0引言
電力是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，事關(guān)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展全局。加快全面建設(shè)小康社會(huì)和基本實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化步伐，建設(shè)“和諧社會(huì)”，必須有安全可靠的電力保障。城市電網(wǎng)是城市重要的基礎(chǔ)設(shè)施，城市電網(wǎng)規(guī)劃是城市總體發(fā)展規(guī)劃的重要組成部分，城市建設(shè)要預(yù)留輸變電工程建設(shè)的用地及線路通道。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的快速發(fā)展,能源需求越來(lái)越大。同時(shí)隨著國(guó)家法律法規(guī)和制度程序逐步完善、公民維權(quán)意識(shí)加強(qiáng)，城市土地和空間資源越來(lái)越稀缺，電網(wǎng)規(guī)劃中變電站的站址和線路通道的落實(shí)也愈加困難。電網(wǎng)項(xiàng)目建設(shè)難度加大、周期加長(zhǎng)是1個(gè)必然趨勢(shì)。因此根據(jù)城市化、工業(yè)化快速推進(jìn)和經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的需要，電網(wǎng)規(guī)劃要與城市經(jīng)濟(jì)和發(fā)展規(guī)劃相適應(yīng)，電網(wǎng)建設(shè)進(jìn)度應(yīng)與國(guó)民經(jīng)濟(jì)及社會(huì)發(fā)展相適應(yīng)，要節(jié)約用地、保護(hù)生態(tài)環(huán)境。因此從城市電網(wǎng)的實(shí)際出發(fā)，要按照建設(shè)資源節(jié)約型社會(huì)的要求，進(jìn)一步完善優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，不斷提高裝備技術(shù)水平和自動(dòng)化水平，大力開(kāi)發(fā)和推廣節(jié)能新技術(shù)、新工藝，不斷提高電力資源的利用效率，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，使電力建設(shè)整體水平上新臺(tái)階。
而全預(yù)制裝配式變電站的實(shí)施，將能進(jìn)一步減少變電站建設(shè)中的資源消耗和土地占用情況，提高工作效率，降低建設(shè)和運(yùn)營(yíng)成本，為質(zhì)量控制、資金控制、工期控制并集中規(guī)范招標(biāo)，甚至為變電站全新的制造模式等工作的開(kāi)展，奠定堅(jiān)實(shí)、開(kāi)創(chuàng)性的基礎(chǔ)。
1預(yù)制式裝配變電所建造方式淺析
隨著資源節(jié)約與環(huán)境友好型社會(huì)建設(shè)的逐步推進(jìn)，變電站建設(shè)模式必須走向減少土地占用、降低變電站造價(jià)、縮短建設(shè)周期、與周?chē)h(huán)境協(xié)調(diào)、提高運(yùn)行可靠性、較少設(shè)備維護(hù)的發(fā)展模式，同時(shí)相關(guān)行業(yè)的技術(shù)發(fā)展也推動(dòng)了變電站建設(shè)模式的發(fā)展。封閉式高壓組合電器的出現(xiàn)實(shí)現(xiàn)了高壓設(shè)備的模塊化；電子技術(shù)和使綜合自動(dòng)化裝置的體積大大縮小，分布式智能裝置實(shí)現(xiàn)了綜合自動(dòng)化模塊的工廠預(yù)制；永磁機(jī)構(gòu)真空斷路器及少維護(hù)、緊湊型開(kāi)關(guān)柜的出現(xiàn)，提高了出線模塊的可實(shí)施性。
1.1建造目標(biāo)
全預(yù)制裝配式變電站的建造目標(biāo)，是將從以往的土建“建造”模式提升到“制造”變電站模式。
全裝配式變電站設(shè)計(jì)方案土建制造方式所討論的土建部件，是排除了土方回填、道路路基、水工構(gòu)筑物、建筑物基礎(chǔ)這3個(gè)方面需要現(xiàn)場(chǎng)扎鋼筋、立木模板或澆注混凝土的工作內(nèi)容。對(duì)于“全裝配式”包含以下3個(gè)方面的內(nèi)容：a) 可無(wú)條件實(shí)現(xiàn)裝配式的部件，有各建筑物、圍墻、電纜溝、防火墻、構(gòu)支架；b) 有條件實(shí)現(xiàn)裝配式的部件，有擋土墻、預(yù)制管樁樁基；c) 由集承商提供通用定型鋼模板、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng)澆制部件，有圓形支架基礎(chǔ)、道路面層、整體灌漿墻。
1.2建造方式概述
裝配結(jié)構(gòu)體系對(duì)于建筑物而言，一般的選擇范圍在裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或裝配式鋼結(jié)構(gòu)這兩者中來(lái)選擇，裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在20世紀(jì)90年代以前是工業(yè)建筑領(lǐng)中應(yīng)用較廣泛的裝配式體系，其優(yōu)點(diǎn)是相對(duì)成本低、可現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制，最大的缺點(diǎn)是相對(duì)重量大、所需起吊設(shè)備要求高、抗震性能差。而對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)體系，近20年來(lái)，隨著中國(guó)國(guó)力的快速提高，鋼鐵產(chǎn)量的大幅度增加，用于建筑市場(chǎng)的各種型鋼無(wú)論從產(chǎn)量、品種性能上都得到很大的發(fā)展，中國(guó)各地專(zhuān)業(yè)鋼結(jié)構(gòu)制造廠家遍布全國(guó)各地，極大地方便了鋼結(jié)構(gòu)廠房的應(yīng)用。鋼結(jié)構(gòu)廠房因其施工速度快、承載力高、整體剛度和抗震性能好，在沿海發(fā)達(dá)地區(qū)的工業(yè)廠房設(shè)計(jì)中已經(jīng)基本代替了笨重的裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)而得到了較普遍應(yīng)用。
在目前的變電站建設(shè)中，主要是現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)。變電站主建筑物的特點(diǎn)是體量較小，但隨著通用設(shè)計(jì)的全面執(zhí)行，對(duì)主建筑物而言，其特點(diǎn)就是一種類(lèi)型、全范圍皆用。因此，變電站建筑物裝配式制造方式是時(shí)代前進(jìn)的要求，而裝配式鋼結(jié)構(gòu)體系，明顯是不二的選擇。針對(duì)變電站建筑物的使用特點(diǎn)，只要在設(shè)計(jì)中很好地解決鋼結(jié)構(gòu)的防火、耐腐蝕和整體屏蔽措施，以及裝配構(gòu)件間接縫防水防漏問(wèn)題，在變電站中應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)裝配式將具有極好的發(fā)展前景和積極意義，而且裝配式鋼結(jié)構(gòu)有以下一些主要優(yōu)點(diǎn)。
a) 承載力高、整體剛度和抗震性能好。一般鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計(jì)的合理使用年限為50年，滿足變電站建筑設(shè)計(jì)使用年限的要求,并可拆裝重新利用。鋼結(jié)構(gòu)的回收利用率100%，不僅符合節(jié)約資源及可持續(xù)發(fā)展的理念，而且給運(yùn)行中可能發(fā)生的工藝變化引起的改造創(chuàng)造條件，完全符合工程全壽命周期管理要求；
b) 構(gòu)件的工業(yè)化集成化程度高，施工速度快，施工工期短；
c) 鋼結(jié)構(gòu)體系很好地解決了圍護(hù)結(jié)構(gòu)做屏蔽的問(wèn)題，簡(jiǎn)單而有效。
3考察情況概述
利用在寧波市電力局的學(xué)習(xí)期間，筆者參觀考察了浙江省麗水市云和縣的110 kV全預(yù)制裝配式變電站——110 kV楊柳變電站的建設(shè)情況，并通過(guò)閱讀有關(guān)資料，對(duì)杭州局即將開(kāi)始建設(shè)的220 kV全預(yù)制式裝配式變電站——220 kV元東變電站的可行性報(bào)告研究進(jìn)行了了解。通過(guò)此次考察，對(duì)全預(yù)制裝配式變電站有了1個(gè)感性的認(rèn)識(shí)，并對(duì)裝配式變電站突出的特點(diǎn)和有了1個(gè)初步的認(rèn)識(shí)和了解。
3.1基本概況
110 kV楊柳變電站是浙江省試點(diǎn)建設(shè)的第一座全預(yù)制裝配式變電站，該變電站在原典型設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)，改變了傳統(tǒng)的變電站電氣布局、土建設(shè)計(jì)和施工模式。
3.2建設(shè)模式
110 kV楊柳變電站投資2 991×10⁴元，本期工程建設(shè)5×10⁴ kVA主變1臺(tái)、110 kV出線2回。建設(shè)者在原有典型設(shè)計(jì)方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行大膽創(chuàng)新設(shè)計(jì)，2 750 m³用地面積和380 m³建筑面積分別是此前方案的81.8%和37.5%。此外，楊柳變采用了工業(yè)化生產(chǎn)的裝配式建筑，建筑物、圍墻、電纜溝等均采用預(yù)制，大幅縮短了建設(shè)工期，具體建設(shè)情況如下。
a) 在電氣布局中，完全顛覆傳統(tǒng)設(shè)計(jì)模式，按照“資源節(jié)約型、環(huán)境友好型、工業(yè)化”的總要求，進(jìn)行工程設(shè)計(jì)。 (a)優(yōu)化110 kV電氣設(shè)備布局，取消了110 kV區(qū)域一側(cè)道路，電氣設(shè)備采用“上、中、下”三層布置，110 kV區(qū)域長(zhǎng)寬方向尺寸有較大壓縮；(b)各臺(tái)主變間設(shè)置防火墻，大大縮減了主變區(qū)域的寬度；(c)剝離與變電站運(yùn)行無(wú)直接影響的次要功能，按照工業(yè)化要求，將中控室、10 kV開(kāi)關(guān)室、蓄電池室、通信載波室、工具房和資料室等合成1個(gè)電氣設(shè)備室，大大節(jié)約了占地面積，并將10 kV電容室外布置節(jié)約內(nèi)部空間。
b) 在土建施工中，采用“干”法施工。(a)改變傳統(tǒng)電纜溝及圍墻做法，改為預(yù)制裝配式，電纜溝蓋板也采用工廠成品預(yù)制蓋板，取消電纜支溝，采用直埋管結(jié)合電纜井做法；同時(shí)取消操作地坪及綠化，鋪設(shè)碎石墊層；(b)嚴(yán)格控制裝修標(biāo)準(zhǔn)，取消吊頂?shù)炔槐匾綄僭O(shè)施，大大節(jié)約投資；(c)建筑結(jié)構(gòu)上采用了預(yù)制門(mén)式鋼結(jié)構(gòu)形式，屋面采用預(yù)制大型屋面板，上做防水卷材；(d)建筑材料上，注重采用環(huán)保、節(jié)能新型材料，如綜合樓維護(hù)結(jié)構(gòu)采用的木纖維復(fù)合墻板。
c) 在施工過(guò)程中，推行工廠化生產(chǎn)，機(jī)械化環(huán)保施工。在零標(biāo)高以上施工均采用裝配式施工，各個(gè)前期環(huán)節(jié)可以并行施工，降低了粉塵、噪音等對(duì)環(huán)境造成的破壞，同時(shí)大大縮短了施工工期，降低了工程造價(jià)。