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1、变电站设备装配式基础的设计及应用摘要：本文首先说明了变电站设备装配式基础的优势，然后详细阐述了变电站 设备装配式基础的设计及应用。关键词：变电站设备；装配式基础；电气总平面；钢结构；围护系统 一、变电站设备装配式基础的优势 目前国内变电支架结构的基础主要采用现浇钢筋混凝土基础的形式，常用的 现浇钢筋混凝土基础有独立基础、壳体基础和桩基础等。然而现浇钢筋混凝土基 础存在以下缺点：（1）容易对环境产生污染。必须在现场施工，湿作业对施工 现场环境影响大，不符合绿色环保的要求；（2）资源利用率低。基础只能使用 一次，造成资源浪费。而且基础质量不易保证。现浇基础由施工单位现场制作， 混凝土的质量难以控制
2、；（3）施工周期长。基础需要在施工现场支模、扎筋、 浇筑混凝土，需要混凝土养护达到设计强度后方可安装上部结构。而预制装配式基础具有如下优点：节省人工费，不需要现场支模、扎筋、浇 筑混凝土，节省人工费；安装方便、快捷，基础的拼装可以在短时间内完成；制 作方便、满足运输要求，预制基础用于大型结构时，基础体积巨大，整体制作时 运输条件不易满足，可以将基础分块浇筑，在施工现场拼装成一个整体，这样制 作和运输都很方便；资源利用率高，预制装配式基础可以重复使用，预制基础正 常情况下可以使用 30 年以上，节约资源；绿色环保，预制装配式基础现场拼装 无噪音、污水、扬尘，对周围环境影响小，不产生建筑垃圾，有利
3、于保护环境； 产品质量和安全有保证，预制基础采用标准化生产，因此，预制基础的质量和安 全性比现浇基础好。二、变电站设备装配式基础的设计及应用（一）电气总平面布置 根据站址所处的地形、地貌、出线方向及设备选型，变电站电气总平面布置 如下：主变压器采用户外布置，布置在变电站南侧。35KV装配式开关室布置在变 电站西侧， 10kV 装配式开关室布置在变电站东侧。 35kV 进站线路及主变压器高 低压侧均采用电缆进出线。装配式变电站较传统变电站占地面积节约近 300m2。（二）装配式钢结构 装配式钢结构建筑由四大系统组成：结构系统、外围护系统、设备管线系统、 内装系统。土建主要涉及结构及维护系统的设计
4、。1 、结构系统装配式钢结构有两种形式，分别是轻型钢结构和钢框架结构，表述如下。 轻型钢结构主要是指门式刚架，主要受力构件为钢架斜梁和钢架柱。门式刚 架具有受力简单、传力路径明确、构件制作快捷、便于工厂化加工、施工周期短 等特点。轻钢结构适用于跨度为936m，柱距为6m,柱高为4.59m,不设吊 车或设有起重量较轻吊车的单层工业厂房等。钢框架是指由钢梁和钢柱组成的能承受垂直和水平荷载的结构。这种体系受 力明确，平面布置灵活，构件易于标准化、定型化、装配化，制作安装简单，施 工速度较快。钢框架适用于大跨度或高层或荷载较重的工业与民用建筑。当变电站的主要建筑物主控楼、配电装置楼为单层建筑，基本分压
5、不大于0.7kN/m 2 时可选用轻型门式钢结构，其余一般应选用钢框架结构。2 、围护系统 围护系统对于装配式钢结构是一个关键因素。围护系统与建筑的美观效果、 保温隔热效果、防水防火等密切相关。围护系统必须与结构系统配合紧密、和谐 统一，要与钢结构轻量化、装配化的特点相适应。应具备质轻、保温、隔热、防 水、耐老化等性能。维护系统主要包括楼（屋）面围护和墙板围护。（1）装配式钢结构建筑物楼（屋）面 装配式钢结构楼屋面可采用压型钢板、压型钢板混凝土组合楼板、钢筋桁架 楼承板等围护。压型钢板在所有屋面材料中质量最轻，经常与轻钢结构配合使用， 可有效节约用钢量，降低基础承重，节约造价。但钢板拼接螺钉容
6、易生锈，影响 建筑使用寿命。单纯的压型钢板屋顶管线明敷，既不美观也不满足使用要求。变 电站的特性使得建筑的跨度大，设备荷载重，楼板预埋管及预埋件也多，所以楼 板不适宜采用装配式轻钢屋面，宜采用现浇组合楼板。带一定肋高的压型钢板混凝土组合楼板目前在钢结构中应用广泛，压型钢板 混凝土组合楼板利用凹凸相间的压型薄钢板做衬板，与现浇混凝土浇筑在一起， 支承在钢梁上构成整体型楼板，主要由楼面层、组合板和钢梁三部分组成。压型 钢板组合楼板具有现场作业方便、施工周期短等优点，且楼板的整体性好。但该 楼板因需设多道小梁且楼板总厚度大而导致净高减少，且楼板下表面不平整，影 响美观，防火性能差，需在板底做防火处理
7、。楼板双向刚度不一致，抗震性能差。钢筋桁架楼承板在压型钢板组合楼板的基础上更进一步改良，将混凝土楼板 中的受力钢筋在工厂中加工成钢筋桁架，桁架模板依靠自身强度和刚度，可承受 混凝土自重及施工荷载，无需支模和拆模，亦无需在高空搭设和拆卸任何临时脚 手排架，提升了约 40%的工作效率。钢筋桁架楼承板已有板的主要配筋，故施工 现场只需简单的绑扎钢筋、预埋管线及预留孔洞后便可浇筑混凝土，减少了现场 60%70%的钢筋绑扎量。钢筋桁架楼承板组合楼板受力模式更加合理，可根据 需要设计成单向板或双向板，抗震性能好，板底为平板，净高有保证，施工便捷， 工期较短。（2）装配式钢结构建筑物围护墙板 建筑物墙体是降
8、低建筑能耗的关键因素之一，墙板材料及其构造，是模块化 装配式建筑推广的关键技术之一。板材建筑因其具备质轻、防火、施工快捷等优 点，在当前的装配式钢结构建筑中得到广泛应用。目前市场常见的预制大板材有：防火石膏板 +保温棉、压型钢板复合墙板、 ALC 板（蒸压轻质加气混凝土板）、铝镁锰板等。防火石膏板一般用于变电站内 主控楼、配电装置楼的内墙板。防火石膏板具有轻质、高强、隔热、防火、加工 方便等优点。压型钢板复合墙板的外板夹芯板系彩色涂层钢板面板及底板与保温芯材通过 粘强剂复合而成的保温复合围护板材。该板材保温隔热性优良，但连接件容易出 现锈蚀现像、表面涂层易于老化，一般只有520年的使用年限，与
9、国家电网提 倡的 60 年全寿命周期变电站要求相差甚远，因此不适合应用于装配式变电站。ALC 板是蒸压加气混凝土板的简称。 ALC 板材质量较轻，可有效减轻建筑物的 自重。该板具有较好的保温隔热性能，适用于内外墙板、屋面板、防火墙等，是 一种轻质高强围护结构材料。但缝材易老化，使用过程应注意维护。铝镁锰合金复合幕墙集成墙板由铝镁锰合金板、型钢龙骨、防火保温棉组合 而成。由工厂进行单元幕墙板预制，现场进行模块化吊装，与主体结构使用螺栓 固定和挂接。铝镁锰合金是一种轻型、耐候、稳定、环保的新型材料，使用寿命 长，是未来装配式变电站着重发展的一种外墙围护材料。结语综上，装配式预制混凝土基础采用预制混
10、凝土模块化设计，工厂化加工，现场装配的形式，组装成设备基础，满足强度、承载力要求。经过在供电公司生产 工程进行试用，最终形成科技成果进行推广应用，可广泛应用基建、大修、技改 和停电过渡中，减少停电过渡时间，快速恢复送电，提升了供电可靠性。改进了 施工环境，达到了文明施工标准，对安装环境没有特殊要求，冬季也可施工，可 有效支撑促进地方经济发展。参考文献：1 陈文哲.110 kV标准装配式变电站模块化专题研究J.电力与能源.2017 (06)2 马应柱.装配式变电站研究与安装技术J.电子测试.2017(15)沈毓，宋同，徐伟明.110kV智能变电站模块化设计应用J.内蒙古电力技术.2017(02)
