浅议民用建筑地下变电站的建设与施工论文
作者:佚名; 更新时间:2019-01-08

  论文关键词:民用建筑地下变电站建设

  论文摘要:随着经济的不断发展,特别是近几年房地产的开发,供电负荷猛增,使变电站的分布越来越密。为此,在城区建设变电站就面临一些新的问题。本文针对城市商业区建设变电站所面临的新问题,提出对土地的综合利用措施,即将地下变电站与民用建筑结合建设,通过采用无油化设备,提高消防的安全性。通过地面上的商业开发,提高土地利用率,美化城市环境,同时降低工程造价。

  国外在这方面已有多年成功运行的经验,我国一些大城市也有这方面的例子,并随着经济的发展,呈现出越来越迫切的需要。预计未来几年,将会有更多的地下变电站出现。

  一.城区建设变电站面临问题

  城区房地产的开发和旧城改造,使深入市中心的变电站越来越多,其建设难度也越来越大,主要面临下列几个问题:

  1、用地紧张,站址难觅,即使能征得用地,面积也非常小,设计难度大、要求高。

  2、征地拆迁费用非常昂贵,已远远超出建变电站的费用,致使每千伏安造价很高。

  3、市中心往往为繁华的商业用地,有着极高的商业价值,土地资源十分有限和宝贵,如仅建1座3~4层的变电站,则土地得不到充分利用,是一种极大的资源浪费。

  4、与周围环境协调的要求高,建筑的格调与景观和环境要融为一体。

  5、防火、防爆、防噪声的要求特别高。

  由于上述原因,我们在对变电站进行设计时,就必须综合考虑,全面衡量各方面的利与弊。为解决这些问题,借鉴国外的经验,特别是如何降低造价,提高土地的利用价值,考虑在地下建变电站,地面上进行物业开发,不失为一种新的途径、新的思路。

  二.地下变电站建设的基本技术原则

  由于变电站建设在繁华的商业区,对消防、噪声的要求特别高,因此,在这种特殊环境中建地下变电站,就

  必须确定以下几点作为主要设计原则:

  1、简化接线,尽量采用线路-变压器组单元接线形式,10kV采用单母线分段接线,分段开关设备自投。当1台主变或1条线路故障时,可保证不间断供电。

  2、设备选型宜小型化,以减少占地面积,使整体布置趋于紧凑合理。

  3、全站设备无油化,包括主变压器采用进口的SF6气体绝缘变压器。这样全站无易燃、易爆物,既能简化消防系统,又可将火灾的影响局限在地下,而不致影响到地面。

  4、简化总体布置,尽量减少挖方量,减少设备布置层数,以方便运输和安装,简化消防、通风系统,同时为将来的运行维护创造良好的条件。

  5、按无人值班站考虑,设“四遥”系统。

  三.总体布置与建筑结构的考虑

  鉴于征地情况的千变万化,不可能给出一种特定的模式,这里我们仅讨论总体布置方案的一些原则性要求,以说明地下变电站的技术可行性。

  1、要考虑的是大型设备的运输通道。而且,既要考虑地下部分通道,也要满足地面上运输和消防通道的要求,同时还有垂直通道的要求。一般地面上可利用公路或规划路等;垂直通道则可在人行道、绿化带上预留吊物井,井口设可拆装盖板,平时盖上板,必要时掀开盖板,即可进行吊装运输。如吊物井设在绿化带上,则该通道还可以作为通风系统的风口。

  2、应考虑一次主设备间的连接。由于采用了简化接线,变压器高压侧设备的连接较易解决。110kV如采用负荷开关与ST6气体绝缘变压器整套设备,则只需将电缆引出即可。而主变压器低压侧与10kV高压开关柜之间既可用电缆,也可采用母排连续。当然采用电缆具有灵活方便的优点,但由于电流大,使电缆的截面和数量也随之增大,并使电缆与高压开关柜的连接难度增大,有可能加多一个过渡连接柜。这将使本已有限的空间更为困难。母排则具有载流量大,连接直观的优点,但一般要求变压器与高压室靠近布置。在受地形条件限制时,则难以采用。

  3、应考虑地下变电站的结构与地面上民用建筑结构的协调关系。既要满足地下变电站的工艺要求,又要满足地面上民用建筑间隔和采光的合理性。特别对高层建筑,整幢大楼的电梯井简力筒位于中央,应注意其对地下站布置的影响。协调关系的好坏,是整个项目的关键,也是我们进行设计的重点,因为这直接影响到整个综合建筑的经济性。 众所周知,主变压器室和10kV高压室占的空间最大,也是变电站的核心部分。因此,设计时应充分考虑到其运行维护的方便性,使布置清晰,便于操作、便于巡视,梁柱结构简单,且能满足上层民用建筑的合理性要求,使间隔合理,采光充足,不产生暗间。上层民用建筑的功能可根据具体情况而定,或为写字楼,或为商住楼等。一般,裙房可考虑首层为商铺,第2~4层为停车场。

  4、尽量使设备布置在1层,使之清晰明了,紧凑合理,便于电缆的敷设连接,便于运输安装和操作维护。

  5、应根据站址周围的环境来确定地面上民用建筑的功能,以获得最佳的经济效益。同时还应考虑与环境的协调,增强城市建筑的美学效果。

  四.消防、通风及噪声处理

  1、消防系统变电站常用的灭火装置通常有以下几种:水喷雾灭火系统、固定式气体灭火系统以及移动式或手提式气体灭火器。

  站内各电气设备间、电缆层均应设置火警探测器,可采用感温感烟探头、线型感温电缆等。由于地下站环境潮湿,尚应考虑探测器的防潮功能。控制系统应具有监视、自动、手动、远动等功能,且可将报警及控制信号通过RTU传输到调度中心或消防部门。

  2、通风系统及噪声处理地下变电站的通风系统与地面站不同,其设备的散热通风必须依靠机械通风。主变压器是全站最大的热源,有水冷和风冷2种冷却方式。由于水冷方式的复杂性及给运行维护带来的困难,一般尽量采用风冷方式。为此,可考虑采用由地面绿化带自然进风,流经各设备用房,然后由排风机通过风管将室内的热空气抽至室外。主控室和10kV高压室可设空调。

  值得注意的还有对噪声控制的要求。由于所有设备均放置在地下,而混凝土墙及楼板本身已具有良好的隔声效果,因此只要在进、排风口采取消声措施,就可有效降低噪声。

  降低噪声的主要措施:

  a)采用低噪声轴流风机;

  b)进出风井处设置厚片式消声器;

  c)进出风口处设绿化带吸声;

  d)降低风管的设计风速。

  另外,还可通过加装吸音材料来降低噪声。一般,经上述方法处理后,均能满足环保要求。

  3、电磁干扰问题首先,在设计中,我们应尽量避免选用对外电磁干扰大的设备,如空芯电抗器等。其次,在地面层设置好的屏蔽层,以减少对外界的电磁干扰影响。除此之外,还可采用一些屏蔽电缆以免受电磁场的干扰。通过以上的分析可知,对土地的综合利用,不仅技术上可行,而且经济效益明显:既能有效地提高土地利用率,改善城市景观,优化城市环境,也能有效降低工程费用,并可以很好地解决消防和噪声污染问题。

  国外在这方面已有多年成功运行的经验,我国一些大城市也有这方面的例子,并随着经济的发展,呈现出越来越迫切的需要。预计未来几年,将会有更多的地下变电站出现,希望本文对此能有一些参考价值。

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