浅议民用建筑地下变电站的建设与施工

下面是鲁班乐标给大家带来关于民用建筑地下变电站的建设与施工的相关内容，以供参考。

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。