浅析中关村110kV变电站土建设计

　　一、概述：

　　中关村位于海淀区智力高度密集的核心地带，这里拥有以中国科学院为首的232家科研院所和以北大、清华为代表的73所大专院校，是令世界瞩目的智力高度密集地区，被称为中国的“硅谷”。国家给予的优惠政策、地方政府的大力扶持使中关村地区迅速发展壮大，由此该地区用电负荷急剧增加，为满足其用电需求，在这一地区新建了中关村110kV变电站。

　　中关村110kV变电站位于中关村地区中科院基地内，变电站占地面积为2764m2；建筑面积为4030 m2；站区绿化面积约为700m2；绿化率为17%；容积率为1.46。变电站主要由主厂房、110kV GIS室及主变间等组成。

　　二、站区布置：

　　因用地比较紧张，为满足减少占地面积及减少对外界的干扰，同时又能实现变电站的功能，故该站建成全室内型变电站。主厂房位于站区东侧临街布置；110kV GIS 室位于站区南侧；主变间位于站区中间。变电站设备运输门设在站区东北角。为减少占地面积，我们采取的措施主要有以下几点：一、以向上拓展空间为原则，在满足工艺要求的前提下，将各设备房间紧凑布置，平面与垂直交通便捷，不合理及多于房间减少。二、将水泵房与主厂房连于一体，并利用主厂房地下夹层作为水泵房的蓄水池，有效地减少了水泵房占地面积。三、事故油池我们采用了全地下结构，即满足了分离油水的功能同时在其表面种植花草又可提高绿化率。为满足消防通道，我们将临街侧主厂房设计为过街楼形式，并设有警卫值班室，便于变电站的使用与管理。

　　由于本站位于城市中心地区，在如此有限的占地面积内提高站区绿化率是相当困难的。我们采用了集中绿化区和利用边角地带绿化的方法，尽量提高绿化率。另外我们还在主厂房一侧屋顶种植花草，即提高了绿化率又可以丰富街道景观。

　　三、建筑设计：

　　1.1 外观设计:本工程建筑物由10kV开关室、主变间、散热器间、GIS间组成，10kV开关室为地上三层，其余均为单层建筑，主要厂房均设地下夹层。由于建筑物地处繁华市区，建筑设计不仅要考虑自身特点，还应与周围建筑物融合协调。因此注重建筑形体的设计是非常必要的，因为这些位置是建筑物与周围环境的接触面。在本工程设计中，我们将东侧临街的主厂房尽量做的整齐有序，与周围建筑物融为整体。同时，在尊重整体格局的前提下，我们还希望将中关村变电站设计成为有个性，富有时代感的城市型变电站。

　　1.2 建筑装饰说明：设备房间采用丙级钢制防火门，普通办公房间内门采用木门、外门采用铝合金玻璃门。窗户采用银白色铝合金框白玻璃窗。主控室及通讯室采用塑料抗静电地板，其他设备房间采用现制磨石地面，普通房间地面采用地砖。设备间为普通白色涂料，主控室及办公室、值班室采用立邦漆涂料墙面，厕所、厨房墙面磁砖到顶。设备房间均不吊顶，采用涂料喷漆，其余办公房、门厅、休息室采用纸面石膏板吊顶，浴室、厨房采用PVC板顶棚。外墙采用肉色外墙面砖贴面，局部使用深粉色面砖。

　　四、结构设计：

　　所有主要建筑物均采用现浇钢筋砼框架结构，筏板基础，抗震设防烈度为8°，抗震等级为二级，内外墙采用陶粒砼空心砌块填充，地下夹角层采用Mm10机砖，M7.5水泥砂浆砌筑，事故油池采用钢筋砼结构。本工程地下水位较高，又属冬季施工，故对防水工程要求很高。我们采用了氯磺化聚乙烯防水卷材，重点控制卷材的搭接部位，用手压锟压合加固，嵌缝部位无空隙，确保防水质量无渗漏。

　　五、采暖 、通风、上下水及照明设计：

　　5.1 热力工程:因本站为无人值班站，故房间采用空调取暖。

　　5.2给水工程：给水水源接变电站北侧市政管网，管径DN100。

　　5.3 雨污水工程：主厂房下水排入2#砖砌化粪池，管径DN200，下水总管排入变电站北侧市政污水管线，站内做有组织排水，管径DN300，排入变电站东侧市政雨水管网。

　　5.4 通风工程：变压器间采用自然通风和机械通风相结合的方式，每个变压器单元设进出风百叶窗和轴流风机，利用高差和机械排风散热。电容器室、所内变室每间在外墙安装进风百叶窗和轴流内机，利用机械通风散热。10kV开关室、GIS间、电缆夹层设事故轴流风机，进风百叶窗，利用机械、自然通风散热。

　　六、照明设计：

　　6.1 动力系统：110kV变电站内动力及照明用电电压为380V/220V，采用三相五线供电。GIS、10kV开关室分别设置动力检修电源箱。

　　6.2 照明系统：照明电压为380V/220V，灯头电压为220V，电缆夹层电压为380V/220V/24V。各层的照明电源由总配电箱引来，总电源由主控室所内盘引来，采用三相五线供电。

　　6.3 事故照明系统：事故照明为直流电源，由主控室直流盘引来，并设专用照明配电箱，在走廓等主要通道，主控室、值班室、110kV设备间设事故照明灯，各路控制设在事故照明箱内。

　　6.4 火灾自动报警系统：报警监控系统在站内所有安装设备的房间均设有烟感探头，每个探头控制面积，按30m2设置，集中报警信号通过控制室发到值班室。主变水喷雾系统为双路电源供电。

　　七、消防设计：

　　7.1 根据建筑放火规范的有关规定，本工程各建筑物均未超过防火分区允许占地面积的限值，故本工程分别以单个建筑物为独立防火分区。

　　7.2 水源概况：消防水源接北侧市政管网，管径DN100，通过水泵加压进入消防管道，待火灾发生时使用，站区内设消防水泵房一座，地下蓄水池容积70m3。

　　7.3 消防排水：消防排水通过站区组织排水排入市政下水管网，主变的消防排水排入油水分离池(55m3)处理后排入市政下水管网。

　　7.4 主变水喷雾系统：在主变压器四周分三层设置雾化喷头，火灾出现后通过感温泡及雨淋阀组启动水喷雾系统灭火。

　　7.5 室外消火栓系统：站区配置室外消火栓井4座，室外消防管线采用环形布置，室外消火栓保护半径为50m，消火栓井选用两个出水口，口径分别为DN65和DN100。

　　7.6 化学灭火器装置：根据各房间电气设备的性质，分别采用不同的化学灭火器材，工程配置有干粉，1211类型的灭火器，配置型号数量及规格按《电气设备典型消防规程》及供电局有关文件执行。

　　7.7 消防电气设计：主要设备间设置烟感探头及报警系统，并设有事故烟风机，风机用量每小时按6次换气量设计。在主要设备间设事故照明，事故电源由主控室直流盘提供，站内消防泵电源电站内双路供给，保证运行可靠。

　　7.8 主变降噪措施：主变间墙体采用吸音材料，通风百页窗选用消音百页，事故风机加消音器，通过这些措施，达到降低变压器噪音的目的。主变压器外墙采用可拆卸式，在主变安装就位后，将外墙封闭，这样外观即美观又能避免噪音向外扩散，消除对邻近建筑物的影响。由于设计为可拆卸结构，主变若要检修可将外墙拆除，但不影响建筑物的立面。

　　八、结论：

　　中关村110kV变电站本着尽量减少占地面积及减少对外界的干扰，以合理紧凑的布局、先进适宜的设备，实现了变电站的功能。它与同规模的全户内变电站相比，节约占地约15％，为在高地价地区建造变电站节约了大量投资。该站的建设模式是北京地区城市型变电站的新模式，在寸土寸金的北京地区具有一定的推广价值。总之，城市电网的建设关系到一座城市经济发展的速度，我们愿以我们的努力为首都电网的建设作出点滴贡献。