預(yù)制裝配式變電站設(shè)計(jì)和建造技術(shù)研究

張楠 姜濤

摘 要：隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)電力的需求也在逐漸的增加。因此，我國(guó)的相關(guān)部門(mén)必須要對(duì)變電站的土建設(shè)計(jì)進(jìn)行相應(yīng)的策略研究，進(jìn)而促使其土建工程能夠具備較高的創(chuàng)新性、節(jié)能性，可以有效的提升變電站的使用壽命，為我國(guó)的電力事業(yè)做出貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞：裝配式變電站;設(shè)計(jì)與建造

一、裝配式變電站主體設(shè)計(jì)方案

（一）預(yù)制式二次組合設(shè)備艙整體結(jié)構(gòu)型式

1.1.1結(jié)構(gòu)型式

（1）盡量保持集裝箱原結(jié)構(gòu)，少改動(dòng)集裝箱本體結(jié)構(gòu)。

（2）為了便于設(shè)備的安裝，預(yù)制艙應(yīng)設(shè)置兩扇門(mén)。并且在箱側(cè)的對(duì)角設(shè)置兩個(gè)風(fēng)窗并加裝雙向換氣扇，以便形成空氣對(duì)流。

（3）預(yù)制艙內(nèi)部應(yīng)設(shè)備光、電纜通道。

1.1.2頂部結(jié)構(gòu)

（1）多雨地區(qū)，為了防止箱內(nèi)積水，可將斜頂與集裝箱頂保持50角。

（2）多雪地區(qū)，為了防止箱內(nèi)堆積雨雪，需要增大斜頂與箱頂?shù)慕嵌取?/p>

（二）預(yù)制光纜設(shè)計(jì)方案

在眾多的光纜使用場(chǎng)合中，接線處理已成為現(xiàn)場(chǎng)施工中的突出問(wèn)題。傳統(tǒng)的光纜接線方法是在現(xiàn)場(chǎng)熔接，由于繁瑣、技術(shù)要求高，造成施工費(fèi)用大，施工周期長(zhǎng)，且難以保證質(zhì)量等一系列問(wèn)題。

預(yù)制式安裝技術(shù)是工廠按照光纜用戶的要求，在專用生產(chǎn)設(shè)備上將光纜和連接器連接在一起，可以保證質(zhì)量和大大縮短現(xiàn)場(chǎng)工期。因此，預(yù)制式安裝的出現(xiàn)改變了長(zhǎng)期在施工現(xiàn)場(chǎng)制作光纜熔接的歷史，是電力系統(tǒng)光纜使用的一大突破。

1.2.1常規(guī)方案

預(yù)制光纜可采用4芯ODC光纜組件和12/24芯Masterline光纜組件。ODC光纜組件均為4芯，芯數(shù)較少，可用于保護(hù)裝置到戶外智能控制柜的直采直跳，若兩柜之間的連接光纜超過(guò)4芯，則需要采用并排多個(gè)ODC的方案，但有延長(zhǎng)線的設(shè)計(jì)方案，長(zhǎng)度更加靈活;Masterline光纜組件從2到144芯均可使用，智能變電站中一般采用12、24芯，適用于兩柜之間的連接光纜芯數(shù)較多的情況，Masterline光纜組件最大的優(yōu)點(diǎn)在于預(yù)制端帶分支。

1.2.2光纖配線柜方案

在每個(gè)預(yù)制艙設(shè)置一面光纖配線柜，預(yù)制艙內(nèi)二次設(shè)備至光纖配線柜的光纜采用尾纜，在工廠完成接線盒調(diào)試。現(xiàn)場(chǎng)智能控制柜與預(yù)制艙光纖配線柜接線采用雙端預(yù)制室外光纜，現(xiàn)場(chǎng)即插即用。

預(yù)制光纜選型同方案一，預(yù)制方案建議采用雙端預(yù)制。

二、新型裝配式梁柱節(jié)點(diǎn)

預(yù)制構(gòu)件節(jié)點(diǎn)拼接設(shè)計(jì)是裝配式建筑普遍存在的問(wèn)題，成為了當(dāng)下急需解決的問(wèn)題。單一的預(yù)制構(gòu)件在拼接預(yù)制構(gòu)件時(shí)，其節(jié)點(diǎn)的強(qiáng)度和抗震性能卻不能夠得到保證。通過(guò)對(duì)裝配式建筑的合理的分析，能夠發(fā)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)處的受力和問(wèn)題和施工工藝問(wèn)題，進(jìn)而能夠根據(jù)實(shí)際情況設(shè)計(jì)出一種新型的裝配式梁柱節(jié)點(diǎn)。此節(jié)點(diǎn)采用的型鋼強(qiáng)度較高，主要運(yùn)用高強(qiáng)度的的螺栓進(jìn)行梁柱節(jié)點(diǎn)間的連接工作，然后由后期的建筑工作，將疊梁進(jìn)行合理的澆筑，促使其與柱核心區(qū)域形成一個(gè)整體。

三、結(jié)合工程概況施工要點(diǎn)

某220kV變電站工程中含有一幢主控制室和一幢消防泵房，均為單層結(jié)構(gòu)。主控制室軸網(wǎng)尺寸橫向?yàn)?.75m和3.3m，縱向軸線間距為4.525m和4.525m，建筑高度約4m。消防泵房為單跨結(jié)構(gòu)，僅需四根柱即可。

當(dāng)采用預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)，由于結(jié)構(gòu)軸線間距跨度比較小，采用預(yù)制混凝土梁梁高度不會(huì)太大，且配筋量較少，基本可以實(shí)現(xiàn)梁柱統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，工廠化加工，機(jī)械化施工。

通過(guò)計(jì)算，基礎(chǔ)采用預(yù)制混凝土一階臺(tái)階的獨(dú)立基礎(chǔ)，規(guī)格采用一種即可，即底面尺寸1400*1400mm，高度800mm，臺(tái)階底部尺寸600*600，高度1700mm?；炷林y(tǒng)一采用450*450mm預(yù)制混凝土柱，高度一致。預(yù)制混凝土梁的截面盡量少，除梁長(zhǎng)度有3到4種外，梁截面主要有300*700mm和300*500兩種。對(duì)于板，統(tǒng)一采用鋼筋桁架樓承板，板厚160厚，其中底部85厚采用預(yù)制，預(yù)制板種類僅有兩種尺寸，待現(xiàn)場(chǎng)裝配完成，頂部采用二次灌漿料進(jìn)行現(xiàn)澆上部75厚混凝土?？梢钥闯觯瑢?duì)于小體量的預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一化，方便工廠化加工和現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械化施工。

當(dāng)采用鋼結(jié)構(gòu)時(shí)，需要在鋼柱鋼梁上進(jìn)行防腐防火，并且防腐防火的使用年限較全壽命期少很多，通常使用年限在15年左右，因而鋼結(jié)構(gòu)房屋需要定期維護(hù)。

本工程采用鋼結(jié)構(gòu)時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)的柱截面尺寸統(tǒng)一為350*350*10*14，鋼結(jié)構(gòu)梁截面對(duì)于跨度較大的可以采用HW400*400*8*12，對(duì)于跨度較短的梁可以采用HW300*300尺寸，屋面采用鋼筋桁架樓承板即可。通過(guò)計(jì)算同樣可以滿足承載力要求。

結(jié)語(yǔ)

總而言之，對(duì)變電站實(shí)行裝配式的建設(shè)模式，能夠有效的節(jié)約土地資源，降低工程的成本，發(fā)揮出裝配式建設(shè)模式的基本作用。還能夠促使變電站的建設(shè)更加趨向節(jié)約型、環(huán)境友好型，并且取得了較為理想的經(jīng)濟(jì)效益，其未來(lái)的發(fā)展前景較為廣闊。但是目前的發(fā)展現(xiàn)狀卻存在許多問(wèn)題，需要相關(guān)人員加強(qiáng)對(duì)其的研究，促使裝配式的變電站能夠得到較高程度的推廣。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙凱.淺談裝配式變電站的土建設(shè)計(jì)[J].低碳世界，2016（11）：68-69.

[2]熊承偉.裝配式變電站土建設(shè)計(jì)[J].低碳世界，2014（21）：53-55.

[3]趙麗平.裝配式變電站的土建設(shè)計(jì)[J].建設(shè)科技，2013（23）：85-86.

[4]徐峰.裝配式變電站的發(fā)展及土建設(shè)計(jì)[J].科技傳播，2010（09）：86-87.