摘要：針對目前我國大中城市中心高級商業及住宅區中建設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合建設，提出建設地下變電站。

    關鍵詞：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

    城區房地產的開發和舊城改造，大量的商業區、高級住宅區越來越多地出現在城市中心區域，造成供電負荷的激增，使深入市中心的變電站越來越多，其建設難度也越來越大，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，征地拆遷費用非常昂貴，有時已遠遠超出建變電站的費用，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用地，有著極高的商業價值，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。

④與周圍環境協調的要求高，建筑的格調與景觀和環境要融為一體，造成投資加大。

⑤防火、防爆、防噪聲等安全和環保要求特別高。

    由于上述原因，就要求我們在對變電站進行設計時，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，地面上進行商住等房地產開發，不失為一種新的途徑、新的思路。

    2  基本技術原則

    由于變電站建設在繁華的商業區，對消防、噪聲的要求特別高，因此，在這種特殊環境中建地下變電站，就必須確定以下幾點作為主要設計原則：

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，分段開關設備自投。當1臺主變或1條線路故障時，可保證不間斷供電。

②設備選型宜免維護、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全站設備無油化，包括主變壓器采用進口的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，又可將火災的影響局限在地下，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。減少設備布置層數，以方便運輸和安裝，簡化消防、通風系統，同時為將來的運行維護創造良好的條件。

⑤按無人值班站考慮，設“四遙”系統。通過以上幾項措施，簡化設計，減少運行維護工作量，從而為地下變電站結合地面民用建筑的建造提供了現實的可行性。下面以一個66 kV 終端變電站為例進行闡述。

    3  變電站建設規模及主設備選型

    3.1 建設規模  由于變電站地處繁華市區的負荷中心，其負荷密度相當高，故應盡量提高主變壓器容量。

    3.2 主要設備選型 

①主變壓器選用進口的SF6氣體絕緣、三相雙卷自冷有載調壓變壓器。

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

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

④無功補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，以減少設備用房。

⑥蓄電池選用閥控式全封閉酸性電池。

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

    4  總體布置與建筑結構的考慮

    首先，要考慮的是大型設備的運輸通道。而且，既要考慮地下部分通道，也要滿足地面上運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劃路較近等；垂直通道則可在人行道、綠化帶上預留吊物井，井口設可拆裝蓋板，平時蓋上板，必要時掀開蓋板，即可進行吊裝運輸。如吊物井設在綠化帶上，則該通道還可以作為通風系統的風口。其次，應考慮一次主設備間的連接。再次，應考慮地下變電站的結構與地面上民用建筑結構的協調關系。最后，盡量使設備布置在同一層，使之清晰明了，緊湊合理，便于電纜的敷設連接，便于運輸安裝和操作維護。

    針對上述問題，我們對即將建設的某變電站進行了方案研究。該站總占地面積為1800平方米，為全戶內型布置。總體方案布置主變壓器、高壓室布置在大樓相鄰兩側，主控制室和電容器室、所用變室等布置在另外兩側。站內設環形通道。除主變壓器設置在-8.50米層外，其余設備均設置在-5.00米層，下放設計成電纜層，以利于電纜敷設。主變低壓側采用母線橋連接。在大樓兩側各設置消防逃生樓梯各一部，用于平時的設備巡視和緊急情況下的逃生之用。變電站整體設置力求清晰明了，緊湊合理，既要便于運輸、安全，也要便于操作、維護。地面上1-4層為商服裙房，可以進一步將上層空間設計為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上是可行的。

    5  綜合利用的經濟性

    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、無油設備，從而使部分設備需從國外進口。為此，設備購置費成倍增長，整個地下變電站的投資約為常規地面站的2倍及以上。但綜合利用后，將地面上民用建筑產權出售，則可收回投資。

    在征地費用不變的情況下，雖然地下站比地面站的費用增多約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會略有盈余。

    6  結束語

    通過以上的分析比較可知，對土地的綜合利用，不僅技術上可行，而且經濟效益明顯：既能有效地提高土地利用率，改善城市景觀，優化城市環境，也能有效降低工程費用，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。其產生的社會間接效益更是無法估量。