淺談未來變電站的主流建設(shè)方式

6月15日，雖然是星期天，但在上海市松江區(qū)的一個變電站內(nèi)，上海送變電工程公司的施工人員正在進(jìn)行最后的沖刺施工。該變電站藍(lán)灰色與深灰色相間的建筑外墻面分外引人注目，這些耐污且低調(diào)的藍(lán)灰色板材在夏日的陽光下微微泛出金屬的光澤，而頂棚的鋼板紋路也是凹凸有致、清晰可見。在變電站內(nèi)部，大型設(shè)備和一些保護(hù)屏柜也是整齊劃一地坐落到位，整體干凈整潔的形象與常見的在建變電站形成了巨大的反差。這就是我們這次采訪的主角：上海首個220千伏裝配式變電站——洞涇(沈磚)變電站。

土建增速：鋼結(jié)構(gòu)安裝取代混凝土澆筑

建成一個現(xiàn)代化的220千伏變電站需要多久？一年半？一年？

我們走訪了解到，在上海這樣軟土平地地質(zhì)結(jié)構(gòu)的區(qū)域，一個常規(guī)的220千伏變電站的建設(shè)周期大約在13個月左右。而洞涇變電站的施工周期，只有短短的8個月!那么，5個月的時間是如何省下的?回答這個問題前，首先需要了解的是傳統(tǒng)變電站的建設(shè)順序：從最初的土建施工到變電安裝最后是電氣調(diào)試驗(yàn)收到投運(yùn)，這簡單的三步驟中耗費(fèi)時間最多的，無疑是土建施工。

“一個220千伏變電站的土建施工計(jì)劃時間在8到10個月左右�！倍礇茏冸娬就两�項(xiàng)目經(jīng)理陸煥杰說道，“這就占了整個變電站建設(shè)周期的70%左右�！苯ㄔO(shè)傳統(tǒng)的變電站時，首先需要對選定地址的土壤進(jìn)行開挖，進(jìn)行基礎(chǔ)制作，隨后填平場地，做完這些才能進(jìn)行主體部分的建設(shè)工作。而在進(jìn)行主體建設(shè)時，鋼筋混凝土的澆筑工作無疑是最重要的。

“變電站主體部分需要用混凝土一層一層去澆筑，澆筑完成以后，需要等混凝土完全凝固，兩層建筑的養(yǎng)護(hù)時間就在兩個月左右�！标憻ń苷f。而這些工序，是一道也無法節(jié)省下來的。所以變電站的建設(shè)時間就被死死壓在了土建施工上面。

近年來，上海的經(jīng)濟(jì)發(fā)展對電力的要求越來越高。拿洞徑變電站所處的松江地區(qū)來說，如果該站未能在夏季用電高峰時投運(yùn)，周邊的220千伏三莊站全站負(fù)載率將超100%，其2號主變負(fù)載率將達(dá)110%，另有3個35千伏主變負(fù)載率將超100%，6臺35千伏主變超載。所以，220千伏洞涇站的建設(shè)投運(yùn)迫在眉睫。洞徑變電站便在這樣的條件下應(yīng)運(yùn)而生。

裝配式變電站除了能保障高安全高質(zhì)量以外，最重要的就是它能將原本不能節(jié)省的土建時間給省下來。上海送變電公司土建施工隊(duì)伍進(jìn)駐洞涇變電站的時間是2013年12月中旬，而到2014年5月底，該站建筑物的主體建設(shè)已基本完成。僅僅花費(fèi)了不到6個月的時間，其關(guān)鍵就是將無法節(jié)約時間的傳統(tǒng)鋼筋混凝土澆筑方式打破，而采用了更快速便捷的鋼結(jié)構(gòu)安裝。而鋼結(jié)構(gòu)安裝的施工工藝，就是裝配式變電站快速的秘訣!

鋼結(jié)構(gòu)安裝所采用的鋼柱和鋼梁都是在工廠中預(yù)制好的構(gòu)件，也就是說，即便現(xiàn)場仍然在進(jìn)行場平，這些構(gòu)件的制作也已經(jīng)在工廠中展開，而不用像傳統(tǒng)變電站那樣需要等到場平完成才能進(jìn)行下一步工作;其次，在鋼結(jié)構(gòu)安裝時，充分突出了“裝配”的特點(diǎn)，利用吊車將一根根鋼柱和鋼梁像“搭積木”一樣進(jìn)行拼裝，隨后固定、焊接，這些做完，建筑物整體的框架就成型了。然后就在該框架上鋪設(shè)彩鋼板，將整體的外墻安裝好。因?yàn)椴输摪鍖訉泳o扣，其密封性和建筑結(jié)構(gòu)得到了非常好的保障，內(nèi)墻則采用了輕鋼龍骨石膏板取代原有砌筑式墻面，硬度和防火性得到保障的同時，大大提高了施工速度。

“鋼結(jié)構(gòu)安裝所受到的天氣環(huán)境影響比較小，如果是混凝土澆筑，遇到刮風(fēng)下雨或者更糟糕的天氣情況，混凝土的澆筑和質(zhì)量養(yǎng)護(hù)都會遇到麻煩。”陸煥杰說。這其中也會遇到一些問題，譬如有些零件并沒有達(dá)到預(yù)制的尺寸，這時候也需要現(xiàn)場的施工人員對其進(jìn)行加工處理，為此，陸煥杰也做了充足的準(zhǔn)備，他調(diào)集施工人員一邊對材料進(jìn)行加工，一邊繼續(xù)進(jìn)行吊裝，工期沒有任何延誤。

另外，由于鋼結(jié)構(gòu)的制作全部利用工廠化生產(chǎn)，大大減少了現(xiàn)場施工工作量，對現(xiàn)場的施工人員、材料、機(jī)械的需求量少，從而大大節(jié)約了施工成本。而且，由于不需要進(jìn)行混凝土澆筑，建筑垃圾、廢水污水及廢氣揚(yáng)塵也大大減少，使得現(xiàn)場的施工環(huán)境也得到了非常好的保障。

“洞涇站改變了傳統(tǒng)的電氣布置形式，提出了一種新的建筑結(jié)構(gòu)，外觀與周邊環(huán)境非常協(xié)調(diào)，能夠很好地融入自然環(huán)境中�！标憻ń軐ρb配式建筑很推崇，他也相信這將是未來變電站的一種主流建設(shè)方式。

電氣變革：一體化屏、預(yù)制電纜帶來新思路

與土建施工相同，220千伏洞涇站在電氣安裝上也充分發(fā)揮了裝配式的特點(diǎn)，測控屏和繼電保護(hù)屏合成了一塊屏，原本分開的交流電源屏、直流電源屏、站用電屏以及UPS屏也合并成了一塊智能一體化電源屏。全站也采用了25%的二次預(yù)制電纜，并且采用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的專用插頭，優(yōu)化了控制回路，實(shí)現(xiàn)了一、二次設(shè)備的模塊化連接;通信光纜也全部采用預(yù)制光纜，光纜接頭預(yù)先做好，現(xiàn)場智能設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)連接變得簡便可靠。

這些先進(jìn)設(shè)備的到來給變電站注入了新的科技元素，同時也給電氣安裝帶來新的問題，譬如以前屏柜的大小是0.8米×0.6米，重量最多也就200至300公斤，而一體化屏柜大小達(dá)到了3米×4米，重量也達(dá)到了2噸至5噸，原本眾人手抬的方式肯定是不行了，而是采用下方墊板和鋼管的方式來運(yùn)送一體化屏柜。同樣，二次預(yù)制的電纜安裝方式也需要變化。

“預(yù)制電纜要比過去的電纜都要柔軟，沒辦法直接敷設(shè)�！彪姎獍惭b負(fù)責(zé)人夏杰說。為了應(yīng)對這一問題，夏杰帶領(lǐng)自己的安裝團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了敷設(shè)方案，最終確定了利用電纜敷設(shè)轉(zhuǎn)盤來進(jìn)行預(yù)制電纜的敷設(shè)，取得了很好的效果。

同樣，一體化屏柜和預(yù)制電纜的出現(xiàn)，使得原有電站的調(diào)試方法也需要改變。負(fù)責(zé)該站調(diào)試的是有著25年調(diào)試經(jīng)驗(yàn)的鐘偉明�！岸礇茏冸娬镜脑O(shè)計(jì)與以前的變電站有很大不同，一些屏柜的