摘要：針對目前我國大中城市中心高級商業(yè)及住宅區(qū)中建設(shè)變電站所面臨的新問題，提出對土地的綜合利用等措施。將變電站與民用建筑結(jié)合建設(shè)，提出建設(shè)地下變電站。

    關(guān)鍵詞：地下變；電氣主接線；氣體變壓器；組合電氣；可靠性；可行性

    1  問題的提出

    城區(qū)房地產(chǎn)的開發(fā)和舊城改造，大量的商業(yè)區(qū)、高級住宅區(qū)越來越多地出現(xiàn)在城市中心區(qū)域，造成供電負(fù)荷的激增，使深入市中心的變電站越來越多，其建設(shè)難度也越來越大，主要面臨下列幾個問題：

①用地緊張，站址難覓，即使能征得用地，面積也非常小，設(shè)計難度大、要求高。

②各項工程的前期動遷、拆遷難度日益加大，征地拆遷費(fèi)用非常昂貴，有時已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出建變電站的費(fèi)用，致使變電容量每千伏安造價很高。

③市中心往往為繁華的商業(yè)用地，有著極高的商業(yè)價值，如僅建1座4層左右的變電站，則土地的上部空間得不到充分利用，對于土地資源來說是一種極大的資源浪費(fèi)。

④與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)的要求高，建筑的格調(diào)與景觀和環(huán)境要融為一體，造成投資加大。

⑤防火、防爆、防噪聲等安全和環(huán)保要求特別高。

    由于上述原因，就要求我們在對變電站進(jìn)行設(shè)計時，就必須綜合考慮，既要滿足用電需求，又要充分解決土地的綜合利用等問題，需要全面衡量各方面的利與弊。為解決這些問題，借鑒國外的經(jīng)驗，特別是如何降低造價，提高土地的利用價值，考慮在地下建變電站，地面上進(jìn)行商住等房地產(chǎn)開發(fā)，不失為一種新的途徑、新的思路。

    2  基本技術(shù)原則

    由于變電站建設(shè)在繁華的商業(yè)區(qū)，對消防、噪聲的要求特別高，因此，在這種特殊環(huán)境中建地下變電站，就必須確定以下幾點(diǎn)作為主要設(shè)計原則：

①由于土地資源有限，要求我們盡可能簡化接線，如2臺主變易盡量采用內(nèi)橋接線方式、如3臺主變易采用線路-變壓器組單元接線形式，10 kV 采用單母線分段接線，分段開關(guān)設(shè)備自投。當(dāng)1臺主變或1條線路故障時，可保證不間斷供電。

②設(shè)備選型宜免維護(hù)、小型化，以減少占地面積，盡量減少挖方量。使整體布置趨于緊湊合理。

③全站設(shè)備無油化，包括主變壓器采用進(jìn)口的SF6氣體絕緣變壓器。這樣全站無易燃、易爆物，既能簡化消防系統(tǒng)，又可將火災(zāi)的影響局限在地下，而不致影響到地面。但氣體絕緣變壓器的造價較高。

④簡化總體布置，采用立體布置方案，充分利用有限的土地。減少設(shè)備布置層數(shù)，以方便運(yùn)輸和安裝，簡化消防、通風(fēng)系統(tǒng)，同時為將來的運(yùn)行維護(hù)創(chuàng)造良好的條件。

⑤按無人值班站考慮，設(shè)“四遙”系統(tǒng)。通過以上幾項措施，簡化設(shè)計，減少運(yùn)行維護(hù)工作量，從而為地下變電站結(jié)合地面民用建筑的建造提供了現(xiàn)實(shí)的可行性。下面以一個66 kV 終端變電站為例進(jìn)行闡述。

    3  變電站建設(shè)規(guī)模及主設(shè)備選型

    3.1 建設(shè)規(guī)模  由于變電站地處繁華市區(qū)的負(fù)荷中心，其負(fù)荷密度相當(dāng)高，故應(yīng)盡量提高主變壓器容量。

    3.2 主要設(shè)備選型 

①主變壓器選用進(jìn)口的SF6氣體絕緣、三相雙卷自冷有載調(diào)壓變壓器。

②66 kV 設(shè)備采用GIS，或箱式組合式電器。使采用的負(fù)荷開關(guān)可直接與主變壓器組成一整套裝置，使設(shè)備布置更簡明緊湊。

③10 kV 高壓開關(guān)柜可選用合資廠生產(chǎn)的中置式手車柜，或采用XGN型箱式固定封閉開關(guān)柜，內(nèi)裝真空開關(guān)。柜寬盡量減小，以減少占地面積。

④無功補(bǔ)償裝置選用干式成套電容器裝置。

⑤變電站用變壓器、接地變壓器選用干式變壓器，且可將兩者功能合為一體，以減少設(shè)備用房。

⑥蓄電池選用閥控式全封閉酸性電池。

⑦二次設(shè)備全站采用微機(jī)保護(hù)裝置，控保裝置已采用下放置開關(guān)柜上，以減少主控制室的面積，同時裝設(shè)綜合無功自動調(diào)壓裝置（VQC裝置）。

    4  總體布置與建筑結(jié)構(gòu)的考慮

    首先，要考慮的是大型設(shè)備的運(yùn)輸通道。而且，既要考慮地下部分通道，也要滿足地面上運(yùn)輸和消防通道的要求，同時還有垂直通道的要求。一般地面上需要距離公路或規(guī)劃路較近等；垂直通道則可在人行道、綠化帶上預(yù)留吊物井，井口設(shè)可拆裝蓋板，平時蓋上板，必要時掀開蓋板，即可進(jìn)行吊裝運(yùn)輸。如吊物井設(shè)在綠化帶上，則該通道還可以作為通風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)口。其次，應(yīng)考慮一次主設(shè)備間的連接。再次，應(yīng)考慮地下變電站的結(jié)構(gòu)與地面上民用建筑結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)關(guān)系。最后，盡量使設(shè)備布置在同一層，使之清晰明了，緊湊合理，便于電纜的敷設(shè)連接，便于運(yùn)輸安裝和操作維護(hù)。

    針對上述問題，我們對即將建設(shè)的某變電站進(jìn)行了方案研究。該站總占地面積為1800平方米，為全戶內(nèi)型布置。總體方案布置主變壓器、高壓室布置在大樓相鄰兩側(cè)，主控制室和電容器室、所用變室等布置在另外兩側(cè)。站內(nèi)設(shè)環(huán)形通道。除主變壓器設(shè)置在-8.50米層外，其余設(shè)備均設(shè)置在-5.00米層，下放設(shè)計成電纜層，以利于電纜敷設(shè)。主變低壓側(cè)采用母線橋連接。在大樓兩側(cè)各設(shè)置消防逃生樓梯各一部，用于平時的設(shè)備巡視和緊急情況下的逃生之用。變電站整體設(shè)置力求清晰明了，緊湊合理，既要便于運(yùn)輸、安全，也要便于操作、維護(hù)。地面上1-4層為商服裙房，可以進(jìn)一步將上層空間設(shè)計為5-30層高層住宅每層的建筑面積為1100平方米左右，分為6戶，使用面積在120平方米左右。作為較高檔的住宅是較為合適的。

    綜上所述，采用地下變電站與民用建筑合建的方案在技術(shù)上是可行的。

    5  綜合利用的經(jīng)濟(jì)性

    通過前面的闡述，我們知道，為滿足消防要求，我們選用SF6氣體絕緣變壓器和小型化、無油設(shè)備，從而使部分設(shè)備需從國外進(jìn)口。為此，設(shè)備購置費(fèi)成倍增長，整個地下變電站的投資約為常規(guī)地面站的2倍及以上。但綜合利用后，將地面上民用建筑產(chǎn)權(quán)出售，則可收回投資。

    在征地費(fèi)用不變的情況下，雖然地下站比地面站的費(fèi)用增多約3400萬元，但考慮在地面上建1幢30層的商住樓后，收益與支出基本持平甚至?xí)杂杏唷?/p>

    6  結(jié)束語

    通過以上的分析比較可知，對土地的綜合利用，不僅技術(shù)上可行，而且經(jīng)濟(jì)效益明顯：既能有效地提高土地利用率，改善城市景觀，優(yōu)化城市環(huán)境，也能有效降低工程費(fèi)用，并可以很好地解決消防和噪聲污染問題。在能夠滿足供電負(fù)荷需求的情況下，如變電站本期只上2臺主變壓器，則效益更為明顯。其產(chǎn)生的社會間接效益更是無法估量。