筑材料扬弃。
在变电站竣工后，虽然由于施工质量不佳造成内外装修都有很多不尽如人意的地方，比如外墙砖色彩略深。但总体来说，变电站最后的外装饰设计基本达到设计意图，同时，由于没有改变原设计外墙面砖的材料，仅仅增加了较少的挤塑聚苯板装饰，没有增加工程造价，做到了经济和艺术的双赢。
6 结束语
在用电量激增的情况下，能够对变电站土建设计中的特殊问题进行相关的考察和处理，在某种程度上，会增加变电站的有效性，提高建设的人性化。合理地处理变电站设计的特殊问题，可以提高变电站建筑寿命，保证变电站运行的有效性、科学性。
参考文献：
[1] 李勇.关于变电站土建设计要点的分析[J].广东科技.2011(24)
[2] 张明石,曾梅.某220kV变电站土建设计[J].能源技术经济.2011(11)
[3] 李宇,陈明玉.变电站土建优化设计[J].华电技术.2011(01)
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：电力工程；变电站；土建设计
Abstract: in this paper the author, based on his years of practical experience, the substation design relevant civil problems are discussed, and the related problems with it views and opinions, is only for reference.
Key words: electric power projects; Substation; Civil engineering design
中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：
随着经济建设的大力发展，人们生活水平的提高，对用电的需求也越来越大，变电站建设的工程量也越来越大。变电站建设已经进行过一次又一次的技术革新，从技术设备到硬件设施等，都有了较大的进步和进展。变电站已经逐渐深入到内地市中心、人口密集的地区，针对不同地区出现的一系列问题，这就需要在变电站的土建设计和施工过程中要合理处理特殊问题。科学的解决方法不但能够使施工工作顺利进行，而且能够给用电居民带来意想不到的效益，使区域的用电网络更加快捷。
l选址阶段
1.1站址概述
站址的选择必须符合当地政府规划的要求。设计人员在选址前应到当地规划和国土等政府部门收集城市规划和土地利用总体规划资料，拟建的当地工业区变电站还需收集到工业区的相关规划。按照国家土地使用相关要求，为了建设资源节约型、环境友好型的电网，对于耕地与经济效益比较高的土地应该少占用或者不占用，应当尽可能地利用劣地与荒地。
1.2水文气象、站址地质条件
除了客观的因素影响选址外，水文气象、站址工程的水文地质条件、站用电源、站区供水水源条件、防洪排水及大件运输，甚至拆迁赔偿等，也是我们需要了解的内容。设计人员应当尽量选择地形较为平坦、进站道路较短且缓、拆迁量比较少、能够直接对水源进行利用、日后运行方便的站址。
1.3水源条件、防洪排水及交通运输
应说明站址的永久供水水源、防洪涝情况及排水措施，并就拆迂赔偿情况、站用电源进行初步考虑，同时应说明各站址方案大件运输的条件和方案，调查和估算各站址大件运输方案的措施处理费用。
2可行性研究阶段
2.1占地面积
就变电站总平面布置而言，主变数量以及出线回数是对规模进行合理安排的决定性因素，对建筑物与室外配电的装置场地之间的关系进行合理的调剂，同时对先进的设备以及丁艺的安排方法进行采用，向空间发展，这样可以有效减少占地面积。建筑物在对应用功效加以满足的条件下，要尽力将其合并为整栋的综合楼，可以减少占地面积，同时相应附属的围墙、挡土墙以及场地的平整费用也会降低。
2.2经济作物和拆迁或者林木的赔偿
在可行性研究阶段，必须对站址所在地的拆迁赔偿、建筑材料的供给以及土地的征用费等情况进行收集并分析以保证在后期建设时费用计算合理，不会出现大的变动。
要尽量减少对经济林木或者经济农田的占用，同时也需详细了解站址范围内已建成的输电线路、通信线路、房屋、水渠、池塘的情况，尽量减少改迁的情况，在必要时，对总平面进行局部七U角、旋转以及平移等，以此来减少赔偿的费用，降低总体造价。
2.3地基处理以及地下的隐蔽设施
在可行性研究阶段，应在满足岩土勘测规范对可行性研究研究勘测要求的前提下，根据具体情况更加详细地对地质进行可研勘测，需说明站址区域地质、区域构造和地震活动情况，确定地震基本烈度，本阶段勘测应对站址方案的稳定性做出最终评价。说明站址的地形、地貌特征，地层岩性、岩土结构、成因类型及分布，确定地基类型。同时需要了解站址及附近地区的不良地质作用，是否有滑坡、土洞、溶洞、地下有没有防空洞、矿藏采空区等，并对其危害程度和发展趋势作出判断。提出防治措施，比如溶洞发育地区是否需要采取灌浆处理等措施。
3初步设计阶段
3.1总平面布置设计
3.2竖向布置设计
无论阶梯式还是平坡式布置，必须对原有地形进行有力的利用，尽量减少场地的平整挖填方量，尽量做到挖填方平衡，避免出现高挖深填，大挖大填。对站址所在位置地形的高差大小加以判断并比较，选择采用平坡式或者阶梯式布置，降低平整场地以及基础的费用，在设计中。应该对基坑的开挖土石方以及挡土墙和边坡的开挖量加以考虑。对地彤比较平坦的站址来说，应该采用平坡式设计，坡度应该尽量和原来的地形保持一致，对场地的排水加以考虑。
3.3挡土墙设计
在挖填方量确定的情况下，挡土墙的高度越小越好。经过竖向以及平面优化以后，挡土墙的高度通常会比较优化，依据不同的用处以及地质条件，对挡土墙断面形式进行不同的选择。土质边坡挖方区的高度应尽量在挖方区的采用先做挡土墙再放坡的形式，这样可以减少对边坡开挖以及占地。
3.4建筑结构
依据变电站的设计规模，参照南方电网标准化设计，在本阶段需确定最终的建筑面积，首先应保证建筑面积能满足功能需求，可以适当减少没有必要的附属建筑的面积。在条件许可的情况下，建议配电装置楼、综合楼、电容器室等均采用混凝土框架结构，混凝土框架结构不仅仅抗震能力远远高过砖混结构，而且由于空间大，便于电气设备安装。
3.5地基处理及基础选型
在初步设计阶段，土建专业需要对地基处理方案及基础选型进行比较，需从适宜性、经济性、施工的难易度等方面进行分析，以确保在初步设计审查中能够确定地基处理方案及基础型式。
4施工图设计阶段
通过初步设计审查后，就土建專业来说，对土建总平面布置、建筑面积、结构选型、地基处理方案、基础选型等都有了明确的审查意见。
施工图设计阶段就是依据初步设计审查意见，要按照现行的规程以及规范或者国家标准，先从局部后从整体进行设计，设计的原则是不应该超过初步设计审查确定的范围。在对所有的厂家资料、电气提资、尺寸进行判断，并且确认无误后，按要求进行设计。
5 工程实例分析
以某变电站土建设计为例分析变电站设计过程中的考虑。
该站位于南北约7l米，东西约25米的不规则狭长地带内，占地面积约为1643平方米。变电站与地铁站地下通风道及排风口贴建，设计为无人值班、有人值守、全户内型变电站。变电站建设规模：终期安装110／10.5kV 50MVA有载调压变压器4台，一期安装2台。110千伏侧采用单母线分段接线，进线2回，出线2回。一期不安装110千伏出线电缆。10千伏侧采用单母线多分段环形接线，终期出线56回，本期出线28回。
厂房结合地块呈狭长状，长度方向为正东正西，地上三层，地下三层，总建筑面积3492平方米。地下埋深约12.15米，地上建筑高度13.95米，室内外高差0.45米。其中，110千伏GIS、主变及其散热器布置在地上一层；10千伏电容器、接地变、主控室布置在地上三层。10千伏开关柜布置在地下二层。地下一层和地下三层均为电缆夹层。
该站是城市型变电站的典型案例，由于本站用地非常紧张，技术难度比较大。施工图完成后由于拆迁受阻，施工迟迟未开展工作。专家们建议，城市中心的变电站不能仅仅考虑功能和经济性，应该在环境和人文上多做文章。建筑离不开其存在的环境，每个场地从某种概念上说都是独一无二的，是自然和社会活动相互作用的结果。建筑师有责任使设计同先前存在的场地保持某种连续性，这是对环境的尊重，对人文的尊重，也是对历史的尊重和发扬。
通过现场调研，考虑到变电站主要立面为西侧和南侧，北侧、东侧均为低矮的灰色四合院平房，南侧为绿化带，变电站在东四北大街以东显得格外突出，不能再以平淡的外形隐藏于市井中。当然，时代在进步，我们不可能再用烦琐的装饰、青砖建造现代化的工业厂房，设计的指导思想应该是在尊重文化脉络的基础上用现代建筑语言、建筑材料扬弃。
在变电站竣工后，虽然由于施工质量不佳造成内外装修都有很多不尽如人意的地方，比如外墙砖色彩略深。但总体来说，变电站最后的外装饰设计基本达到设计意图，同时，由于没有改变原设计外墙面砖的材料，仅仅增加了较少的挤塑聚苯板装饰，没有增加工程造价，做到了经济和艺术的双赢。
6 结束语
在用电量激增的情况下，能够对变电站土建设计中的特殊问题进行相关的考察和处理，在某种程度上，会增加变电站的有效性，提高建设的人性化。合理地处理变电站设计的特殊问题，可以提高变电站建筑寿命，保证变电站运行的有效性、科学性。
参考文献：
[1] 李勇.关于变电站土建设计要点的分析[J].广东科技.2011(24)
[2] 张明石,曾梅.某220kV变电站土建设计[J].能源技术经济.2011(11)
[3] 李宇,陈明玉.变电站土建优化设计[J].华电技术.2011(01)
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。