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淺議民用建筑地下變電站的建設(shè)與施工論文
論文關(guān)鍵詞：民用建筑地下變電站建設(shè)
論文摘要：隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，特別是近幾年房地產(chǎn)的開發(fā)，供電負(fù)荷猛增，使變電站的分布越來越密。為此，在城區(qū)建設(shè)變電站就面臨一些新的問題。本文針對城市商業(yè)區(qū)建設(shè)變電站所面臨的新問題，提出對土地的綜合利用措施，即將地下變電站與民用建筑結(jié)合建設(shè)，通過采用無油化設(shè)備，提高消防的安全性。通過地面上的商業(yè)開發(fā)，提高土地利用率，美化城市環(huán)境，同時降低工程造價。
國外在這方面已有多年成功運行的經(jīng)驗，我國一些大城市也有這方面的例子，并隨著經(jīng)濟的發(fā)展，呈現(xiàn)出越來越迫切的需要。預(yù)計未來幾年，將會有更多的地下變電站出現(xiàn)。
一.城區(qū)建設(shè)變電站面臨問題
城區(qū)房地產(chǎn)的開發(fā)和舊城改造，使深入市中心的變電站越來越多，其建設(shè)難度也越來越大，主要面臨下列幾個問題：
1、用地緊張，站址難覓，即使能征得用地，面積也非常小，設(shè)計難度大、要求高。
2、征地拆遷費用非常昂貴，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出建變電站的費用，致使每千伏安造價很高。
3、市中心往往為繁華的商業(yè)用地，有著極高的商業(yè)價值，土地資源十分有限和寶貴，如僅建1座3～4層的變電站，則土地得不到充分利用，是一種極大的資源浪費。
4、與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)的要求高，建筑的格調(diào)與景觀和環(huán)境要融為一體。
5、防火、防爆、防噪聲的要求特別高。
由于上述原因，我們在對變電站進行設(shè)計時，就必須綜合考慮，全面衡量各方面的利與弊。為解決這些問題，借鑒國外的經(jīng)驗，特別是如何降低造價，提高土地的利用價值，考慮在地下建變電站，地面上進行物業(yè)開發(fā)，不失為一種新的途徑、新的思路。
二.地下變電站建設(shè)的基本技術(shù)原則
由于變電站建設(shè)在繁華的商業(yè)區(qū)，對消防、噪聲的要求特別高，因此，在這種特殊環(huán)境中建地下變電站，就
必須確定以下幾點作為主要設(shè)計原則：
1、簡化接線，盡量采用線路-變壓器組單元接線形式，10kV采用單母線分段接線，分段開關(guān)設(shè)備自投。當(dāng)1臺主變或1條線路故障時，可保證不間斷供電。
2、設(shè)備選型宜小型化，以減少占地面積，使整體布置趨于緊湊合理。
3、全站設(shè)備無油化，包括主變壓器采用進口的SF6氣體絕緣變壓器。這樣全站無易燃、易爆物，既能簡化消防系統(tǒng)，又可將火災(zāi)的影響局限在地下，而不致影響到地面。
4、簡化總體布置，盡量減少挖方量，減少設(shè)備布置層數(shù)，以方便運輸和安裝，簡化消防、通風(fēng)系統(tǒng)，同時為將來的運行維護創(chuàng)造良好的條件。
5、按無人值班站考慮，設(shè)“四遙”系統(tǒng)。
三.總體布置與建筑結(jié)構(gòu)的考慮
鑒于征地情況的千變?nèi)f化，不可能給出一種特定的模式，這里我們僅討論總體布置方案的一些原則性要求，以說明地下變電站的技術(shù)可行性。
1、要考慮的是大型設(shè)備的運輸通道。而且，既要考慮地下部分通道，也要滿足地面上運輸和消防通道的要求，同時還有垂直通道的要求。一般地面上可利用公路或規(guī)劃路等；垂直通道則可在人行道、綠化帶上預(yù)留吊物井，井口設(shè)可拆裝蓋板，平時蓋上板，必要時掀開蓋板，即可進行吊裝運輸。如吊物井設(shè)在綠化帶上，則該通道還可以作為通風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)口。
2、應(yīng)考慮一次主設(shè)備間的連接。由于采用了簡化接線，變壓器高壓側(cè)設(shè)備的連接較易解決。110kV如采用負(fù)荷開關(guān)與ST6氣體絕緣變壓器整套設(shè)備，則只需將電纜引出即可。而主變壓器低壓側(cè)與10kV高壓開關(guān)柜之間既可用電纜，也可采用母排連續(xù)。當(dāng)然采用電纜具有靈活方便的優(yōu)點，但由于電流大，使電纜的截面和數(shù)量也隨之增大，并使電纜與高壓開關(guān)柜的連接難度增大，有可能加多一個過渡連接柜。這將使本已有限的空間更為困難。母排則具有載流量大，連接直觀的優(yōu)點，但一般要求變壓器與高壓室靠近布置。在受地形條件限制時，則難以采用。
3、應(yīng)考慮地下變電站的結(jié)構(gòu)與地面上民用建筑結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)關(guān)系。既要滿足地下變電站的工藝要求，又要滿足地面上民用建筑間隔和采光的合理性。特別對高層建筑，整幢大樓的電梯井簡力筒位于中央，應(yīng)注意其對地下站布置的影響。協(xié)調(diào)關(guān)系的好壞，是整個項目的關(guān)鍵，也是我們進行設(shè)計的重點，因為這直接影響到整個綜合建筑的經(jīng)濟性。 眾所周知，主變壓器室和10kV高壓室占的空間最大，也是變電站的核心部分。因此，設(shè)計時應(yīng)充分考慮到其運行維護的方便性，使布置清晰，便于操作、便于巡視，梁柱結(jié)構(gòu)簡單，且能滿足上層民用建筑的合理性要求，使間隔合理，采光充足，不產(chǎn)生暗間。上層民用建筑的功能可根據(jù)具體情況而定，或為寫字樓，或為商住樓等。一般，裙房可考慮首層為商鋪，第2～4層為停車場。
4、盡量使設(shè)備布置在1層，使之清晰明了，緊湊合理，便于電纜的敷設(shè)連接，便于運輸安裝和操作維護。
5、應(yīng)根據(jù)站址周圍的環(huán)境來確定地面上民用建筑的功能，以獲得最佳的經(jīng)濟效益。同時還應(yīng)考慮與環(huán)境的協(xié)調(diào)，增強城市建筑的美學(xué)效果。
四.消防、通風(fēng)及噪聲處理
1、消防系統(tǒng)變電站常用的滅火裝置通常有以下幾種：水噴霧滅火系統(tǒng)、固定式氣體滅火系統(tǒng)以及移動式或手提式氣體滅火器。
站內(nèi)各電氣設(shè)備間、電纜層均應(yīng)設(shè)置火警探測器，可采用感溫感煙探頭、線型感溫電纜等。由于地下站環(huán)境潮濕，尚應(yīng)考慮探測器的防潮功能。控制系統(tǒng)應(yīng)具有監(jiān)視、自動、手動、遠(yuǎn)動等功能，且可將報警及控制信號通過RTU傳輸?shù)秸{(diào)度中心或消防部門。
2、通風(fēng)系統(tǒng)及噪聲處理地下變電站的通風(fēng)系統(tǒng)與地面站不同，其設(shè)備的散熱通風(fēng)必須依靠機械通風(fēng)。主變壓器是全站最大的熱源，有水冷和風(fēng)冷2種冷卻方式。由于水冷方式的復(fù)雜性及給運行維護帶來的困難，一般盡量采用風(fēng)冷方式。為此，可考慮采用由地面綠化帶自然進風(fēng)，流經(jīng)各設(shè)備用房，然后由排風(fēng)機通過風(fēng)管將室內(nèi)的熱空氣抽至室外。主控室和10kV高壓室可設(shè)空調(diào)。
值得注意的還有對噪聲控制的要求。由于所有設(shè)備均放置在地下，而混凝土墻及樓板本身已具有良好的隔聲效果，因此只要在進、排風(fēng)口采取消聲措施，就可有效降低噪聲。
降低噪聲的主要措施：
a)采用低噪聲軸流風(fēng)機；
b)進出風(fēng)井處設(shè)置厚片式消聲器；
c)進出風(fēng)口處設(shè)綠化帶吸聲；
d)降低風(fēng)管的設(shè)計風(fēng)速。
另外，還可通過加裝吸音材料來降低噪聲。一般，經(jīng)上述方法處理后，均能滿足環(huán)保要求。
3、電磁干擾問題首先，在設(shè)計中，我們應(yīng)盡量避免選用對外電磁干擾大的設(shè)備，如空芯電抗器等。其次，在地面層設(shè)置好的屏蔽層，以減少對外界的電磁干擾影響。除此之外，還可采用一些屏蔽電纜以免受電磁場的干擾。通過以上的分析可知，對土地的綜合利用，不僅技術(shù)上可行，而且經(jīng)濟效益明顯：既能有效地提高土地利用率，改善城市景觀，優(yōu)化城市環(huán)境，也能有效降低工程費用，并可以很好地解決消防和噪聲污染問題。
國外在這方面已有多年成功運行的經(jīng)驗，我國一些大城市也有這方面的例子，并隨著經(jīng)濟的發(fā)展，呈現(xiàn)出越來越迫切的需要。預(yù)計未來幾年，將會有更多的地下變電站出現(xiàn)，希望本文對此能有一些參考價值。
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