談變電站總體規(guī)劃及布置

馮樹琴

(廣西電力工業(yè)勘察設(shè)計(jì)研究院，廣西南寧 530023)

0 引言

在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的今天，電力系統(tǒng)在推動(dòng)地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起到越來(lái)越重要的作用。在加強(qiáng)及改善電力設(shè)施建設(shè)的同時(shí)，要關(guān)注電力建設(shè)與環(huán)境、規(guī)劃等方面相統(tǒng)一協(xié)調(diào)。變電站為電力系統(tǒng)重要組成部分，其建設(shè)受環(huán)境因素影響，同時(shí)改變了周圍環(huán)境、占用自然資源，合理布置變電站在加強(qiáng)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的今天，起到越來(lái)越重要的作用。

變電站站內(nèi)總平面布置是由電氣專業(yè)完成的，圍墻內(nèi)用地合理性主要由電氣工藝專業(yè)控制。土建專業(yè)則根據(jù)電氣總平面布置，在滿足系統(tǒng)規(guī)劃、電氣線路等專業(yè)要求的前提下，結(jié)合地區(qū)規(guī)劃、站址區(qū)地形地貌、防洪排水、交通運(yùn)輸?shù)葪l件完成變電站總體規(guī)劃及布置。土建專業(yè)的總體規(guī)劃及布置工作主要包括確定變電站圍墻的方位、站區(qū)豎向布置、站區(qū)邊坡支護(hù)、防排洪(水)設(shè)計(jì)及進(jìn)站道路設(shè)計(jì)方案等幾個(gè)方面，其在規(guī)劃區(qū)內(nèi)、外有不同設(shè)計(jì)原則，以下介紹規(guī)劃區(qū)內(nèi)、外變電站總體規(guī)劃及布置以上幾個(gè)方面的設(shè)計(jì)方法。

1 變電站方位(變電站圍墻位置)的確定

位于城鎮(zhèn)規(guī)劃區(qū)范圍內(nèi)，變電站的方位布置主要依據(jù)規(guī)劃部門提供的控制性詳規(guī)確定。一般情況下，變電站圍墻平行于規(guī)劃道路，同時(shí)兼顧線路出線，如果采用電纜出線，變電站方位需兼顧電纜出線易于與規(guī)劃預(yù)留電纜通道銜接;若采用架空出線，變電站方位需為線路終端塔預(yù)留位置。在確定此類變電站方位時(shí)設(shè)計(jì)人員須與規(guī)劃部門密切溝通、協(xié)商。

位于規(guī)劃區(qū)范圍外的變電站方位確定原則:首先從線路順暢和滿足電氣工藝要求的角度考慮變電站大致方位，然后根據(jù)地形地貌、地質(zhì)條件、交通運(yùn)輸條件、周圍建(構(gòu))筑物和環(huán)境條件等因素最終確定變電站方位。變電站站址一般多選擇在荒地、劣地、坡地，地形多有起伏、存在高差，特別是山區(qū)變電站，大多站址區(qū)具有坡度陡，高差大的特點(diǎn)。此類地區(qū)變電站主要以考慮最大限度減少土方工程量、選擇地質(zhì)條件穩(wěn)定位置及利于進(jìn)站道路引接來(lái)進(jìn)行布置。一般情況下圍墻長(zhǎng)邊沿著等高線布置，短邊則相應(yīng)的垂直于等高線，同時(shí)避開地質(zhì)條件差的地方、減少土方及邊坡工程。而位于平緩地帶的變電站其方位布置更簡(jiǎn)單、靈活。

1．1 確定站區(qū)方位工程案例一

220 kV紫荊變電站位于北海市海城區(qū)規(guī)劃建設(shè)的S-4片區(qū)，即北海市南珠大道以西、上海路以東、西南大道以南、新世紀(jì)大道以北的區(qū)域范圍內(nèi)。

方案設(shè)計(jì)思路:

根據(jù)線路出線要求:220 kV出線往東，110 kV出線往北，均采用架空出線，站區(qū)東面考慮預(yù)留70 m距離作為線路終端塔用地，110 kV線路終端塔考慮架設(shè)在規(guī)劃道路對(duì)面的綠化帶，故變電站按東距規(guī)劃路70 m，北臨規(guī)劃道路來(lái)確定變電站位置。以上布置占用了所在地塊的東北角以保證地塊其他區(qū)域的完整性，并同意與規(guī)劃部門協(xié)商，獲得了批準(zhǔn)。

1．2 確定站區(qū)方位工程案例二

220 kV中路變電站位于防城港市光坡鎮(zhèn)光坡村花娘潭附近的一丘坡上，距企沙鎮(zhèn)約8．4 km，南距企沙一級(jí)公路約160m。企沙一級(jí)公路向南到達(dá)企沙鎮(zhèn)，向北到達(dá)防城港市區(qū)，可與防城港周邊的交通網(wǎng)絡(luò)連接，站址交通便利。

站址區(qū)為丘陵地貌，場(chǎng)地位于平緩丘脊上，坡度一般為5°～20°，局部可達(dá)45°，地面高程約6m～32m，相對(duì)高程約26m，站址東、西面分別為沖溝及谷底，溝底地面高程為2 m～10 m。場(chǎng)地內(nèi)種植有桉樹，溝谷底為水田，種植有水稻。

方案設(shè)計(jì)思路:

線路出線要求:220 kV往東出線，110 kV往西出線;結(jié)合電氣總平面布置，變電站長(zhǎng)軸大致需呈南北方向布置。根據(jù)現(xiàn)有地形和地質(zhì)條件，變電站位置需避開站址區(qū)所在山坡東、西面的沖溝(避免變電阻擋山洪的排泄)，并且變電站圍墻長(zhǎng)軸大致平行于等高線布置，由此變電站方位按圍墻長(zhǎng)軸為北偏西35°00'00″布置。

2 站區(qū)豎向布置

變電站站區(qū)豎向布置包括豎向布置的形式、場(chǎng)地坡向、坡度及場(chǎng)地標(biāo)高等。

1)豎向布置形式。

變電站豎向布置分為平坡布置和階梯布置兩種形式，一般情況下采用平坡布置，當(dāng)原有地形有明顯坡度的時(shí)候才采用臺(tái)階布置，若原有地形坡度大，但地形破碎時(shí)也不適宜采用臺(tái)階布置。

2)場(chǎng)地坡度。

一般為0．5%～2%，有可靠排水措施時(shí)，可小于0．5%，戶外配電裝置平行于母線方向的場(chǎng)地設(shè)計(jì)坡度不宜大于1%。場(chǎng)地坡向要有利于變電站內(nèi)、外排水系統(tǒng)的連接，并且盡量與原地形坡向一致。

3)場(chǎng)地標(biāo)高。

位于規(guī)劃區(qū)的變電站標(biāo)高需結(jié)合區(qū)塊標(biāo)高、規(guī)劃區(qū)道路及排水管網(wǎng)標(biāo)高統(tǒng)一確定。規(guī)劃區(qū)外變電站場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高一般按站址土石方平衡來(lái)確定，同時(shí)考慮減少土石方、邊坡支護(hù)工程量及進(jìn)站道路引接等方面。按以上方式確定標(biāo)高宜高出頻率為1%的高水位之上，否則應(yīng)有可靠的防洪措施;在內(nèi)澇地區(qū)建站，防洪圍堤堤頂標(biāo)高宜高出頻率為1%的內(nèi)澇水位0．5;當(dāng)采用防洪措施時(shí)，防洪設(shè)施標(biāo)高應(yīng)高于上述高水位標(biāo)高0．5 m，也可采取措施使主要設(shè)備底座和生產(chǎn)建筑的室內(nèi)地坪標(biāo)高不低于上述高水位(以上防洪規(guī)定適用于220 kV～500 kV變電站)。

2．1 豎向布置案例一

上述220 kV紫荊變電站豎向布置設(shè)計(jì)思路:

該站址位于北海市S-4片區(qū)，場(chǎng)地自然地面高程為8 m～10 m之間，由于站址位于城市規(guī)劃區(qū)，站區(qū)標(biāo)高不能按土石方平整確定。

根據(jù)現(xiàn)階段詳規(guī)資料，變電站站區(qū)附近規(guī)劃道路標(biāo)高在10．00 m～10．60 m之間，由于詳規(guī)未最終確定，為了避免變電站建成后進(jìn)站道路跟規(guī)劃道路銜接困難，變電站場(chǎng)地雨水接入市政管網(wǎng)困難及規(guī)劃道路上雨水灌入變電站等問題，規(guī)劃局建議變電站標(biāo)高高于規(guī)劃道路設(shè)計(jì)標(biāo)高0．8 m左右，最終根據(jù)現(xiàn)有排水條件及規(guī)劃道路標(biāo)高，變電站設(shè)計(jì)標(biāo)高為11．40 m～12．09 m，高于百年一遇洪水位4．28 m，站址滿足防洪要求。按此設(shè)計(jì)標(biāo)高，變電站需外購(gòu)填土約56 000 m3。

2．2 豎向布置案例二

上述220 kV中路變電站豎向布置設(shè)計(jì)思路:

220 kV中路變電站布置位置在原有地形呈中間高，東、西兩側(cè)低，根據(jù)電氣總平面布置、地形及地質(zhì)條件，變電站豎向布置采用平坡布置，坡向由場(chǎng)地中間往東西兩側(cè)找坡，場(chǎng)地坡度為2%(坡向垂直于母線方向)，以減少土石方工程量及兩側(cè)填方邊坡高度。變電站平整標(biāo)高按土石方綜合平衡原則確定，經(jīng)計(jì)算，場(chǎng)平設(shè)計(jì)標(biāo)高為17．60 m ～18．43 m，高于百年一遇洪水位 3．96 m，滿足防洪要求。

3 站區(qū)邊坡支護(hù)方案

變電站場(chǎng)地按設(shè)計(jì)標(biāo)高平整后，站區(qū)周圍存在填、挖方邊坡，變電站邊坡處理方式有護(hù)坡、擋土墻或護(hù)坡及擋土墻相結(jié)合的形式。護(hù)坡支護(hù)方式費(fèi)用較低，但占地面積較大，擋土墻費(fèi)用較高但節(jié)省土地，邊坡支護(hù)的形式可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況從安全、經(jīng)濟(jì)等方面考慮。站址地形平緩，用地面積不受限制時(shí)，可考慮采用護(hù)坡，站址地形較陡、變電站用地面積受限或采用護(hù)坡易于造成邊坡失穩(wěn)，考慮采用擋土墻支護(hù)。

3．1 邊坡支護(hù)工程案例一

上述220 kV紫荊變電站邊坡支護(hù)方案設(shè)計(jì):

變電站按設(shè)計(jì)標(biāo)高確定后，周圍存在1．5 m～3．5 m高邊坡，根據(jù)規(guī)劃局批復(fù)的用地范圍，變電站西側(cè)還需預(yù)留回建水渠的用地面積，南側(cè)距離用地邊線約3 m，北側(cè)預(yù)留出線終端塔的位置，故西、南及北側(cè)站外用地面積受限，考慮采用擋土墻支護(hù)，東側(cè)考慮采用護(hù)坡支護(hù)。

3．2 邊坡支護(hù)工程案例二

上述220 kV中路變電站。

變電站確定平整標(biāo)高后，站區(qū)周圍最大填方高度為11．8 m，最大挖方高度為6．2 m，根據(jù)地形東西兩側(cè)低谷段地勢(shì)平緩，變電站用地不受限制，故變電站填方邊坡考慮分級(jí)放坡，第一級(jí)邊坡坡度為1∶1．75，高度為8 m，第二級(jí)邊坡坡度為1∶2，中間設(shè)置2 m高平臺(tái)，邊坡采用300厚漿砌片石護(hù)坡，護(hù)坡坡腳設(shè)置約1 m高擋土墻;站區(qū)挖方邊坡坡度為1∶1．75，邊坡采用300厚漿砌片石護(hù)坡。

4 站址防排洪(水)設(shè)計(jì)

變電站位于規(guī)劃區(qū)內(nèi)，站區(qū)外雨水由規(guī)劃區(qū)設(shè)置雨水管網(wǎng)統(tǒng)一收集，而變電站雨水一般接入規(guī)劃區(qū)雨水管網(wǎng)。而規(guī)劃區(qū)外建站，由于原站址區(qū)雨水順著地形自然排泄，變電站的建設(shè)可能使周圍存在阻水區(qū)，或者站區(qū)周圍存在的地表徑流或山洪流往變電站，如果處理不當(dāng)，將會(huì)對(duì)站區(qū)形成嚴(yán)重威脅。變電站周圍應(yīng)合理設(shè)置排水(洪)設(shè)施，防止雨水對(duì)變電站產(chǎn)生沖刷。站外排水措施，主要采用“宜順不宜擋”“宜分不宜集”的原則，即采用開挖排水(洪)溝、截洪溝等方式，將站區(qū)外雨(洪)水引至天然排水通道。此外站外排(截)水溝的設(shè)置可與站內(nèi)雨水排泄統(tǒng)一結(jié)合起來(lái)，以減少基建費(fèi)用。

5 進(jìn)站道路設(shè)計(jì)

規(guī)劃區(qū)內(nèi)進(jìn)站道路，應(yīng)符合當(dāng)?shù)氐缆芬?guī)劃要求。規(guī)劃區(qū)外進(jìn)站道路宜順直短捷，并宜利用已有道路或路基，從現(xiàn)有的公路引接，一般可分為改造段和新建段，改造段為對(duì)原有道路加寬硬化，與當(dāng)?shù)卮迕窆餐褂寐范巍?duì)原有道路改造時(shí)，超過(guò)原有道路部分用地可采用與當(dāng)?shù)鼐用駞f(xié)調(diào)賠償?shù)奶幚硇问健Ｐ陆ǘ胃鶕?jù)順直短捷的原則，根據(jù)原有地形，避開地質(zhì)條件差的地段，沿著平緩地段確定的路段。

進(jìn)站道路設(shè)計(jì)工程案例。

500 kV玉林變電站位于玉林市區(qū)以南17 km處陸川縣馬坡鎮(zhèn)雄英村東北側(cè)的丘坡上。變電站進(jìn)站道路考慮從站址南面的馬坡至石和鄉(xiāng)道引接，結(jié)合原有機(jī)耕土路，K0+00～K1+020路段為改造段，即沿著原有機(jī)耕路采取加寬硬化的改造措施，K1+020～K1+107．12路段為新建段，根據(jù)順直短捷的原則，從改造道路接至變電站。

6 結(jié)語(yǔ)

變電站站區(qū)方位、豎向布置、邊坡支護(hù)、防(排)洪設(shè)計(jì)、進(jìn)站道路的確定在規(guī)劃區(qū)內(nèi)外的布置方法不同，規(guī)劃區(qū)內(nèi)變電站總體布置較為單一，在滿足電氣工藝、線路及系統(tǒng)規(guī)劃要求的前提下，主要受制于規(guī)劃，而規(guī)劃區(qū)外變電站主要取決于現(xiàn)場(chǎng)自然環(huán)境，位于平原地區(qū)變電布置較為容易，位于山區(qū)變電站布置受地形、地勢(shì)、地質(zhì)、水文、氣象等自然條件的影響和制約。

［1］DL/T 5056-2007，變電站總布置設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程［S］．

［2］DL/T 5218-2005，220 kV～500 kV 變電所設(shè)計(jì)［S］．

［3］王時(shí)芬．廠區(qū)地形與總圖設(shè)計(jì)之探討［J］．有色金屬設(shè)計(jì)，2005(4):62-65．