浅谈影响变电站总平面布置的因素

　　【摘要】变电站总平面设计是涉及多领域的综合技术，处于变电站设计中总揽全局的地位，担负着将变电站各不同专业组成科学的有机整体，形成流程顺捷，高效低耗的生产工艺和节省建设用地，创造可持续发展空间，运行管理方便，降低工程投资成本，形成人与自然和谐发展工程的使命。
　　【关键词】变电站，总平面布置，影响因素
　　
　　变电站总平面设计是涉及多领域的综合技术，处于变电站设计中总揽全局的地位，是将变电站各不同专业组成科学的有机整体，形成流程顺捷，高效低耗生产工艺的重要环节。
　　变电站总平面设计原则：
　　1)执行基本国策，节省建设用地；
　　2)近期为主，远近兼顾，创造可持续发展空间；
　　3)功能分区科学合理，生产工艺流程顺捷，运行管理方便；
　　4)科学利用站址条件，降低工程投资成本，缩短建设工期；
　　5)绿化站区，保护生态环境，人与自然和谐发展
　　那么，如何能够较好的完成变电站的总平面布置呢？以下几个因素会产生一定的影响作用：
　　
　　1变电站选址的影响
　　第一，变电站站址的选择必须适应电力系统发展规划和布局的要求，尽可能的接近主要用户，靠近负荷中心。可减少输配电线路的投资和电能的损耗；
　　第二，站址应尽可能选择在已有或规划的铁路、公路等交通线附近，以减少交通运输的投资，加快建设和降低运输成本。特别是有利于变电站内大型设备如主变压器等大件的运输，同时对于运行时抢修、维护也有较大的便利；
　　第三，站址应尽可能远离人类居住区，避免生产设备产生的噪音对居民造成的影响。
　　
　　2地形的影响
　　根据大力发展节能省地型建筑，建设节约型社会的政策要求，以及变电站自身运行的特点，变电站的站址选择往往尽可能选用荒地劣地，少占良田耕地，少拆迁村庄，少改移河道、交通线路和农田水利设施等。同时，要在满足建站要求的前提下应尽可能减少土地使用面积，为今后改建、扩建留下发展余地。
　　2.1地势平坦地区建站的影响
　　在地形平坦的地区，由于地形调配高差较小，竖向布置比较单一，所以变电站的总平面布置一般采用平坡式布置形式。这类总平面布置场地内土石方工程量很容易达到平衡，能够较好的控制生产运营成本。但填海建站的类型除外，因这类变电站所在的地质资料条件较差，往往需要进行地基处理，增加工程投资。
　　2.2山区建站的影响
　　在山区建站，由于山区地形具有陡坡和较大的高度，竖向布置受地形、地貌、地质、气象、水文的影响较大，所以变电站多采用沿山顺坡集中布置形式。其特点在于避免场地土石方工程的大填大挖、建设流程短捷、管线连接和使用方便、节约土地。其优点是：能充分利用山地、坡地、少占良田好土，并能成组集中布置。
　　
　　3竖向布置的因素
　　3.1确定合理的场地标高
　　在竖向布置中，第一点是要合理确定场地标高和建筑物、构筑物、道路的标高，除了满足防洪标准外还要考虑排水系统对设计标高的要求。一般平整场地的表面，均应具有0.5~2％的坡度，以保证排除雨水。在确定道路标高时，应使雨水从变电站内各建筑物、构筑物排向路面或道路两侧的雨水口。
　　3.2确定合理的道路断面
　　站内外运输线路要具有合理的横、纵断面，在满足站区运输及消防通道的情况下，还考虑在今后的改、扩建时能够使新旧设施合理衔接。
　　3.3土方平衡
　　站区场地整平，除土石方外还应包括：地下构筑物、建筑物基础、管线地沟、排水沟、道路等工程的余土以及松土的余土量或湿陷性黄土的缺土量等。应注意各种情况下参加平衡项目的特点和变化，应使平衡结果符合实际情况。如果场地土石方需在站外取土或弃土才能平衡时，此时，除考虑土石方本身平衡外，还应考虑取土或弃土场地的运距、交通等条件。如果不考虑具体条件，仅从数量上考虑土石方平衡，是不会达到预期要求的。因为填土需要分层碾压、夯实，费时费事，且须加深建筑物基础。将挖方运于站外，虽然加长运距，但总费用仍可能较在站内平衡为低。即使费用相同或略高，因其有利于农业的发展或有利于城市建设，有利于缩短工期，从全局来看，也是合理的。同时，在考虑挖、填关系时，应立足少填少挖，填挖接近就地平衡。如果自然地形变化较大，必须进行较大的挖、填方才能满足竖向布置要求时，应在保证挖、填方总量最小且达到基本平衡的情况下，恰当地处理挖填关系。（1）多挖少填。由于填方不易稳定，且往往导致建、构筑物基础加深，使基础工程量增多。而挖方区则可降低基础工程造价，如果弃土方便，可考虑多挖少填。（2）重挖轻填。就是把重型建、构筑物放在挖方地段，而把轻型辅助设施、堆场、道路等放在填方地段。（3）上挖下填。这有利于创造下坡运土的条件。（4）避免重复填挖。例如：当填土区域内有大量地下工程时，应该采取必要的措施，使其成为保留区，待地下工程施工完毕后再进行填土，以避免重复填挖。
　　
　　4管线布置因素
　　4.1变电站地下管线布置与总平面布置的关系
　　在平坦地区的变电站总平面布置中，管线布置平行于道路布置，设计时要注意管线与城市规划管道的衔接问题。部分自流系统的管线埋设时，要具有一定的坡度。在山区，由于道路坡度比平坦地区的要大，地形复杂，会造成管线长度增加，挖方区域的地下管线施工困难等不利情况出现。这些问题都值得加以认真考虑和解决。
　　4.2变电站地面排水在总平面设计中的布置方式
　　无论是平坦地区或者山区建站，站区的排水问题都是非常重要的。在平坦地区建站，暴雨季节站区容易发生内涝。山区建站，由于存在地形高差，雨水排、汇较顺利。场地通常设计为分散排水，一般不会存在内涝问题。但由于地形限制，站区四周存在一定的汇水面积。每当雨季或大暴雨来临时，会对站区造成极大的威胁。处理的原则是：洪水“宜顺不宜挡”，“宜分不宜集”。具体做法就是采用挖排洪沟和截洪沟将洪水引至站外天然水体或者水库。排洪沟或截洪沟设计可以同整个站区排水设计结合起来考虑，一沟多用。即可以排除站区内雨水，又分担站区外雨水。充分发挥排洪沟的排水作用以节约雨水管的资金投入。
　　
　　5绿化及环境保护因素
　　随着工农业生产的发展，环境污染问题越来越受到世界各国广泛的重视，因为新工业基地的不断出现，必然给环境带来一系列的新的污染物排放问题。保护环境和改善环境是至关重要的。目前我国的自然环境和生活环境的污染已经相当严重。所以站址的选择必须认真考虑环境保护的要求，减少和防止污染。
　　5.1绿化措施
　　尽可能的利用站内的边角地带进行绿化，选择枝叶茂密、树冠矮、分枝点低的乔灌木，密集栽植形成隔音带，同时注意低矮的地被和草坪的应用，以起到固土、防止扬尘的作用。
　　对变电站内挡土墙、护坡及围墙进行垂直绿化，使用草皮或蔓性攀援植物在光秃墙面上绿化，充分利用空间提高了绿化率，并增强了绿化的立体效果，创造了舒适优美的生产环境。
　　5.2环境保护措施
　　变电站对周边环境造成的主要影响包括：超高压设备运行中因电晕等原因产生的高频杂散无线电波对电视、广播及无线电通讯等信号的干扰；超高压设备运行中产生的电磁辐射、噪声；污水、废水的排放。针对可能污染源，采取如下措施：
　　5.2.1防无线电干扰措施
　　本工程选站址时已考虑避开无线电干扰敏感点，站址附近2km范围内均无无线电发射点。变电站产生的无线电频率一般在30MHz以下而移动通信电子设备的工作频率在900MHz以上，因此变电站所产生的无线电干扰不会对其产生影响。
　　5.2.2防电磁辐射措施
　　已有资料表明500kV变电站厂界工频磁场场强为0.012～2.96uT之间，远小于污染源工频磁场对周围敏感目标影响的场强限制标准（0.1mT））。而220kV变电站厂界工频磁场场强远低于500kV变电站，居民不会受到变电站和线路的电磁辐射污染。本工程选站址时已考虑避开电磁辐射干扰敏感点。对产生大功率的电磁振荡设备采取必要的屏蔽。在站址周围不得修建其他建筑物。
　　5.2.3防噪声措施
　　变电站运行期间的噪声主要为变压器、电流（电压）互感器等电气设备产生的连续电磁性和机械性噪声。根据国家环保研究所2002年对国内多个500kV变电站噪声测试结果，各变电站厂界噪声水平范围为32.3～50.1dB（A），小于《城市区域环境噪声标准》（GB3096-1993）中Ⅱ类（昼）60dB（A）的标准限值要求，接近Ⅱ类（夜）50dB（A）的标准限值。由于本工程电压等级为220kV，主要噪声源的噪声水平远低于500kV变电站，经过类比分析，本工程投运后厂界噪声小于标准限值，对周围环境影响较小。同时本工程中变电站内对电气设备、导线和金具的选型已考虑防电晕和减轻噪声的措施。另外，在站内加强植树绿化，以降低噪声。
　　5.2.4污水防治措施
　　变电站污水主要为生活污水和含油污水。由于变电站采用综合自动化装置，为无人值班变电站，站内常驻人员很少，生活污水量非常小，生活给水量（不含绿化用水量）约1t/h。因此生活污水首先经过室内生活污水管网收集至化粪池处理，再排至站外市政污水管网，生活废水及雨水经排水管网收集后排至站外市政废水管网。含油污水主要为变压器区域的检修和事故排油以及该区域的含油雨水。所区设置了具有油水分离功能的事故油池，含油污水在事故油池内进行油水分离，经过事故油池的隔油处理后的污水不会对周围环境造成污染，因此分离出来的污水排入雨水排水管网，一起合流排放，污油则通过油车人工定期清理。
　　5.2.5水土保持措施
　　站址水土流失形式以降水及地表径流冲刷为主，土壤侵蚀主要为水力侵蚀，以面蚀为主，水土流失属轻度侵蚀。针对可能出现的水土流失情况，采取如下措施：
　　（1)优化工程规划设计，减少工程建设永久占地和临时占地，减少地表扰动面积，优化站区竖向布置。回填土部分采用护坡，坡底设置截洪沟，站内排水采用管沟排水。
　　（2)场地平整、基础（含电缆沟）开挖时，应及时平整，并尽量避免雨天施工，防止雨水对开挖面的冲刷；站内道路采用混凝土路面。
　　（3)站内设事故油池和化粪池，雨水和污水采用分流排放，站区场地雨水按0.5％～2％之间的坡度自然渗透排放。
　　
　　6结语
　　全面而深入的分析和理解总平面设计的制约因素对设计师而言是十分重要的，应积极看待这些制约因素在设计中所起的作用，不断优化创新总平面设计方案，以人为本，与时俱进，用科学发展观指导设计，因地制宜，扬长避短，创造良好综合效益、可持续和谐发展的工程设计。
　　
　　【参考文献】
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　　［2］中华人民共和国电力行业标准：变电站总布置设计技术规程，DL/T5056-2007
　　［3］方滨，葛清.从环境认知到建筑体验－上海新江湾生态展示馆［J］.时代建筑，2006
　　［4］中华人民共和国国家标准：绿色建筑评价标准，GB/T50378-2006
　　［5］扬•盖尔.国外城市设计丛书－交往与空间［M］.北京：中国建筑工业出版社.2002.