未来变电站的主流建设方式

    6月15日，虽然是星期天，但在上海市松江区的一个变电站内，上海送变电工程公司的施工人员正在进行最后的冲刺施工。该变电站蓝灰色与深灰色相间的建筑外 墙面分外引人注目，这些耐污且低调的蓝灰色板材在夏日的阳光下微微泛出金属的光泽，而顶棚的钢板纹路也是凹凸有致、清晰可见。在变电站内部，大型设备和一 些保护屏柜也是整齐划一地坐落到位，整体干净整洁的形象与常见的在建变电站形成了巨大的反差。这就是我们这次采访的主角：上海首个220千伏装配式变电站 ——洞泾(沈砖)变电站。

土建增速：钢结构安装取代混凝土浇筑

    建成一个现代化的220千伏变电站需要多久?一年半?一年?

    我们走 访了解到，在上海这样软土平地地质结构的区域，一个常规的220千伏变电站的建设周期大约在13个月左右。而洞泾变电站的施工周期，只有短短的8个月!那 么，5个月的时间是如何省下的?回答这个问题前，首先需要了解的是传统变电站的建设顺序：从最初的土建施工到变电安装最后是电气调试验收到投运，这简单的 三步骤中耗费时间最多的，无疑是土建施工。
“一个220千伏变电站的土建施工计划时间在8到10个月左右。”洞泾变电站土建项目经理陆焕杰说道， “这就占了整个变电站建设周期的70%左右。”建设传统的变电站时，首先需要对选定地址的土壤进行开挖，进行基础制作，随后填平场地，做完这些才能进行主 体部分的建设工作。而在进行主体建设时，钢筋混凝土的浇筑工作无疑是最重要的。

    “变电站主体部分需要用混凝土一层一层去浇筑，浇筑完成以后，需要等混凝土完全凝固，两层建筑的养护时间就在两个月左右。”陆焕杰说。而这些工序，是一道也无法节省下来的。所以变电站的建设时间就被死死压在了土建施工上面。

    近年来，上海的经济发展对电力的要求越来越高。拿洞径变电站所处的松江地区来说，如果该站未能在夏季用电高峰时投运，周边的220千伏三庄站全站负载率将超 100%，其2号主变负载率将达110%，另有3个35千伏主变负载率将超100%，6台35千伏主变超载。所以，220千伏洞泾站的建设投运迫在眉睫。 洞径变电站便在这样的条件下应运而生。

    装配式变电站除了能保障高安全高质量以外，最重要的就是它能将原本不能节省的土建时间给省下来。上海送变电 公司土建施工队伍进驻洞泾变电站的时间是2013年12月中旬，而到2014年5月底，该站建筑物的主体建设已基本完成。仅仅花费了不到6个月的时间，其 关键就是将无法节约时间的传统钢筋混凝土浇筑方式打破，而采用了更快速便捷的钢结构安装。而钢结构安装的施工工艺，就是装配式变电站快速的秘诀!

    钢结构安装所采用的钢柱和钢梁都是在工厂中预制好的构件，也就是说，即便现场仍然在进行场平，这些构件的制作也已经在工厂中展开，而不用像传统变电站那样需 要等到场平完成才能进行下一步工作;其次，在钢结构安装时，充分突出了“装配”的特点，利用吊车将一根根钢柱和钢梁像“搭积木”一样进行拼装，随后固定、 焊接，这些做完，建筑物整体的框架就成型了。然后就在该框架上铺设彩钢板，将整体的外墙安装好。因为彩钢板层层紧扣，其密封性和建筑结构得到了非常好的保 障，内墙则采用了轻钢龙骨石膏板取代原有砌筑式墙面，硬度和防火性得到保障的同时，大大提高了施工速度。

    “钢结构安装所受到的天气环境影响比较 小，如果是混凝土浇筑，遇到刮风下雨或者更糟糕的天气情况，混凝土的浇筑和质量养护都会遇到麻烦。”陆焕杰说。这其中也会遇到一些问题，譬如有些零件并没 有达到预制的尺寸，这时候也需要现场的施工人员对其进行加工处理，为此，陆焕杰也做了充足的准备，他调集施工人员一边对材料进行加工，一边继续进行吊装， 工期没有任何延误。

    另外，由于钢结构的制作全部利用工厂化生产，大大减少了现场施工工作量，对现场的施工人员、材料、机械的需求量少，从而大大节约了施工成本。而且，由于不需要进行混凝土浇筑，建筑垃圾、废水污水及废气扬尘也大大减少，使得现场的施工环境也得到了非常好的保障。

    “洞泾站改变了传统的电气布置形式，提出了一种新的建筑结构，外观与周边环境非常协调，能够很好地融入自然环境中。”陆焕杰对装配式建筑很推崇，他也相信这将是未来变电站的一种主流建设方式。

电气变革：一体化屏、预制电缆带来新思路

    与土建施工相同，220千伏洞泾站在电气安装上也充分发挥了装配式的特点，测控屏和继电保护屏合成了一块屏，原本分开的交流电源屏、直流电源屏、站用电屏以 及UPS屏也合并成了一块智能一体化电源屏。全站也采用了25%的二次预制电缆，并且采用统一标准的专用插头，优化了控制回路，实现了一、二次设备的模块 化连接;通信光缆也全部采用预制光缆，光缆接头预先做好，现场智能设备的网络连接变得简便可靠。

    这些先进设备的到来给变电站注入了新的科技元素，同时也给电气安装带来新的问题，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，而一体化屏柜大小达到了3米×4米，重量也达 到了2吨至5吨，原本众人手抬的方式肯定是不行了，而是采用下方垫板和钢管的方式来运送一体化屏柜。同样，二次预制的电缆安装方式也需要变化。

    “预制电缆要比过去的电缆都要柔软，没办法直接敷设。”电气安装负责人夏杰说。为了应对这一问题，夏杰带领自己的安装团队设计了敷设方案，最终确定了利用电缆敷设转盘来进行预制电缆的敷设，取得了很好的效果。

    同样，一体化屏柜和预制电缆的出现，使得原有电站的调试方法也需要改变。负责该站调试的是有着25年调试经验的钟伟明。“洞泾变电站的设计与以前的变电站有 很大不同，一些屏柜的线路都改换成了专用插头，校对线路的准确性要深入屏柜内部区。”钟伟明说。屏柜整体的缩小，也给习惯在端子排中间进行端子测试的调试 人员带来了极大困难，一名年轻的调试人员在校对线路时，整个身体都只能勉强卡进去，这在以往的变电站是从来没有遇见过的。

    “集约化是一种态势，变电站也会越变越小。”钟伟明说，“我们调试人员也要与时俱进，打破常规，采用最新的思路进行工作。”

    留给钟伟明团队的时间只有一个月左右，钟伟明笑着说，这个站建好后，他可以编出一套新的调试方案出来。

    220 千伏洞径装配式变电站是上海电网变电站建设的一场新革命，它不仅突破了传统的变电站电气布局、土建设计和施工模式，更是对上海电网及电网工作者的一次挑 战。随着上海电网迎峰度夏工作的全面展开，洞泾站的建设工作也牵动着各方的心，该变电站投运后，将为洞泾镇及周边区域供电，及时缓解220千伏三庄站和大 学站的供电压力，负荷切割后，两站负载率将下降15%。