变电站装配式构筑物探析

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随着经济增长方式的转变，环保问题已经成为人们关心的主要问题，为了全面实现环保要求，满足供电需求，国网公司系统已经开始全面在全网开展“资源节约型、环境友好型、工业化模式”的试点试验，变电站成为最主要的供电内容，需要全面提高环保要求，提升变电站建造水平。变电站是输电供电最核心的部分，通过对优质电力资源的分解，形成有效定点供给，推动了经济建设与与社会发展。传统生产建筑方式技术落后、污染环境、建设周期长、投入成本高，完全不适应当前环境的总体要求。通过对变电站传统建造方式的改变，当前，已经形成了集成式建造，通过技术改良，有效释放了能源供给活力，实现了环保型建设基本需要，对变电站通过高品质、高效率的设计与建造，实现了更高安全、更稳定的质量目标，确保了输变电工程质量。通过装配式建构物，使变电站实现“标准设计、工厂加工、模块建设”，大大减少了现场操作，使建设周期缩短、人力劳动减少，工程的建设质量和工艺水平全面提升。

1装配式构筑物特点

1.1标准化设计

在设计上形式统一，不论外型还是功能均实现高水平建设，良好科学的设计，使变电站应用更加广泛，形成了应用上的通用设计、通用设备、通用功能，确保变电站各项功能得到拓展，从整体上已经实现回路接线、建构筑物标准化设计与应用。

1.2工厂化加工

变电站建设存在风险，特别是设备装配过程中，涉及到各种环节，通过工厂化加工，使现场劳动减少，提高了作业能力与效率，相关的建构物大的构件，使用工厂标准加工，形成预制结构型式，保证了变电站外观统一，一、二次集成设备能够在第一现场就制造完成，最大程度没有准备了现场操作，实现了规模生产、集成调试的统一形式。

1.3模块化建设

变电站构筑物主要包括围墙、防火墙、电缆沟、构支架、设备基础、水工构筑物等，为了确保各个环节安全，统一建成标准化，保证了建筑物尺寸、数量上的统一。通过通用设备基础，能确保各种设施设备装配规格，大大降低了现场施工风险，保证了人身安全。

2变电站围墙研究

2.1大砌块实体围墙（水泥砂浆抹面）

围墙作为主要的建筑物，对变电站起着安全的保护作用，对内部设备进行良好的保护，同时也能够对外部人员做好安全防护。传统的围墙虽然坚固，但在建造过程中较为落后。建造方式主要方法就是大砌块实体围墙，利用传统生产材料、建设方式进行修筑，使用水泥砂浆抹面的方式，建造变电站的墙体，这种材料具备一定的安全性，所有变电站模式均为一样的形式，建设过程中，一般会使用混凝土砌体蒸压粉煤灰多孔砖、加气混凝土砌体蒸压矿渣砖、加气混凝土砌体蒸压煤渣砖等材料，通过对材料的预制，最后再进行水泥砂浆抹面，建造成坚固的实体围墙。这种墙体全面减少了材料用量，使墙体重量更加轻便，地基压力不大，有效避免了不均匀沉降、龟裂等问题，使墙面更加耐用。虽然大砌块围墙坚实耐用，但还不具备规模化作业，要想实现规模化生产与作业，还不具备可行性条件，所使用的材料较复杂，现场施工工艺要求高，特别是施工条件受到环境、温度等的限制较多，另外，施工过程还存在一定的安全隐患。

2.2装配式围墙

随着技术不断创新发展，为全面提高建造效率，确保快速供电用电目标的快速实现。当前，变电站装配式板墙已经出现，并形成了一定的推广效果，通过工厂规模化、标准化生产与现场标准化作业，能够全面有效提高建造效率，减少现场施工操作，不受任何环境限制，随时就可以开工建设，装配式形式主要有预制混凝土柱加预制墙板实体围墙、型钢柱加预制墙板实体围墙两种形式。这种现代化的装配式板墙最主要的构件是柱和墙板，柱的形式包括混凝土柱、型钢柱两种类型，墙板包括预制混凝土实心板、纤维水泥压力板（AS板）等。进行装配时，需要把柱和墙进行连接，确保二者统一在一起，通过构件和基础连接，一般采用地脚螺栓进行连接，确保墙柱形成一个整体，实现了围墙的标准化、规模化建设。

3电缆沟研究

3.1电缆沟类型

变电站线路多，要想全面做好管理，则需要坚固耐用的电缆沟来装载线路，使各条线路清晰明确，电缆沟作为核心内容，承担着重要的功能。根据供电方式的选择，可以进行规模化建造，实现集约生产。当前，建造形式多种多样，根据施工方式主要包括现浇混凝土沟、钢筋混凝土沟、砌体沟、预制钢筋混凝土沟、复合材料预制沟等不同的类型。预制钢筋混凝土电缆沟是当前应用较广泛的一种形式，配件主要在工厂制造完成，再通过大型运输设备运到现场做全面的组合，这种电缆沟有着自身的优势，整体施工速度快、沟体光滑、工序简便、安全程度高。复合材料预制电缆沟使用玻璃纤维及树脂制成，通过高压高温压制完成。钢制电缆槽盒是热浸镀锌处理，能防腐、防锈。

3.2电缆沟盖板

电缆沟需要有安全度高的盖板，为了避免出现安全事故，一般使用混凝土成品盖板、无机复合盖板、有机复合盖板，不同的建造形式有不同的作用，需要根据现场施工而定，总体看，电缆沟盖板规模化程度较高。

3.3电缆支架

电缆支架材料较多，任意一种材料组合均能起到不同的效果，当前，主要由角钢电缆支架、玻璃钢电缆支架、复合支架等构成。其中，角钢支架是一种机械性能较高、成本较低的支架，这类支架耐腐蚀，可用时效长。玻璃钢支架是复合型材料，整体建设周期短、强度高、重量轻、绝缘好，能够有效避免出现涡流现象，但是建造成本比较高。复合支架成本投入高，但从性能上看，具备一定的耐腐性、绝缘好、防涡流。通过上面几种支架的分析，我们需要使用成本低、耐用的角钢支架，这在一般性建造中均得到了广泛的应用。

4主变防火墙的研究

4.1框架式填充墙

主变防火墙需要保证稳固与安全，一般情况下，使用的是混凝土框架清水砌体防火墙的方式进行建造，建造过程时间较长，对工艺水平要求也比较高，建设时，需要有自己的独立基础，通过浇筑建设出混凝土基础，再对上部框架梁和框架柱进行浇筑，再使用环保砖对框架进行填充就完成了。在建设过程中，需要全面保证强度硬度要求，施工较为麻烦、技术要求较严格。

4.2现浇混凝土板式防火墙

这种方式主要是现场浇筑完成，先浇筑混凝土条形基础，再对墙身钢筋混凝土面板进行浇筑。分层浇筑高度要保证小于等于1m，按照各层不同，掌握好浇筑的时间，一般情况下，每小时浇筑高度不过2m。混凝土通过一段时间的养护，达到强度进行拆模，这种方法存在施工技术复杂、难度大、周期长的缺点。

4.3装配式防火墙

当前，装配式防火墙越来越多的得到应用，实际操作较简便，大大减少了劳动力，确保了建筑效果。装配式防火墙有多种形式，不同形式的组合有着不同的造价与周期。包括框架墙板防火墙、框架砌块防火墙、钢结构墙板防火墙。通过装配式防火墙建设，使安装方式更加简单、抗荷载系数更高，不必要投入更多的精力进行维修维护。柱采用的是钢筋混凝土、板采用清水混凝土预制条板或ALC板。

5构架和基础研究

5.1构架研究

一般情况下，构架上部结构为普通的钢管，对柱杆段的连接使用法兰进行连接，保证了构架的稳定性结构。构架梁是主要的部分，为了保证安全稳定，一般使用三角形格构式桁架结构，保证了整体的稳定性。支架上部结构多是工厂加工后运输到现场装配的，通过地脚螺栓和基础进行连接，保证了稳定结构。户外GIS变电站主要使用的是两回一跨的结构构架，构架柱A型柱是钢管，构架梁是三角形钢桁架梁；户外AIS变电站采用联合构架，构架柱使用的是钢管独立柱和钢

管A柱合并结构，构架梁是独立钢管梁或三角形钢桁架梁，整体结构连接是地脚螺栓，这种设计全面保证了使用要求，达到了建设标准。

5.2设备基础研究

GIS设备的基础较为关键，需要进行统一设计与建造，一般为筏板和支墩组合的方式，这种基础型式具备稳固性，保证了设备设施的安全，设备运行时，确保了基础的稳定性。变电站主变是功率较大的设备，通常基础使用筏板和支墩组合的型式，筏板厚度500mm。小型设备也是变电站重要的设备，其基础好坏也决定了供电效果，一般包括箱柜基础、投光基础、路灯基础等。这类设施设备的基础多是现浇完成，多是混凝土地基形式，通过地脚螺栓进行全面的连接。

6结束语

随着变电站建设越来越现代化，装配式构筑物已经得到大规模推广，传统建造方式生产力落后、投入成本多，无法满足快速供电需求，只有全面推广标准化、规模化的装配式构筑物，才能建设成智能型、现代化的变电站。