首頁 > 優(yōu)秀范文 > 電站設(shè)計規(guī)范
時間：2023-08-06 09:02:44
序論：速發(fā)表網(wǎng)結(jié)合其深厚的文秘經(jīng)驗，特別為您篩選了11篇電站設(shè)計規(guī)范范文。如果您需要更多原創(chuàng)資料，歡迎隨時與我們的客服老師聯(lián)系，希望您能從中汲取靈感和知識！
中圖分類號：S611文獻標識碼： A
總結(jié)出以下要求，從而將室外管線的設(shè)計更加規(guī)范化。
室外管線設(shè)計成品文件主要包括：
① 外管線設(shè)計說明；
② ②室外管線系統(tǒng)圖；
③ ③室外管線管架平面布置圖；
④ ④室外管線管道布置圖；
⑤ ⑤室外管線制做圖。下面我們一一做以說明。
一、室外管線設(shè)計說明
1、 設(shè)計依據(jù)
我們主要依據(jù)業(yè)主提供的全廠總平面圖等資料和各裝備提供的接管點條件等進行設(shè)計。
2、 管道施工及驗收應(yīng)執(zhí)行的標準、規(guī)范等
DL5031-94電力建設(shè)施工及驗收技術(shù)規(guī)范（管道篇）
DL5007-92電力建設(shè)施工及驗收技術(shù)規(guī)范（火力發(fā)電廠焊接篇）DL/T821-2002鋼制承壓管道對接焊接接頭射線檢驗技術(shù)規(guī)范
3、 施工要求
A、對固定、滑動、導向支架的說明
如：固定架要求管托與管架滿焊；滑動架要求管托與管架平滑接觸，不應(yīng)被卡住。
B、對Π型補償器安裝要求（冷緊等）。
C、對于DN25以下小管道與大管共敷要求。
D、低點排液、高點排氣的要求。
E、在原有廠房處設(shè)支架的有關(guān)問題說明。
F、管道系統(tǒng)的壓力試驗要求。
G、防腐的要求。
H、保溫的要求。
I、其他有關(guān)問題的說明。
二、外管系統(tǒng)圖
需要表示出全部管道、管道名稱（代號）、管道規(guī)格和介質(zhì)流向。
三、室外管線管架平面布置圖
需要繪制出一下內(nèi)容：
1、 全部管道支架的表示（含在原廠房設(shè)置的支架）。
2、 全部支架編號。
3、 繪制出管架柱腿，標注管廊中心線。
4、 繪出管架的間距；繪出與各裝置（窯頭鍋爐、窯尾鍋爐、汽機房）建筑軸線的定位尺寸。
5、 繪出各管架的架頂標高（絕對標高或相對標高均可）或以列表的形式：管架號、管架型式、標高、備注等。
四、室外管線布置圖
1、 分段繪制管道布置圖（全部采用單線繪制各管道），以及各拐點處的詳圖和各Π型補償器的布置詳圖。
2、為表示清楚，宜將多層管道進行分層繪制，如上層、下層或上層、中層、底層等。
3、管道平面圖中管長（縱向）方向和管間距（橫向）方向可采用不同比例：一般縱向為1：100或1：50；橫向為1：50或1：25，斷面圖或局部剖視圖1：25。整套圖的比例應(yīng)統(tǒng)一。
4、管道間距的標注應(yīng)以管廊中心線為基準向兩側(cè)標注。
5、為清楚表示管道在管架上的排列，應(yīng)按比例畫出管廊斷面圖，并給出管托高度。
6、對與各裝置相連的接管點處，均應(yīng)繪制詳圖。與各裝置的接管點一 般在裝置的外軸線1米（汽機房）處或2～3米（窯頭鍋爐、窯尾鍋爐）處。管廊上若有較復(fù)雜的轉(zhuǎn)彎、分支等處，也應(yīng)分別給出詳圖。
7、各管道均應(yīng)給出坡度。
8、DN25以下（包括DN25）的管道不設(shè)高點排氣。其余管道均在管廊高點（桁架處）設(shè)置DN15的排氣，可選用單閥。閥門在保溫層外即可。
9、各管道設(shè)置DN20的低點排液，單閥即可。設(shè)置在管廊兩交點之間，蒸汽管道安裝在管道上升之前處，熱水管道安裝在坡向最低處，間隔在50米左右均可。
五、管架制做圖
1、桁架管道跨馬路敷設(shè)時，一般采用桁架敷設(shè)。
A、桁架設(shè)計宜請土建結(jié)構(gòu)工程師協(xié)助設(shè)計。
B、桁架上敷設(shè)管道一般分在桁架內(nèi)部和上部兩排布置。
C、桁架上若設(shè)置固定架，其桁架支腿應(yīng)兩邊分別用四腿立柱支撐桁架。若無固定架或桁架上管道荷載較小時，也可用雙腿立柱支撐。
D、桁架跨度一般在9～12米即可。
E、桁架高度不宜小于1米。
2、固定支架
管廊上的固定支架均應(yīng)采用四腿落地的型式。
3、滑動支架及其他
管廊上的滑動支架可采用雙腿單架的型式。
4、新建管廊的管道不應(yīng)采用建筑物支撐式（如利用汽機房柱梁）。按規(guī)范，管架與建筑物墻外緣3米，無門窗的建筑物墻外緣1.5米。
中圖分類號：TM762 文章編號：1009-2374（2015）30-0020-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2015.30.010
1 設(shè)計配置一體化原理
常規(guī)的變電類二次回路等的設(shè)計方案是由設(shè)計院來完成制作藍圖的，全部現(xiàn)場進行的施工都必須完全依據(jù)所擬定出來的藍圖來對二次電纜進行連接，通過萬用表也可以使其他的特定儀器來連接設(shè)備以及檢測。在這一系列的操作過程中，也會造成以下三個問題的出現(xiàn)：第一，怎么出這些虛端子的聯(lián)系圖或者是表？第二，怎么來保障這些虛端子能夠正確連接？第三，怎么來校對這些SCD類文件中的虛回路？以上的三個問題聯(lián)合體現(xiàn)出了一些重要的需求，比如配置以及設(shè)計一致性的相關(guān)需求，同時也還有效率方面的需求。設(shè)計圖紙經(jīng)過各個擁有不同輸入以及輸出接口的相關(guān)配置圖等一同組成，然而配置就是要求在那些智能裝置的ICD模型的工程實例化的基礎(chǔ)之上，經(jīng)過輸出和輸入的變量映射，以便使它們能夠在所有系統(tǒng)的內(nèi)部裝置內(nèi)可以順利地建立起相應(yīng)的聯(lián)系。其實對于配置以及設(shè)計一體化來說，這一技術(shù)的重要基礎(chǔ)就是要做到圖模一體化。然而在對圖紙做出設(shè)計的過程中，一般情況下是要按照圖模的建立同時還要安排不一樣的圖模輸出和輸入變量來進行命名的，而且其定義也要求能夠和標準化的那類設(shè)計的一些有關(guān)規(guī)定是相符合的。另外，所有的裝置圖元的拓撲關(guān)系都必須要求是使用在建設(shè)所有裝置的虛端子的相應(yīng)的映射表之上的。
1.1 圖模一體化技術(shù)
對于那些常規(guī)多見的變電站設(shè)計來說，這些裝置圖元雖然沒有被許多模型文件大力支持，但是各種各樣的裝置已經(jīng)對許多定義進行了標準化，而且各個應(yīng)用也必須提供相應(yīng)的輸出、輸入端子的定義。比如：國家電網(wǎng)公司對于繼電保護發(fā)出了“六統(tǒng)一”的標準。導入裝置所用的界面控制文件以及建立圖模的過程是完全一樣的，要是出現(xiàn)不滿足標準的那類定義就必須做出提示以及警告。把壓板作為一個例子來說，其標準的具體條件就是：保護類裝置必須含有特定模型，TR（HTML語言標簽）是經(jīng)過一些特殊的操作之后而出現(xiàn)的一種跳閘信號。舉一個例子來說，那些一樣型號的裝置要求不能在相同的電壓等級下進行使用，會有部分的輸出以及輸入虛端子等的中文描述出現(xiàn)部分的不同，在這種條件之下，大部分廠家的裝置提供了同一種接口控制文件。這種做法是非常不規(guī)范的，而且也帶來許多不便之處。
1.2 拓撲鄰接表
拓撲鄰接表是經(jīng)過手工布線來產(chǎn)生的，通過拓撲的連接線的復(fù)制以及虛端子表的映射關(guān)系，就能夠自動地描繪出所有必要的連接線，從而達到人工檢查可視化這一重要目標。在交換機連接這些裝置的時候也是同樣的要求，首先進行畫線工作，其次依據(jù)這些連接線所產(chǎn)生的拓撲連接表這一特殊的辦法。各個裝置之間所有的連接線一般情況下都含有組播地址這類屬性，這些特殊的屬性完全都是可以進行配置的，所輸出的這類SCD文件一般情況下也要包含這些特定的屬性內(nèi)容。
1.3 一致性問題的解決
維護工作最為重要的一項參考資料就是虛回路的圖紙，運用以及維護工作必須能夠?qū)нM圖紙以及虛回路，從而能夠達到虛回路的完全可視化，況且是不按照設(shè)計的圖紙來完成重新的配置以及繪制相應(yīng)的虛回路。當系統(tǒng)的集成商進行集成以及調(diào)試的這一過程中，一般都是對局部進行維修以及改進的，并且在設(shè)計院把改動過的新的結(jié)果做出備案手續(xù)。當前，許多集成商一般情況下，都是運用自己具有的工具對配置進行改動，然后再把改動出來的新情況保存在特定的文件之中。然而通過虛端子這種自動布線的功能通常就可以顯現(xiàn)出虛回路圖，以方便設(shè)計人員的監(jiān)察。
2 智能輔助的設(shè)計
2.1 虛回路的自動布線
通常情況下，虛端子的映射表是涵蓋了全部裝置之間的所有虛端子的聯(lián)系，這種聯(lián)系現(xiàn)在已經(jīng)被看作是虛回路的可視化的一項重要基礎(chǔ)。通常是在圖紙畫布上面來進行虛回路的可視化的裝置配置，還要對兩個相應(yīng)的布線路徑做出具體的定義。更重要的是在做二次拓撲圖的過程中，只需要兩個裝置中的一個連接起來，就可以表示出這之間是具有相互的通訊聯(lián)系設(shè)備的，只不過這兩個裝置中都是通過一個通信線來進行所有相關(guān)的映射，在虛回路布線中所定義出來的那條路徑，其實也就是要求來描繪出所需的通信線。
描繪虛回路的可視化的回路也就是重復(fù)描繪幾個通訊線，運用這種方式來達到虛回路的自動布線這一功能。更加值得注意的一點是，通過篩選虛回路所顯示的各種各樣的類型種類，能夠有效地減少一些相應(yīng)的線路，這樣也可以有效地防止出現(xiàn)繁雜以及零亂。
2.2 自動生成光纜清冊
對光纜清冊進行計算，就必須清楚兩個條件：第一，裝置之間以及交換機和配置之間所使用的通訊線；第二，屏柜內(nèi)具有什么樣的裝置。在拓撲圖中，要求對相關(guān)的通信線做出相應(yīng)的定義，只要存在了這兩個方面，生產(chǎn)所需的所有光纜清冊就可以在自動條件下來完成。一般情況下所需要的工作量是比較大的。
2.3 對典型設(shè)計的支持
使用一些經(jīng)典的設(shè)計圖樣和一些經(jīng)典的工程配置，再加上一些特殊的操作（如間隔復(fù)制等），就能夠達到這一功能所要的效果。當然它的主要要求就是完整性，因為在處理相同種類的間隔時，這種設(shè)計方式一般會運用一些特殊的辦法，然而虛端子的映射表卻無法表示出，必須要做到輸出是完整的，這樣才能夠方便檢測這些SCD文件。所以該工具也就為其提供了所需的另外一種功能，從而縮小手工的工作量。虛回路的布線功能可以自身檢測出映射的正確性。
3 設(shè)計配置信息的共享
在對系統(tǒng)做出維護的時候，必須要仔細地查看一下相應(yīng)的通信類的參數(shù)，比如IP地址等。然而進行故障分析或者是在調(diào)試時，必須要查詢檢測虛回路。其實在對環(huán)境進行預(yù)測和設(shè)計的時候，有些工作量的一大部分已經(jīng)是完成的。那么怎樣來共同分享這些重要信息呢？雖然在SCD的文件中也涵蓋部分這類信息，但是在利用維護的時候，更應(yīng)該做出清晰明白的圖示，這也就是對可視化運行的維護。有些格式的虛端子的變量名（比如IEC格式），再結(jié)合一些其他文件的拓撲信息（比如DXF類文件的），就可以做到相關(guān)信息分享。
4 結(jié)語
本文中，智能變電站在設(shè)計方面仍然存在著大量的問題，本文提出了一些相應(yīng)的解決辦法，按照這種特有的一體化思路，最終達到配置以及設(shè)計的統(tǒng)一，這不單單是對一致性的問題做出了解決，而且還通過一系列措施減少了設(shè)計的工作量。如今許多設(shè)計院也正在使用設(shè)計配置的一體化工具，這給智能變電站的相關(guān)建設(shè)工作做出了很大的貢獻。
參考文獻
中圖分類號：U665文獻標識碼： A
1概述
LUNZUA水電站位于贊比亞北方省 Kasama縣以北約170km處的LUNZUA河上，電站采用引水式開發(fā)，引水系統(tǒng)位于LUNZUA河右岸，引水建筑物由明渠、前池、壓力鋼管等組成。電站利用毛水頭為269.78m，發(fā)電引用流量為7m3/s。安裝兩臺單機容量為7.4MW的臥軸沖擊式水輪發(fā)電機組。
前池作為連接引水明渠和壓力鋼管的中間建筑物，其主要作用是根據(jù)機組負荷的變化為流量的調(diào)節(jié)提供一個足夠的空間，減少水位波動，平穩(wěn)水頭。LUNZUA水電站前池所在位置右側(cè)有一條天然沖溝，根據(jù)這一地形條件，本工程在前池設(shè)置了溢流側(cè)堰。當機組丟棄負荷，前池內(nèi)涌波水位超過側(cè)堰堰頂高程時，多余的水量可通過側(cè)堰排出，這一方案較常規(guī)設(shè)計減少了前池的容積。
2 壓力前池設(shè)計
2.1 側(cè)堰水力計算
根據(jù)《水電站引水渠道及前池設(shè)計規(guī)范》第5.5.3條的規(guī)定，側(cè)堰的堰頂高程應(yīng)高于設(shè)計流量下水電站正常運行時的過境水流水面高程0.1～0.2m，由于本工程為小型工程，故取0.1m。已知渠道末端渠底高程為1424.0m，設(shè)計水深為1.478m，故溢流側(cè)堰堰頂高程確定為1425.58m。
根據(jù)《水電站引水渠道及前池設(shè)計規(guī)范》第A.3條，對于設(shè)一道側(cè)堰的布置，當水電站在設(shè)計流量下正常運行時，側(cè)堰不溢水；當水電站突然丟棄全部負荷時，待水流穩(wěn)定后全部流量從側(cè)堰溢出，為控制工況。此時，側(cè)堰下游引水渠道流量為零，側(cè)堰泄流能力按下式確定。
（1）
式中：為引用流量，7m3/s；為流量系數(shù)，?。?.9~0.95），正堰流量系數(shù)；為溢流側(cè)堰堰頂長度，m；為重力加速度，9.8m/s2；為堰頂水頭，m。
根據(jù)《水電站引水渠道及前池設(shè)計規(guī)范》第4.5.3條，側(cè)堰的堰頂長度，堰上平均水頭，需經(jīng)計算比較確定。溢流堰長度與溢流堰頂水深有關(guān)。溢流水深過大，則單寬流量大，消能工程量大；但溢流水深小，則溢流堰長度就長，影響前池平面布置，所以在計算時兩者應(yīng)兼顧考慮。根據(jù)上述原則，經(jīng)試算確定堰頂長度和堰上平均水頭。
溢流側(cè)堰水力計算成果如表1所示。
表1 側(cè)堰水力計算成果表
堰頂長度L（m） 堰上平均水頭H（m）
15.0 0.407
2.2 前池特征水位計算
根據(jù)《水電站引水渠道及前池設(shè)計規(guī)范》第7.0.4條，應(yīng)以設(shè)計流量下水電站正常運行時的水位作為前池的正常水位。即：
（2）
式中：為前池正常運行水位，m；為引水明渠末端渠底高程，1424.0m；為引水明渠末端設(shè)計水深，1.478m。
當機組突然丟棄全部負荷時，會在前池形成逆向涌水波，并最終形成最高水位。根據(jù)《水電站引水渠道及前池設(shè)計規(guī)范》第D.0.5條，側(cè)堰作為控制泄流建筑物，對涌波起到控制作用，即對引水道系統(tǒng)來說，控制工況是：電站甩滿負荷待水流穩(wěn)定后（涌波已消失），全部流量從側(cè)堰側(cè)堰溢出時，將恒定流時的堰上水頭乘以1.1～1.2的系數(shù)，把這時的水位定為最高涌波水位。即：
（3）
式中：為前池最高涌波水位，m；為側(cè)堰堰頂高程，1425.58m；為側(cè)堰堰上水頭，0.407m。
根據(jù)《水電站引水渠道及前池設(shè)計規(guī)范》第8.0.6條，前池最低水位可根據(jù)水電站運行要求確定。一般前池最低水位為電站突然增加負荷前前池的起始水位減去突然增荷時的最低涌波。對于非自動調(diào)節(jié)渠道，起始水位可取溢流堰頂高程，最低涌波按一臺機組運行突增到兩臺機組即發(fā)電流量由3.5m3/s突然增加到7m3/s時的前池水位降落。
引水渠道中產(chǎn)生落波時，最低運行水位可由下列公式聯(lián)立求解：
（4）
（5）
（6）
（7）
式中：為渠道產(chǎn)生落波時的波速，m/s；為落波波高，m；負荷變化前的過水面積，m2；為過水斷面濕周，m；為渠道末端設(shè)計流速，m/s；為最大消落波高；為安全系數(shù)，取2；為最低運行水位。
前池特征水位計算成果如下表2所示。
表2 前池特征水位計算成果表
正常運行水位（m） 最高涌波水位（m） 最低運行水位（m）
1425.48 1426.67 1424.68
2.3 前池結(jié)構(gòu)布置
根據(jù)側(cè)堰水力計算和前池特征水位計算成果，結(jié)合壓力鋼管進水口淹沒深度的要求及前池末端底板高程的要求，確定前池的結(jié)構(gòu)布置如下。
前池長39.0m，其中過渡段長18.0m，池身段長21.0m，頂寬7.0m，池頂高程為1426.67m，池底高程為1420.5m~1420.0m，最大池深為6.67m。前池斷面型式為一復(fù)合斷面，1423.0m高程以下為梯形斷面，底寬2.0m，頂寬7.0m，1423.0m高程以上為矩形斷面，寬7.0m。明渠與壓力前池設(shè)一過渡段連接，擴散角為4.93°，底部縱坡為1:5.143。前池結(jié)構(gòu)布置如下圖所示。
圖1 壓力前池平面布置圖
圖2 壓力前池縱剖面圖
3結(jié)語
前池的設(shè)計要充分與地形、地質(zhì)條件相結(jié)合，當?shù)匦螚l件允許時，在前池設(shè)置溢流側(cè)堰可有效減少因水位升高對前池容積的要求。設(shè)有溢流側(cè)堰的前池，其各特征運行水位的計算與常規(guī)前池不同，應(yīng)在側(cè)堰水力計算的基礎(chǔ)上，根據(jù)機組負荷變化的情況綜合確定。
參考文獻
[1] DL/T 50792007，水電站引水渠道及前池設(shè)計規(guī)范[S]．
建筑工程中涉及人防地下室電氣設(shè)計除應(yīng)遵守《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》JGJ16、《低壓配電設(shè)計規(guī)范》GB50054、《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》GB50052、《地下室建筑照明設(shè)計規(guī)范》CEC45、《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》等常規(guī)建筑電氣設(shè)計規(guī)范外，還需注意結(jié)合《人民防空地下室工程設(shè)計規(guī)范》GB50038、《人民防空工程設(shè)計防火規(guī)范》GB50098電氣部分的要求。針對人防地下室電氣設(shè)計平戰(zhàn)結(jié)合，淺談以下四個方面，提出有關(guān)注意事項。
一、 供配電
1、負荷分級與計算
電力負荷應(yīng)分別按平時和戰(zhàn)時用電負荷的重要性、供電連續(xù)性及中斷供電后可能造成的損失或影響程度分為一級負荷、二級負荷和三級負荷。平時電力負荷分級，應(yīng)符合地面同類建筑國家現(xiàn)行有關(guān)標準的規(guī)定。戰(zhàn)時電力負荷分級，應(yīng)符合規(guī)定。其中一級負荷以中斷供電將危及人員生命安全，中斷供電將嚴重影響通信、警報的正常工作，中斷供電將造成人員秩序嚴重混亂或恐慌，不允許中斷供電的重要機械、設(shè)備為分級的標準；二級負荷以中斷供電將嚴重影響醫(yī)療救護工程、防空專業(yè)隊工程、人員掩蔽工程和配套工程的正常工作，中斷供電將影響生存環(huán)境為分級的標準；三級負荷是指除上述一級二級負荷標準規(guī)定外的其它電力負荷。針對已經(jīng)明確電力負荷后，還應(yīng)按平時和戰(zhàn)時兩種情況分別計算，以提出設(shè)計總體要求。平戰(zhàn)結(jié)合人防工程的電氣設(shè)計應(yīng)同時滿足平時、戰(zhàn)時及發(fā)生火災(zāi)時的用電需要。
2、電源及供電切換。平時電力負荷由市電供電，而戰(zhàn)時一、二負荷應(yīng)考慮由市電、區(qū)域人防電站供電（又稱外電源）、EPS/UPS供電、自備人防發(fā)電機供電（又稱建筑內(nèi)電源）。且戰(zhàn)時要求從市電、區(qū)域電站控制室至每個防護單元的戰(zhàn)時配電回路也各自獨立，每個防護單元應(yīng)引接外電源和內(nèi)電源，兩個電源均應(yīng)設(shè)置進線總開關(guān)和內(nèi)、外電源的轉(zhuǎn)換開關(guān)。
當人防工程內(nèi)平時的使用功能與戰(zhàn)時的使用功能不一致，用電回路宜按平時和戰(zhàn)時用電負荷分別供電。平時戰(zhàn)時的一級、二級和三級負荷分別由不同的線路引接。平時正常情況下轉(zhuǎn)換開關(guān)與市電接通，供電狀態(tài)正常。戰(zhàn)時市電不能供電時，由區(qū)域電源（人防工程外）供電，此時轉(zhuǎn)換開關(guān)與區(qū)域電源接通，切掉平時用電負荷和戰(zhàn)時三級負荷的供電。如果區(qū)域電源或線路也遭到破壞不能供電時，轉(zhuǎn)換開關(guān)的上端均不帶電，則戰(zhàn)時負荷只能由EPS/UPS、人防發(fā)電機供電。
二 、人防照明
人防照明應(yīng)同時滿足人防和消防的要求。同時區(qū)分負荷分級來設(shè)計，考慮正常照明和應(yīng)急照明，并注意選擇光源及合理設(shè)置照度等。
（1）人防地下室平時和戰(zhàn)時的照明均應(yīng)有正常照明和應(yīng)急照明；戰(zhàn)時的應(yīng)急照明宜利用平時的應(yīng)急照明；戰(zhàn)時的正常照明可與平時的部分正常照明或值班照明相結(jié)合。
（2）按平戰(zhàn)結(jié)合的防空地下室平時照明，應(yīng)滿足要求包括① 正常照明的照度，宜參照同類地面建筑照度標準確定。需長期堅持工作和對視覺要求較高的場所，可適當提高照度標準；② 燈具及其布置，應(yīng)與使用功能及建筑裝修相協(xié)調(diào)；③ 值班照明宜利用正常照明中能單獨控制的燈具或應(yīng)急照明。而應(yīng)急照明應(yīng)符合要求包括：①疏散照明應(yīng)由疏散指示標志照明和疏散通道照明組成。疏散通道照明的地面最低照度值不低于5lx；② 安全照明的照度值不低于正常照明照度值的5％；③建筑面積不大于5000㎡的人防工程，其火災(zāi)備用照明的照度值不宜低于正常照明照度值的50%。
（3）人防中應(yīng)急照明是一級負荷，消防應(yīng)急照明主要是為了人群疏散和滅火工作，而人防的應(yīng)急照明還有一種在特定的環(huán)境下穩(wěn)定人心的作用，所以人防應(yīng)急照明規(guī)定的連續(xù)供電時間與防護隔絕的時間是一致的。另外，人防主要出入口的照明供電應(yīng)考慮戰(zhàn)時可靠，保證戰(zhàn)時進出方便，應(yīng)采用人防電源供電，負荷等級為戰(zhàn)時二級。人防次要出入口及人防外部因在慮毒、隔絕時不使用，其照明可由平時負荷供電。室外警報裝置的設(shè)置由地方人防辦規(guī)劃確定。室外警報裝置的供電宜按主要出入口照明設(shè)計，室外警報裝置應(yīng)在人防值班室及就地附近設(shè)有控制裝置，警報裝置的纜線宜安裝在豎井內(nèi)，進出人防做密閉處理。兼顧人防的平時照明還應(yīng)設(shè)值班照明，出入口處宜設(shè)過渡照明。
4）照明光源宜采用各種高效節(jié)能熒光燈和白熾燈。并應(yīng)滿足照明場所的照度、顯色性和防眩光等要求。考慮到戰(zhàn)時防空地下室在受到襲擊時將會產(chǎn)生劇烈震動，并盡量用線吊或鏈吊安裝。這樣可以使燈具受到震動時得到明顯的緩沖，而輕型燈具即使掉下，也不會造成太大的傷害。
三、線路敷設(shè)結(jié)合
人防有防“核武器、常規(guī)武器、生化武器“等要求，規(guī)范規(guī)定：
進、出防空地下室的動力、照明線路，應(yīng)采用電纜或護套線。電纜和電線應(yīng)采用銅芯電纜和電線。
穿過外墻、臨空墻、防護密閉隔墻和密閉隔墻的各種電纜(包括動力、照明、通信、網(wǎng)絡(luò)等)管線和預(yù)留備用管，應(yīng)進行防護密閉或密閉處理，應(yīng)選用管壁厚度不小于2.5mm的熱鍍鋅鋼管。
穿過外墻、臨空墻、防護密閉隔墻、密閉隔墻的同類多根弱電線路可合穿在一根保護管內(nèi)，但應(yīng)采用暗管加密閉盒的方式進行防護密閉或密閉處理。保護管徑不得大于25mm。
各人員出入口和連通口的防護密閉門門框墻、密閉門門框墻上均應(yīng)預(yù)埋4～6根備用管，管徑為50～80mm，管壁厚度不小于2.5mm的熱鍍鋅鋼管，并應(yīng)符合防護密閉要求。
當防空地下室內(nèi)的電纜或?qū)Ь€數(shù)量較多，且又集中敷設(shè)時，可采用電纜橋架敷設(shè)的方式。但電纜橋架不得直接穿過臨空墻、防護密閉隔墻、密閉隔墻。當必須通過時應(yīng)改為穿管敷設(shè)，并應(yīng)符合防護密閉要求。
人防的線路敷設(shè)設(shè)計時主要是做好防護密閉、預(yù)留好備用管、設(shè)置好防爆波井、準備好平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換。
電氣管線進出人防的處理一定要與人防工程的防護、密閉功能相一致。
在設(shè)計時應(yīng)說明清楚其具體做法（標準出需參考的相關(guān)圖集）
線路敷設(shè)還需滿足消防的設(shè)計要求。僅從消防保障人員疏散、排煙、滅火等消防用電設(shè)備的用電安全可靠性來說，消防用電設(shè)備采用放射式專用回路供電好。而在人防中，從防護密閉的角度來看，穿越維護結(jié)構(gòu)的纜線越少越好，宜相對集中布線穿管（設(shè)計時要充分考慮平時戰(zhàn)時消防電源在滿足要求的情況下的回路復(fù)用以減少穿越維護結(jié)構(gòu)的纜線的數(shù)量）。如對平時只需單電源供電的人防工程，其應(yīng)急照明的專用回路取之人防配電柜，用EPS作為應(yīng)急照明的備用電源。
從減少投資上考慮還可在滿足平時使用的基礎(chǔ)上預(yù)留戰(zhàn)時轉(zhuǎn)換的管線分部實施。
四、電氣裝置設(shè)施結(jié)合。如防空地下室內(nèi)的各種動力配電箱、照明箱、控制箱不得在外墻、臨空墻、防護密閉隔墻、密閉隔墻上嵌墻暗裝，若必須設(shè)置時，也應(yīng)采取掛墻式明裝。再如對染毒區(qū)內(nèi)需要檢測和控制的設(shè)備，除應(yīng)就地檢測、控制外，還應(yīng)在清潔區(qū)實現(xiàn)檢測、控制。設(shè)有清潔式、濾毒式、隔絕式三種通風方式的防空地下室，應(yīng)在每個防護單元內(nèi)設(shè)置三種通風方式信號裝置系統(tǒng)等。
人防電站有固定電站與移動電站之分。電站多選用柴油發(fā)電機組。現(xiàn)階段，建筑地下室越建越大，地下人防也隨之建大，所以涉及到柴油電站的事就越來越多，柴油電站的設(shè)置不僅僅是電氣專業(yè)的事，是需要建筑、結(jié)構(gòu)、水、暖、電等專業(yè)共同來完成的。
根據(jù)GB50038-2005規(guī)定中心醫(yī)院、急救醫(yī)院等應(yīng)設(shè)置固定電站；固定電站內(nèi)設(shè)置柴油發(fā)電機組不應(yīng)少于2臺，最多不宜超過4臺。其他人防工程一般按柴油發(fā)電機組的安裝容量來劃分，＞120kW的宜設(shè)置固定電站，≤120kW的宜設(shè)置移動電站。
如果嚴格按照安裝容量來選擇固定電站和移動電站的設(shè)置就不會出現(xiàn)上述的問題了。但因為固定電站比移動式電站的技術(shù)要求較高，通風冷卻設(shè)施也較復(fù)雜，且至少要設(shè)置2臺，這對一般人防工程來說，投資和運行費用都會提高。所以在無要求設(shè)置固定電站的情況下優(yōu)先選用移動電站，對于規(guī)模大，用電量＞120kW的一般人防工程，為了提高供電可靠性，簡化供電系統(tǒng)，減少建設(shè)初投資，可按防護單元組合，根據(jù)用電量設(shè)置多個移動電站來解決（預(yù)留）。
總之在人防地下室電氣設(shè)計應(yīng)注意處理好平時戰(zhàn)時、一級二級三級負荷、處理好人防消防之間的關(guān)系，處理好人防分區(qū)消防分區(qū)之間的關(guān)系（按人防分區(qū)的要求處理防護密閉），在電氣設(shè)備選型時充分考慮初投資與今后的運行費用。
參考文獻：
[1] 《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》JGJ16
[2] 《低壓配電設(shè)計規(guī)范》GB50054
[3] 《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》GB50052
1 引言
本項目位于海南省?？谑校卜譃锳、B、C、D四個地塊， A、B、C地塊為二類住宅用地，總用地面積為306112m2（其中A地塊建設(shè)用地98555平方米，B地塊建設(shè)用地80956m2，C地塊建設(shè)用地98861m2），D地塊為小學用地（建設(shè)用地27740m2），建筑面積約100萬平方米。
本項目為初步設(shè)計，共涉及高、低壓配電系統(tǒng)、電力配電系統(tǒng)、照明配電系統(tǒng)、防雷及接地系統(tǒng)、火災(zāi)自動報警及聯(lián)動控制系統(tǒng)、緊急廣播系統(tǒng)、 綜合布線系統(tǒng)（電話、網(wǎng)絡(luò)）、安全防范系統(tǒng)、小區(qū)周界防范系統(tǒng)、公共區(qū)域防范（包括電子巡查系統(tǒng)、視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)、停車場管理系統(tǒng)）、家庭防范系統(tǒng)（包括可視對講、緊急求助、燃氣泄漏及非法侵入報警系統(tǒng)）。
2 高低壓系統(tǒng)設(shè)計
2.1高壓系統(tǒng)供電形式的確定
鑒于本項目規(guī)模較大（用地面積約30萬平米，建筑面積約100萬平米），設(shè)置兩處開閉所。ABD區(qū)開閉站設(shè)在B10#樓地下室，總?cè)萘?9400KVA；C區(qū)開閉站設(shè)在C10#、C11#樓地下室，總?cè)萘?1600KVA（圖1）。
本項目的使用功能為住宅及配套設(shè)施，且住宅項目多采用環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)配電。因此在方案設(shè)計階段，提出了兩種構(gòu)想：單環(huán)網(wǎng)供電、雙環(huán)網(wǎng)供電。雙環(huán)網(wǎng)供電具有接線完善、運行靈活、供電可靠性高，但投資比單環(huán)網(wǎng)增加一倍，一般適用在城市（鎮(zhèn)）市中心區(qū)繁華地段、雙電源供電的重要用戶或供電可靠性要求較高的配電網(wǎng)絡(luò)（圖2）。經(jīng)與海口當?shù)毓╇姴块T溝通，因當?shù)毓╇娙萘坑邢蓿译娫促|(zhì)量較差，確定采用單環(huán)方案，另分布設(shè)置柴油發(fā)電機作為備用電源（圖3），以保證負荷供電等級及電能質(zhì)量。
2.2負荷估算
根據(jù)JGJ 242-2011《住宅建筑電氣設(shè)計規(guī)范》中3.3.1條，每套住宅的用電負荷和電能表的選擇不宜低于表1的規(guī)定。
另，參考04DX101-1《建筑電氣常用數(shù)據(jù)》中各類建筑物的用電指標，并與甲方確認后，住宅樓底商按120w/m2預(yù)留電量。
以C地塊為例，用電負荷估算如下：
商業(yè)：120w/m2；
住宅樓：40m2戶型3kW；
60m2戶型4kW；
90m2戶型6kW；
100m2以上戶型8kW；
空調(diào)及動力容量由相關(guān)專業(yè)提供（表2、表3、表4）。
3 變配電所的設(shè)置
同樣以C地塊為例，根據(jù)負荷分布及負荷計算在C區(qū)中設(shè)三個變配電室。分別在C-3、C-4地下室；C-5、C-6地下室、C-10、C-11地下室（圖1）。
C-3、C-4地下室內(nèi)變配電室供電范圍：C-1#樓、C-2#樓、C-3#樓、C-4#樓、C-2#樓底商、C-3#樓底商、C-4#樓底商。
C-5、C-6地下室內(nèi)變配電室供電范圍：C-5#樓、C-6#樓、C-7#樓、C-8#樓、C-9#樓、C-12#樓、C-5#樓底商、C-6#樓底商。
C-10、C-11地下室內(nèi)變配電室供電范圍：C-10#樓、C-11#樓。
各變配電室均為一路高壓供電。每個變配電所配套設(shè)置一個柴油發(fā)電機房。其高低壓開關(guān)柜均暫考慮采用上進上出的接線方式。供電方案及變配電所、柴油發(fā)電機房設(shè)計等均參照《中國南方電網(wǎng)-海南電網(wǎng)公司住宅小區(qū)供配電設(shè)施建設(shè)技術(shù)規(guī)范》及當?shù)刈龇?。由施工圖設(shè)計單位按照甲方及當?shù)毓╇姴块T要求進一步深化設(shè)計。
4 人防系統(tǒng)設(shè)計
本工程人防位于C地塊C-9#、C-10#、C-11#各樓的地下一層，均為六級一般人員掩蔽室。
4.1負荷分級及供電要求
根據(jù)GB 50038-2005《人民防空地下室設(shè)計規(guī)范》中電力負荷本工程一級負荷：基本通信設(shè)備、音響報警接收設(shè)備、應(yīng)急通信設(shè)備柴油電站配套的附屬設(shè)備、應(yīng)急照明。二級負荷：重要的風機、水泵；三種通風方式裝置系統(tǒng)；正常照明；區(qū)域水源的用電設(shè)備。三級負荷：其它電力及照明負荷。
電力負荷按平時和戰(zhàn)時兩種情況分別計算。防空地下室應(yīng)引接電力系統(tǒng)電源，并宜滿足平時電力負荷等級的需要；當有兩路電力系統(tǒng)電源引入時，兩路電源宜同時工作，任一路電源均應(yīng)滿足平時一級負荷、消防負荷和不小于50%的正常照明負荷用電需要。人防電源由各個變配電室引來，戰(zhàn)時由移動電站供電。
4.2人防電站
（1）選址
防空地下室的柴油電站應(yīng)盡量靠近負荷中心，還要考慮交通運輸、輸油、取水、管線進出的方便。因此本工程人防移動電站，設(shè)在防護單元內(nèi)適當位置。
（2）人防電站的類型，分為固定電站和移動電站
根據(jù)GB 50038-2005《人民防空地下室設(shè)計規(guī)范》中的相關(guān)要求，當發(fā)電機組總?cè)萘看笥?20kW時，宜設(shè)置固定電站；當條件受到限制時，可設(shè)置2個或多個移動電站；當發(fā)電機組總?cè)萘坎淮笥?20kW時宜設(shè)置移動電站。本工程從供電要求及經(jīng)濟成本等因素考慮，設(shè)置移動電站，除柴油發(fā)電機組平時可不安裝外，其他附屬設(shè)備及管線均應(yīng)安裝到位。
（3）機組容量的確定
其容量主要包括：人防電站供電的應(yīng)急照明、重要通信、報警設(shè)備，重要的風機、水泵。另外，機組容量還應(yīng)考慮低壓供電允許范圍內(nèi)其他人防工程戰(zhàn)時一、二級供電需要。本工程均選用120kW柴油發(fā)電機。
相關(guān)負荷計算及系統(tǒng)（圖4、表5）。
5 結(jié)語
本文是筆者在設(shè)計此項目時的一點做法和心得，有些地方還不太成熟。不妥之處，敬請批評指正?？傊S著社會的發(fā)展，住宅小區(qū)的規(guī)模日趨巨大，系統(tǒng)越來越多，越來越復(fù)雜，有待于我們進一步探討。
參考文獻
[1]JGJ 242-2011《住宅建筑電氣設(shè)計規(guī)范》
[2]04DX101-1《建筑電氣常用數(shù)據(jù)》
中圖分類號：TV64 文獻標識碼：A 文章編號：1007-3973（2013）012-086-02
1 若水電站工程概況
若水電站位于沅江一級支流巫水下游的懷化市會同縣境內(nèi)，裝機3W，水庫正常蓄水位192.5m，死水位191.5m，溢流堰堰頂高程187.5m，正常蓄水位時庫容791萬m3，有效庫容183萬m3，水輪機額定水頭11 m，額定流量52.3 m3/s，年利用小時4 652小時，電站年設(shè)計發(fā)電量6 978萬度。
若水電站大壩右岸溢流壩溢流堰上安裝16孔寬10m、高5m的水力自控翻板閘門，大壩左岸重力壩上設(shè)置兩扇寬12m、高8.3m的弧形閘門，水力自控翻板閘門與弧形閘門構(gòu)成電站的泄洪設(shè)備。
按設(shè)計規(guī)范，當水庫水位上升達到水力自控翻板閘門門頂過水深度達0.4m時，翻板門開始自動翻轉(zhuǎn)開啟，洪水從閘板上、下部泄流，當水庫水位上升達到水力自控翻板閘門門頂過水深度達0.88m時，閘門全開（80；當蒜嘶回落至閘門自高擔%-80%時，翻板門自動復(fù)位。洪水期間，若翻板門不足以渲泄洪水時，還可操作弧形閘門泄洪。
2 翻板門關(guān)閉動作控制問題的提出
水力自控翻板閘門在洪水來臨時，可按預(yù)定的水位自動翻板泄洪，洪水退去后也可按預(yù)定的水位自動復(fù)位關(guān)閉。但在實際運行中，水力自控翻板閘門的運用存在下列問題：（1）水力自控翻板閘門要在洪水退去后才復(fù)位，不能有效的攔截洪尾；（2）水位要降低到水庫死水位以下翻板門才能完全關(guān)閉，不能最大限度利用水頭發(fā)電；（3）翻板門從開始關(guān)閉到完全關(guān)閉有一個過程，此過程時間太長，浪費了水量。
如果在洪水期間，翻板門動作泄洪后，在洪水消落期間，能人工干預(yù)翻板門的動作，提前關(guān)閉翻板門，則可有效的攔截洪尾、提高發(fā)電水頭，提高電站的發(fā)電效益。
3 翻板門關(guān)閉規(guī)律的探討
經(jīng)過現(xiàn)場對翻板門自動啟閉多次觀察、分析和試驗，得出下列規(guī)律：
（1）水庫水位為192.90m時翻板門開始自動翻轉(zhuǎn)，洪水從閘板上、下部泄流；翻板門啟動翻轉(zhuǎn)的水位與設(shè)計規(guī)范一致。
（2）翻板門自動翻轉(zhuǎn)開啟的角度隨水庫水位上升增大，泄洪量相應(yīng)增加。翻板門角度開啟的速度與洪水量有關(guān)，洪水量越大翻板門角度開啟的速度越快。當水庫水位上升達到193.37m時，閘門全開（80；峰門缺的嘶與設(shè)計規(guī)范一致。
（3）當水庫水位下落到192.52m時，翻板門自動開始關(guān)閉擋水。
（4）翻板門自動關(guān)閉復(fù)位過程中，其角度隨水庫水位下降減小，泄洪量也相應(yīng)減少。翻板門角度關(guān)閉的速度與洪水量有關(guān)，洪水量越小翻板門角度減小的速度越快。當水庫水位下降至191.46m時，所有閘門完全復(fù)位關(guān)閉，翻板門全關(guān)完全復(fù)位的水位與設(shè)計規(guī)范一致（設(shè)計規(guī)范為187.5+0.75191.25m至187.5+0.8191.5m之間）。
（5）從翻板門開始自動關(guān)閉到全關(guān)閉時間，視洪水退落情況而定，一般情況下需12小時以上。
從以上規(guī)律可知：翻板門開始自動關(guān)閉到全關(guān)閉時間較長，所有閘門完全關(guān)閉要在庫水位下降到死水位以下方可完成，這對若水電站機組穩(wěn)定運行和經(jīng)濟運行不利，必須設(shè)法解決。
在多次對若水電站翻板門自動啟閉的觀察過程中，于 2012年5月11日，發(fā)現(xiàn)一次異于平常的現(xiàn)象：若水電站因大雨泄洪，在泄洪過程中雨量減小，洪水有一定的消落后，水庫水位還未下落到192.52m，此時，流域又下暴雨，水位又上漲，觀測人員發(fā)現(xiàn)：當水庫水位上漲到192.84～192.88m左右時，原已開啟的翻板門先后關(guān)閉。此現(xiàn)象從未出現(xiàn)過。對這一重要的現(xiàn)象，筆者認為：如果這個現(xiàn)象為必然，可以利用這個規(guī)律在洪水退落期間用弧形閘門調(diào)節(jié)水庫水位上升，使翻板門提前關(guān)閉，達到有效攔截洪尾、提高發(fā)電水頭，提高發(fā)電效益的目的。
基于上述現(xiàn)象，湘能公司電運部和若水電站提出了“若水電站洪水期間優(yōu)化翻板門控制”技術(shù)攻關(guān)課題，成立了研討小組，進行課題研討：（1）查閱相關(guān)技術(shù)資料求證（包括制造廠家和其他相關(guān)技術(shù)單位均沒有任何資料說明翻板門會出現(xiàn)這種運行狀況）。（2）繼續(xù)仔細觀察，進行必要的試驗。（3）加裝大壩、前池水尺，監(jiān)測大壩、前池和尾水位變化情況以供水情分析。
根據(jù)若水電站翻板門設(shè)計、制造及安裝的數(shù)據(jù)和情況，對翻板門在不同水位及水位變化狀態(tài)下動作靈敏度及動作開度變化情況的觀測統(tǒng)計進行深入分析，推算水位上升至192.85～192.875m的過程中，翻板門所受推力作用點發(fā)生變化，有可能使開啟翻板門關(guān)閉，為此進行了多次精心試驗。試驗方法是在泄洪過程中，當洪水消落且?guī)焖幌陆抵?92.75m左右時關(guān)閉弧形門，使庫水位由下降狀況轉(zhuǎn)為上升狀況，觀察翻板門的動作情況。
3.1 試驗結(jié)論
分析多次試驗的結(jié)果及數(shù)據(jù)，結(jié)論如下：
（1）2012年5月11日發(fā)現(xiàn)的在泄洪狀態(tài)翻轉(zhuǎn)門自行關(guān)閉的現(xiàn)象是必然的現(xiàn)象。
（2）在泄洪狀態(tài)洪水消落期間，水庫水位還未下落到翻板門自動復(fù)位水位192.52m前，實施人為干預(yù)使庫水位上升，可使翻板門在192.86m水位時自動關(guān)閉翻板門，而且翻板門關(guān)閉比其在水位回落時的自動關(guān)閉更加迅速，嚴密。
（3）實施人為干預(yù)使庫水位上升的手段是關(guān)閉弧形閘門，利用控制弧形閘門人工干預(yù)提前關(guān)閉翻板門是可行的。
（4）利用控制弧形閘門人工干預(yù)提前關(guān)閉翻板門，截住了洪尾，水庫水位不會降低到191.46m，提高了發(fā)電水頭，為電站增加了效益。
（5）為保障大壩上游不受洪水影響，又要使翻板門快速關(guān)閉，選擇在洪水為600～800 m3/s時實施為宜。
3.2 控制的實施步驟
（1）在翻板門泄洪時，同時打開弧形閘門泄洪。
（2）泄洪過程中，當洪水消落至600～800m3/s及庫水位192.75m左右時，關(guān)閉弧形門。
（3）翻板門全部關(guān)閉后，開放弧形閘門泄洪，按“若水電站防洪手冊”的規(guī)定控制水位與水量，使翻板門不第二次自動開啟。
4 翻板門關(guān)閉實行人工控制后的效果
若水電站大壩翻板門關(guān)閉由自動翻門復(fù)位改由人工干預(yù)關(guān)閉后，經(jīng)一年的運行，效益顯著：
中圖分類號： TV2 文獻標識碼： A
0 引 言
開發(fā)低水頭水力資源一般采用貫流式水電站，這種水電站有其自身的特點，一般工程量少、建設(shè)周期短、見效快、便于集資，因此發(fā)展很快。在我國可采用貫流式水電站開發(fā)形式的水能資源非常豐富，有很好的發(fā)展前景。做好貫流式水電站整體穩(wěn)定分析是非常必要的，對貫流式電站整體穩(wěn)定設(shè)計起著指導性的作用。
1 工程概況
該水電站位于西部某河段上。樞紐主要由河床式電站廠房、泄洪閘、右岸砂礫石壩、左岸混凝土防滲墻及中控樓、GIS室等建筑物組成。電站等別為三等中型工程，主要建筑物級別為3級。該水電站廠房為河床式廠房，主廠房采用單機單縫，廠房為樞紐擋水建筑物的一部分。
2 計算內(nèi)容
（1）廠房整體抗滑穩(wěn)定計算。
（2）廠房整體抗浮穩(wěn)定計算。
（3）廠房基礎(chǔ)應(yīng)力計算。
3 計算假定
（1）假定計算結(jié)構(gòu)所處應(yīng)力場為均勻應(yīng)力場。
（2）假定計算結(jié)構(gòu)所用材料為均質(zhì)材料。
（3）計算選取的典型壩段或建立的模型按照偏安全的原則進行計算。
（4）計算滑動面假定為平面。
4 安全系數(shù)及應(yīng)力標準
4.1安全系數(shù)的選取
按照《水電站廠房設(shè)計規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定，廠房整體抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)要求不小于表4.1中有關(guān)數(shù)值。
4.2 應(yīng)力標準的選取
（1）廠房地基面上所承受的最大法向應(yīng)力不允許超過最大的地基承載力。在地震情況下地基承載力可適當提高。
（2）廠房地基面上所承受的最小法向應(yīng)力（計入揚壓力）應(yīng)滿足河床式廠房除地震情況外都應(yīng)大于零。在地震情況下允許出現(xiàn)不大于0.1MPa的拉應(yīng)力。
按上述規(guī)定，結(jié)合實際地質(zhì)參數(shù)取值范圍，確定本工程地基允許承載力取值為0.75MPa。
表4.1 廠房穩(wěn)定安全系數(shù)表
注：1.特殊組合Ⅰ適用于機組檢修、機組未安裝及非常運行情況；2.特殊組合Ⅱ適用于地震情況。
5 計算工況及荷載組合
表5.1 廠房穩(wěn)定計算荷載組合表
6 計算公式
（1）抗滑穩(wěn)定計算公式
抗剪強度計算公式：
抗剪斷強度計算公式：
式中：—按抗剪強度計算的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)；
— 按抗剪斷強度計算的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)；
—滑動面的抗剪摩擦系數(shù)；—滑動面的抗剪斷摩擦系數(shù)；
—滑動面的抗剪斷粘結(jié)力，kPa；
— 全部荷載對滑動面的法向分值，包括揚壓力，kN；
—全部荷載對滑動面的切向分值，包括揚壓力，kN；
A —基礎(chǔ)面受壓部分的計算面積，m2；
（2）抗浮穩(wěn)定計算公式：
式中：— 抗浮穩(wěn)定計算系數(shù)；—機組段的全部重量，kN；
U—作用于機組段的全部揚壓力總和，kN。
（3）基礎(chǔ)應(yīng)力計算公式：
式中：—壩基上、下游面垂直正應(yīng)力（MPa）；
—壩基以上垂直力總和（kN）；
A—基礎(chǔ)面受壓部分的計算面積，m2；
y—計算截面上計算點至形心軸的距離（m）；
—荷載對計算截面形心的力矩總和（kN·m）；
6.2 計算簡圖
圖6.1 整體穩(wěn)定分析計算簡圖
7 整體穩(wěn)定分析過程
7.1各工況下荷載計算
各工況下應(yīng)詳細計算對應(yīng)的各自荷載，由于荷載計算較為常規(guī)，在此不再贅述。
7.2 整體穩(wěn)定分析結(jié)果.
采用6.1節(jié)相關(guān)公式，對本電站進行整體穩(wěn)定分析，分析結(jié)果如下：
表7.1 廠房整體穩(wěn)定、抗浮計算分析表
表7.2 廠房基礎(chǔ)應(yīng)力計算成果分析匯總表
8 結(jié)論
（1）河床式水電站特性是即承受上下游的水平推力又承受基礎(chǔ)向上的揚壓力，因此河床式水電站與其他工民建建筑物不同，需要對其進行抗滑穩(wěn)定計算和抗浮穩(wěn)定計算。
（2）本文研究對象基礎(chǔ)坐落于軟巖，基巖參數(shù)比較低，但廠房底寬大，自重較大，廠房整體穩(wěn)定滿足設(shè)計要求。因此壩段底寬的確定應(yīng)在滿足設(shè)備布置前提下，還應(yīng)滿足廠房穩(wěn)定性的要求。
（3）底寬加大，流道跨度會相應(yīng)加大，會導致配筋面積相應(yīng)較大。而且底寬加大，混凝土量相應(yīng)上升。增加了水電站的投資，因此水電站結(jié)構(gòu)設(shè)計時需在控制投資和為滿足結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)體型之間找到平衡點。
（4）根據(jù)上文整體穩(wěn)定分析，采取帷幕灌漿手段后，由于滲透壓力強度系數(shù)的折減，揚壓力顯著降低，有效的提高了抗滑及抗浮安全系數(shù)，因此在河床式水電站設(shè)計時進行帷幕灌漿是降低揚壓力并提高安全系數(shù)的有效手段。
參考文獻：
劉啟釗.水電站[M].北京：中國水利水電出版社，1997.
祁慶和，水工建筑物[M].北京：中國水利水電出版社，1998.
顧鵬飛，喻遠光.水電站廠房設(shè)計[M].水利電力出版社，1987.
潘家錚，重力壩設(shè)計[M].北京：水利電力出版社，1987.
一、人防通風設(shè)計規(guī)范的選用
人防工程按照戰(zhàn)時使用功能可分為：指揮工程、醫(yī)療救護工程、專業(yè)隊工程、人員掩蔽工程和配套工程五大類。其中，除指揮工程以外，其他人防工程戰(zhàn)時均不考慮消防設(shè)計。除了指揮工程需要遵循專門的設(shè)計規(guī)范和防火規(guī)范，醫(yī)療救護工程需要遵循《人民防空醫(yī)療救護工程設(shè)計標準》RFJ005-2001以外，其他人防工程通風設(shè)計的主要依據(jù)是《人民防空工程設(shè)計規(guī)范》GB 50225-2005、《人民防空地下室設(shè)計規(guī)范》GB 50038-2005和《人民防空工程防化設(shè)計規(guī)范》RFJ013-2010，如果涉及到平時功能的消防設(shè)計，還應(yīng)遵循《人民防空工程設(shè)計防火規(guī)范》GB 50098-2009。
根據(jù)9規(guī)范總則，《人民防空工程設(shè)計規(guī)范》GB 50225-2005適用于新建、擴建的坑道、地道和單建掘開式人防工程以及地下空間兼顧人防需要的工程;《人民防空地下室設(shè)計規(guī)范》GB 50038-2005則適用于新建或改建的抗力級別為常5級、核4級及以下的甲、乙類防空地下室和居住小區(qū)內(nèi)的結(jié)合民用建筑易地修建的甲、乙類單建掘開式人防工程設(shè)計。由此可見，兩本設(shè)計規(guī)范具有以下幾點不同：(1)《人民防空地下室設(shè)計規(guī)范》GB 50038-2005只適用于抗力級別為常5級、核4級及以下的人防工程，而《人民防空工程設(shè)計規(guī)范》GB 50225-2005對抗力級別未作要求，即適用于各種抗力等級。(2)根據(jù)施工方法、結(jié)構(gòu)受力形式，人防工程可分為：單建掘開式、附建掘開式、成層式、坑道式、地(隧)道式等結(jié)構(gòu)類型。其中，《人民防空地下室設(shè)計規(guī)范》GB 50038-2005主要適用于附建掘開式人防工程，而《人民防空工程設(shè)計規(guī)范》GB 50225-2005則適用于除附建掘開式以外的其他各種結(jié)構(gòu)類型。例如：地下商業(yè)街人防工程和水利工程設(shè)計應(yīng)以《人民防空工程設(shè)計規(guī)范》GB 50225-2005為依據(jù);附建式地下室兼顧人防設(shè)計宜以《人民防空地下室設(shè)計規(guī)范》GB 50038-2005為依據(jù)，單建式地下室兼顧人防設(shè)計以《人民防空工程設(shè)計規(guī)范》 GB 50225-2005為依據(jù)比較合適。
人防工程在和平時期為了充分發(fā)揮經(jīng)濟效應(yīng)和社會效應(yīng)，除了戰(zhàn)時使用功能以外，還具有一定的平時使用功能，其主要用途為：(1)商場、醫(yī)院、旅館、餐廳、展覽廳、公共娛樂場所、健身體育場所和其他適用的民用場所等;(2)按火災(zāi)危險性分類屬于丙、丁、戊類的生產(chǎn)車間和物品庫房等;(3)車庫。針對人防工程平時功能的消防設(shè)計，其主要依據(jù)是《人民防空工程設(shè)計防火規(guī)范》GB 50098-2009。但是，根據(jù)《人民防空工程設(shè)計防火規(guī)范》GB 50098-2009 3.1.14條和條文說明1.0.4條，當人防工程的平時使用功能為車庫時，應(yīng)以《汽車庫、修車庫、停車場設(shè)計防火規(guī)范》GB50067-97為設(shè)計依據(jù)。
二、人防工程戰(zhàn)時通風方式之間的轉(zhuǎn)換原則
人防通風設(shè)計的主要任務(wù)就是為了滿足戰(zhàn)時使用功能而進行的戰(zhàn)時通風方式間的相互轉(zhuǎn)換運行，其轉(zhuǎn)換原則為：(1)當工程未遭到核生化武器襲擊之前進行清潔式通風。(2)當工程處在下述任一情況時，應(yīng)轉(zhuǎn)入隔絕式防護或隔絕防護時的內(nèi)循環(huán)通風：1)敵人對該地實施核生化武器襲擊警報拉響時;2)工程周圍受到核生化武器襲擊初期;3)外界空氣受到污染而濾毒設(shè)備失效時;4)通風孔口被堵塞或通風設(shè)備遭到破壞時;5)工程外部發(fā)生大面積火災(zāi)時。(3)當查明工程外部放射性沾染程度、化學毒劑和生物戰(zhàn)劑的性質(zhì)和濃度，并驗證所設(shè)除塵濾毒設(shè)備能過濾吸收時，方可轉(zhuǎn)入濾毒式通風。(4)在濾毒式通風過程中，當發(fā)現(xiàn)通過除塵濾毒設(shè)備后空氣中的放射性灰塵、化學毒劑和生物戰(zhàn)劑的量超過允許標準或除塵濾毒設(shè)備的通風阻力出現(xiàn)過大或過小時，要立即轉(zhuǎn)回到隔絕防護時的內(nèi)循環(huán)通風，并迅速查明原因進行處理。更換除塵濾毒設(shè)備后，要進行檢查，確認性能可靠后，才允許再次轉(zhuǎn)入濾毒式通風。(5)當查明工程外部的放射性灰塵、化學毒劑和生物戰(zhàn)劑已經(jīng)消失，對染毒的通風管道、密閉閥門、擴散室、濾毒室及油網(wǎng)除塵器等進行徹底洗消，經(jīng)檢查合格后，可以轉(zhuǎn)為清潔式通風。只有嚴格遵循戰(zhàn)時通風方式的轉(zhuǎn)換原則，才能夠滿足人防工程的戰(zhàn)時使用要求。
三、醫(yī)療救護工程分類廳的換氣次數(shù)
醫(yī)療救護工程作為戰(zhàn)時對傷員獨立進行早期救治工作的重要場所，其通風設(shè)計應(yīng)遵循《人民防空醫(yī)療救護工程設(shè)計標準》RFJ005-2001。根據(jù)此標準第4.2.4條規(guī)定“濾毒通風時，第一密閉區(qū)分類廳的通風換氣次數(shù)不宜小于40次/h”。然而在實際設(shè)計中，此條規(guī)定非常難以滿足，因為按此要求進行設(shè)計，所需濾毒通風量會很大，這不但增加了過濾吸收器、超壓排氣活門的個數(shù)，而且增大了濾毒通風管道的截面積，從而增加了設(shè)備投資。例如，根據(jù)標準要求，不同等級的分類廳最小使用面積為40m2～60m2，層高最小為2.6m，則滿足此要求的最小濾毒通風量為(40～60)2.640=4160～6240 m3/h，此值比按照防毒通道換氣次數(shù)要求計算得到的濾毒通風量至少大1～2倍。所以筆者個人認為，按人員主要出入口最小防毒通道換氣次數(shù)不小于50次/h確定濾毒通風量較為合適。
中圖分類號： S611 文獻標識碼： A 文章編號：
1工程概況
汶水一站水電站工程位于廣東省廣寧縣古水河境內(nèi)，為古水河梯級開發(fā)的第7級水電站。電站以發(fā)電為主，總裝機容量2500kW，設(shè)計水頭8.0m，年發(fā)電量945萬kW.h。
2 設(shè)計依據(jù)
2.1工程等別及建筑物級別以及相應(yīng)的洪水標準
汶水一站水電站以發(fā)電為主，裝機容量為2500kW，校核洪水位時的總庫容為280.0萬m3。按照《水利水電工程等級劃分及洪水標準》SL252-2000的規(guī)定，工程屬Ⅳ等工程，小(1)型規(guī)模。電站的永久建筑物(泄水閘、泄水建筑物、廠房)均按4級建筑物設(shè)計，導流圍堰等臨時工程按5級建筑物設(shè)計。
根據(jù)《水利水電工程等級劃分及洪水標準》規(guī)定，電站建筑物的洪水標準如表2-1-1所示。
表2-1-1洪水標準
2.2設(shè)計基本資料
1、水文氣象
古水河流域自上游至下游主要氣象參數(shù)為：多年平均氣溫20.8℃,最高氣溫39.1℃～39.4℃,最低氣溫-3.9℃～4.2℃.多年平均相對溫度81%，多年平均風速0.9～1.1m/s，最大風速13～5.3m/s。
3 壩軸線的選擇及工程總體布置
3.1壩軸線的選擇
汶水一站水電站壩軸線的選擇受河床寬度和廠房尾水暢順影響，考慮到上游永隆水電站下游尾水位、汶水二站水電站開發(fā)時上游正常蓄水位銜接,選擇Ⅰ線和Ⅱ線兩個方案比較。
3.1.1Ⅰ線方案
(1)地形、地質(zhì)條件。Ⅰ線內(nèi)無較大的斷層通過，未見次級褶皺，地質(zhì)構(gòu)造較不發(fā)育。(2)工程型式、布置。Ⅰ線方案擬于橫石口村上300m處河段修筑攔河壩,并在河床左岸布置廠房及附屬建筑物，屬河床式開發(fā)方案。攔河壩左岸為公路。(3)工程量、施工條件。線基巖露頭較明顯，上部覆蓋層較薄，開挖方量不大且對主要交通線沒有造成破壞；河床相對較寬，填筑方量較大。廠房布置在河流左岸，離公路較近，施工方便，工程量和投資也不大。
3.1.2Ⅱ線方案
(1)地形、地質(zhì)條件。壩軸線兩岸植被茂密，自然邊坡基本穩(wěn)定，物理地質(zhì)現(xiàn)象不發(fā)育。
（2）工程型式、布置
Ⅱ線的河床段修筑攔河壩和發(fā)電廠房及附屬建筑物，在河床的右岸筑壩擋水，河床的左岸布置廠房和附屬建筑物，屬河床式開發(fā)方案。
3.1.3壩軸線比較和方案選擇
I線壩址區(qū)基巖均屬硬質(zhì)巖石，巖面埋深和巖石風化均較淺，無較大的不良地質(zhì)現(xiàn)象，工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件較好。II線壩址區(qū)左岸邊坡較緩，右岸邊坡較陡，巖面埋深和巖石風化相對1線均較深。下游有一小型滑坡體不利于壩體的穩(wěn)定及防滲。綜上所述，Ⅰ、Ⅱ線的工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件均可滿足建壩的要求，但從施工安排及對環(huán)境的影響考慮，I線優(yōu)于II線。因此，選定I線方案為本工程的推薦方案。
3.2樞紐布置選擇
本電站水頭較低，選定壩址處沒有引水或其他布置的地形條件，所以廠+房采用河床式布置。總體布置采用右河床廠房還是左河床廠房方案，主要取決于對外交通條件。現(xiàn)有瀝青公路已通往河流左岸，可通大汽車，且工程砂、碎石等材料主要取在左岸沙灘上，如果廠房布置在右岸則材料運送相對困難，費用增大，不利于降低工程投資。經(jīng)綜合分析，工程選定右岸布置溢流壩，左岸布置廠房的總體布置方案。
3.3擋水建筑物
3.3.1泄水閘壩
1)溢流閘壩布置
溢流壩全長50m，設(shè)4扇弧型閘門，閘門的尺寸為：10×7.5m(寬×高)，堰頂高程為84.8m，堰高4.7m，閘門頂高程為92.30m。
本水電站為徑流式水電站，根據(jù)電站的壩上Z-Q關(guān)系曲線圖查得，設(shè)計洪水位為92.00m，校核洪水位為94.60m。
2）壩頂高程
壩頂高程的確定，是在各種運行情況水庫靜水位加對應(yīng)風浪高程和安全超高中選取最大值。
壩頂至水庫靜水位的高度的計算公式為：
Δh=2hL+ho+hc
Δh――閘墩頂距水位的高度m；
Hc――閘墩安超高，設(shè)計洪水位時取0.3m校核洪水位時取0.2m；
Ho――交通橋梁高(m)，取0.8m；
其中風浪要素按《水工建筑物》(高校教材第三版)公式計算。公式如下：
2hL=0.0166V5/4D1/3
式中：D――吹程，取為550米。
V――設(shè)計風速，在正常水位及設(shè)計洪水位情況用最大風速的1.5倍，校核洪水位于情況用最大風速。
波浪中心線至水庫靜水位的高度ho按下式計算：
4лhl2лHo
ho=--------cth--------
2LlLl
式中：2Ll――波長，2Ll=10.4(2hl)0.8；其它符號的意義同前。Ho――閘前水域的平均水深。安全超高hc：正常運行情況取0.3m，非常運行情況取0.2m。(h-壩頂距水庫靜水位的高度(m)即為風浪高+安全超高)上述成果表明，壩頂高程由校核洪水位控制，定為95.60m，最大壩高15.50m，壩頂長度62.00m。
3)消能設(shè)計。根據(jù)下游水位較高的情況，采用底流式消能。參照重力壩設(shè)計規(guī)范的補充規(guī)定：“對消能防沖設(shè)計的洪水標準，原則上可低于大壩的泄洪標準，鑒于本樞紐攔水建筑物的建基面建在弱風化巖石上，本工程的消能防沖按10年一遇洪水進行設(shè)計。消能計算采用水利水電工程設(shè)計程序集中的D-3程序進行計算。消能按10年一遇洪水計算。根據(jù)計算，消力池的長度為33m，高程為80.10m，護坦的長度為15m。岸坡采用護坡處理，其護砌長度33m，護坡頂高程為10年一遇洪水位。
4)基礎(chǔ)處理。壩的建基面均開挖至弱風化層下0.3～1.0m,由于地基內(nèi)沒有規(guī)模較大的斷裂構(gòu)造，無須特殊處理。由防滲計算可知，對基礎(chǔ)的防滲措施采用在溢流壩上游與下游端均設(shè)齒墻，齒墻深1.5m，厚為1.5m，前端順坡度延伸到與高程80.10m齊平處，下游齒墻厚1.5m，成梯形狀，上游閘底板與消力池間設(shè)置止水。
5)穩(wěn)定計算。(1)計算荷載。①壩體自重及固定設(shè)備重；②水重；③靜水壓力；④揚壓力；⑤風浪壓力；⑥側(cè)向水壓力；⑦土壓力(或泥沙壓力)；(2)荷載組合。①上游正常蓄水位，下游無水；②上游設(shè)計洪水位，下游設(shè)計洪水位；③上游校核洪水位，下游校核洪水位。(3)抗滑穩(wěn)定及地基應(yīng)力計算。
抗滑穩(wěn)定計算：攔河壩建基面高程為79.80m，根據(jù)地質(zhì)報告，該高程巖性的風化程度為弱風化，參照地質(zhì)報告力學參數(shù)建議值，取f=0.55。
抗滑穩(wěn)定采用抗剪強度公式計算：K=f(W-u)/∑P
式中K――按抗剪斷強度計算的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)；f――壩體砼與壩基接觸面的抗剪摩擦系數(shù)，取0.55；∑W――作用于滑動面以上的力在鉛直方向投影的代數(shù)和KN。∑P――作用于滑動面以上的力在水平方向投影的代數(shù)KN。
地基應(yīng)力計算
壩基應(yīng)力采用材料力學公式計算：
бy=∑w/B±6∑M/B2
式中бy――壩基面垂直正應(yīng)力；∑W為――作用于計算截面以上全部荷載的垂直分量的總和；∑M――為作用于計算截面以上全部荷載對截面形心力矩的總和；B――為壩體計算截面面積。
根據(jù)設(shè)計要求，在各種運行情況下，計入揚壓力影響，壩體上游面不得產(chǎn)生拉應(yīng)力。計算分兩種情況考慮，計算結(jié)果表明，各種情況均能滿足規(guī)范要求。壩體尺寸由溢流面體型和滿足應(yīng)力需要控制。
3.4發(fā)電廠房
廠房布置在河床左側(cè)，為河床式廠房，廠房基礎(chǔ)座落在微風化基巖上，地基無需進行特殊處理。進水口設(shè)主閘一道，由固定式啟門機啟閉。檢修門與攔污柵共門槽，由門機啟閉。進水口長度由設(shè)備及交通要求確定。廠房進水口前設(shè)攔沙坎一道。升壓站布置在廠房的左側(cè)。主變壓器1臺，布置在廠房升壓站的右側(cè)。進廠公路由下游進入廠房，進廠坡度為2%。
4結(jié)語
通過對汶水一站水電站工程的總體布置方案比較及主要建筑物設(shè)計，對于低水頭電站來說，設(shè)計水頭非常重要，在水工建筑物布置設(shè)計時，進(引)水斷面要達到設(shè)計要求，尾水段流態(tài)要保持平穩(wěn)暢順，這樣才能使電站機組運行工況和出力達到設(shè)計要求。
參考文獻:
[1]《水利水電工程等級劃分及洪水標準》SL252-2000
[2]《混凝土重力壩設(shè)計規(guī)范》SDJ21-78(試行)
[3]《溢洪道設(shè)計規(guī)范》SL253-2000
中圖分類號： TM411+.4 文獻標識碼： A 文章編號：
Abstract:According to design and operation experience of the traditional substation and engineering practice.For a full indoor GIS substation,this paper proposes a new structural arrangement scheme,Substation with the conventional arrangement in contrast,Summarize the advantages of the new layout of the structure.And from the ventilation, lighting, noise and other aspects of the analysis discussed,put forward proposals in the actual project.Key words:Substation new layoutArrangeProposal
隨著城市建設(shè)和電網(wǎng)發(fā)展的需要，全戶內(nèi)變電站在城市中應(yīng)用越來越廣泛，尤其在經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)，用地非常緊張，為了減少占地面積，滿足城市規(guī)劃的要求，并與周邊環(huán)境相協(xié)調(diào)，有利于城市景觀的美化，110kV電壓等級的變電站均已全部采用全戶內(nèi)布置方式。傳統(tǒng)的戶內(nèi)布置[1]方式采用主變室與其它設(shè)備房間緊鄰布置，其它設(shè)備房間不能兩側(cè)開窗，不利于房間的通風散熱和采光。同時這種布置方式還增加了變電站的占地面積。本文提出一種新型的變電站結(jié)構(gòu)布置方式，主變室與其它設(shè)備房間采用層疊布置，從項目的占地面積、建筑面積、通風散熱、采光、噪聲污染、設(shè)備運輸?shù)确矫孢M行分析探討，總結(jié)新型布置結(jié)構(gòu)的優(yōu)點以及在實際工程中的注意事項。
與傳統(tǒng)布置的對比
主變室上方設(shè)置房間
傳統(tǒng)全戶內(nèi)變電站主變壓器室上方均不布置任何電氣設(shè)備，主變上部空間屬于空置狀態(tài)。該種布置方式不僅浪費了主變上方的空間，而且其它設(shè)備房間與主變室緊鄰布置，房間不能兩側(cè)開窗，不利于房間的自然通風散熱和自然采光，同時這種布置方式還增加了變電站的占地面積。
本文引入新的設(shè)計理念，將主變與其它設(shè)備上下層疊布置，打破以往主變壓器室上方空置的傳統(tǒng)布置。將主變壓器布置在戶內(nèi)一層，其余設(shè)備均位于上部樓層。該布置方案有效利用主變上方空間，能夠有效的減少變電站的占地面積。結(jié)構(gòu)布置為單跨加外走廊形式，形成雙跨框架結(jié)構(gòu)，滿足抗震設(shè)計規(guī)范要求，同時為自然通風和采光創(chuàng)造條件。
兩種布置方式詳見下圖對比：
圖1傳統(tǒng)與新型變電站結(jié)構(gòu)對比
有效降低層高
傳統(tǒng)變電站中，主變壓器高壓側(cè)采用架空進線，GIS室位于二層并設(shè)置吊車吊裝。新型變電站中主變壓器高壓側(cè)采用電纜進線，無高壓套管，同時GIS室位于一層，采用滾輪安裝方式，不設(shè)置吊車，能夠有效降低主變室和GIS室的層高，壓縮建筑體積。
新型布置優(yōu)勢
總體規(guī)劃緊湊
如圖2所示，變電站設(shè)一幢配電裝置樓，在考慮到消防、運輸?shù)劝踩嚯x的前提下，盡量節(jié)約變電站占地面積，利用市政道路形成消防環(huán)形道路，在變電站南側(cè)圍墻東西角各設(shè)一座大門，站內(nèi)道路通過進站道路與市政道路連通。
配電裝置樓為四層框架結(jié)構(gòu)，將主變壓器、110kV GIS布置在戶內(nèi)一層；二層為電纜夾層；三層布置10kV開關(guān)柜和其它電氣一次設(shè)備等；四層布置二次設(shè)備、通信設(shè)備等，布置緊湊合理?？傉嫉孛娣e1972平方米，比南網(wǎng)標準設(shè)計節(jié)約31.6%。建筑高度19.7米，建筑面積2431平方米，比南網(wǎng)標準設(shè)計節(jié)約11.1%；建筑體積12272立方米,比南網(wǎng)標準設(shè)計節(jié)約10.5%。該布置型式有效減少變電站的占地面積，達到節(jié)約土地資源、提高土地利用效率目的，有利于解決城市中心區(qū)變電站選址問題。
圖2電氣總平面布置圖
有效控制風險
布置方案對項目各個環(huán)節(jié)和全過程進行風險分析，從認識風險特征入手識別風險因素，估計風險發(fā)生概率，評價風險程度，提出針對性的風險對策。
如上圖所示，站區(qū)內(nèi)110kV和10kV電壓等級的出線電纜分溝敷設(shè)，改變以往同溝設(shè)計，不同回路互不影響，降低電纜事故造成全站停電的風險，提供供電可靠性。
另外，變電站內(nèi)的一、二次電纜均為風險源，從設(shè)計角度出發(fā)，針對風險因素進行有效控制。如圖3所示，二次電纜通過兩個豎井分別進入二次設(shè)備室，有效減小電纜失火或其它事故時的損失，縮小事故范圍。另外，變電站內(nèi)部一、二次電纜完全分開，不存在共溝或共豎井的敷設(shè)現(xiàn)象，同時電纜夾層內(nèi)只有一次電纜，10kV開關(guān)柜二次電纜采用柜頂出線，直接進入二次設(shè)備室。夾層內(nèi)電纜清晰明了，形成一、二次電纜的完全分離，便于檢修和安裝，運行安全，方便操作巡視，更加有效的控制電纜風險。
圖3配電裝置樓15.200米層電氣平面圖
在傳統(tǒng)設(shè)計中，兩個蓄電池室為相鄰布置或者為同一房間布置，本文對蓄電池的事故風險進行評價，如圖3所示，將蓄電池分為兩個不相鄰的房間，當其中一組蓄電池室發(fā)生爆炸等故障時，不影響另外一組蓄電池，有效控制設(shè)備風險。
節(jié)能降耗
主變壓器室采用本體和散熱片水平分體布置方式，本體布置在全封閉主變室內(nèi)，利于抑制主變噪聲，減小消防體積；主變散熱片布置于通透房間內(nèi)，用自然通風取代機械通風，可以節(jié)省風機投資，減少風機噪聲污染和損耗。
所有設(shè)備房間通透布置，充分利用自然采光和自然通風，從優(yōu)化建筑本體設(shè)計方面主動降低能耗，同時利用CFD模擬技術(shù)，優(yōu)化室內(nèi)風口位置設(shè)計，被動降低能耗。
設(shè)備運輸
大型設(shè)備布置于建筑底層，小型設(shè)備分層布置在樓上，有效解決大型設(shè)備的垂直運輸問題，有利于設(shè)備檢修維護。
綠色評價
本布置方案為了能夠有效以節(jié)能減排、綠色環(huán)保為切入點，優(yōu)化工藝選型配置和建筑平面布局、合理利用空間及自然能源，通過軟件對站內(nèi)通風、采光、噪聲進行深度分析，實現(xiàn)變電站成為全壽命周期內(nèi)“資源節(jié)約、環(huán)境友好”的綠色變電站。
通風分析
分析目的
建筑物內(nèi)的通風不僅僅決定人們健康和舒適的重要因素，也是降低建筑空調(diào)風機能耗的先決條件，是最自然的建筑的節(jié)能手法，也是生態(tài)、綠色建筑最重要的氣候調(diào)節(jié)對策。對夏熱冬暖地區(qū)，有效的控制室內(nèi)通風，充分利用夏季夜間通風和過渡季自然通風，已經(jīng)成為改善室內(nèi)熱環(huán)境、減少空調(diào)風機使用時間的重要手段。因此，有效分析建筑通風，有利于減少變電站風機及空調(diào)使用時間，減少能耗和噪聲。
評價標準
一般認為風速
模擬分析
本次分析選取配電裝置樓第二層室內(nèi)通風情況做了分析。
分析結(jié)果如圖4所示：
圖4配電裝置樓10.700米層風速流線圖
結(jié)論
經(jīng)過優(yōu)化室內(nèi)布局,合理開窗,保證室內(nèi)具有良好的通風環(huán)境,根據(jù)通風模擬的結(jié)果，經(jīng)過理論計算得出大部分主要功能房間風速在0.7m/s ～1.8m/s，能夠滿足GB/T50378-2006《綠色建筑評價標準》對室內(nèi)自然通風的要求。本方案正常時不開啟風機，能夠滿足設(shè)備運行要求，室內(nèi)自然通風效果均較好，有效降低能耗。
采光評價
建筑采光要保證室內(nèi)的日光照射，減少照明，節(jié)約能源，為使用者提供舒適的室內(nèi)光環(huán)境。
實施策略
通過優(yōu)化建筑和露天空間的規(guī)劃,保證充足的日光進入建筑內(nèi)。評價采用室外全陰天8000照度計算，進行合理開窗、按照最不利條件計算采光系數(shù)，不考慮直射陽光的影響。本次選取配電裝置樓第四層進行分析。經(jīng)過分析，其他房間采光都大于1%，只有左下的蓄電池室內(nèi)采光低于0.5%，不符合GB/T50033-2001《建筑采光設(shè)計標準》規(guī)定。經(jīng)過采取放置導光管后，分析得出室內(nèi)采光系數(shù)為2.8%，采光效果良好。符合國家規(guī)程規(guī)定。如圖5所示
圖5配電裝置樓15.200米層采光分析圖
噪聲模擬
變電站噪聲源主要為主變壓器本體，本布置方案將主變本體布置在全封閉的主變室內(nèi)，散熱片相鄰布置在通透房間內(nèi)，即利于主變散熱又有利于控制主變噪聲。本次主要分析變壓器對周邊環(huán)境帶來的影響，為主變室設(shè)計提供設(shè)計依據(jù)，減少變電站的噪聲污染。
實施策略
本次分析主變壓器噪聲按65dB選取，采用德國Cadna/A噪聲模擬軟件進行模擬。經(jīng)分析，對同樣的門和門框，采用不同的門密封方式時隔聲量相差可以達到10dB以上。本布置方案主變室門和門框采用硅膠條等密封方式，經(jīng)軟件模擬，變壓器周邊的聲壓級不超過40dB。如圖6所示。
圖6變壓器聲壓級分布圖
根據(jù)噪聲分析結(jié)果，本結(jié)構(gòu)布置方案滿足GB3096-2008《聲環(huán)境質(zhì)量標準》0類聲環(huán)境功能區(qū)中環(huán)境噪聲限值的要求，已經(jīng)達到了最嚴格的噪聲限值要求。所以本方案能更有效的控制主變噪聲，減少噪聲排放，更適于在城市中心區(qū)建設(shè)。
實際工程應(yīng)用建議
設(shè)計規(guī)模
變電站新型結(jié)構(gòu)布置是在特定規(guī)模的前提下設(shè)計，變電站設(shè)計規(guī)模為：本期（終期）規(guī)模：主變2×50MVA（3×50MVA）;110kV出線2回（4回）；10kV出線24回（36回）；2臺（3臺）主變低壓側(cè)各裝設(shè)2組低壓電容器。
因此，如果要在實際工程中應(yīng)用，需結(jié)合實際工程的建設(shè)規(guī)模進行局部調(diào)整。需注意主變?nèi)萘俊?0kV開關(guān)柜的出線回路等，這些均是影響變電站配電裝置尺寸和布置的關(guān)鍵因素。
消防
為設(shè)計本方案，我們咨詢了消防部門和國家現(xiàn)行防火規(guī)范管理單位，明確主變上方可設(shè)置房間，但需采取必要的防范措施：①在主變室外墻設(shè)置1m寬防火挑檐，滿足豎向防火要求；②主變上方樓板加厚至200mm，滿足一級防火墻要求。
在實際工程當中，如果采用此種布置方式，設(shè)計應(yīng)先咨詢當?shù)叵啦块T，是否滿足當?shù)叵酪?，避免按此方案設(shè)計消防報建環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題。
結(jié)束語
隨著城市電網(wǎng)的發(fā)展，全戶內(nèi)變電站的應(yīng)用會越加廣泛，隨之而來的就是變電站選址困難、居民投訴等問題。因此，從設(shè)計環(huán)節(jié)就應(yīng)該注重優(yōu)化設(shè)計，減少占地，綠色環(huán)保。本文只是在傳統(tǒng)戶內(nèi)變電站基礎(chǔ)上一次大膽的創(chuàng)新和嘗試，希望本文拋磚引玉，能為廣大設(shè)計人員開拓思路，希望所有電力設(shè)計人員都能發(fā)揮創(chuàng)新精神，積極開拓，為電力建設(shè)事業(yè)發(fā)展添磚加瓦。
參考文獻
［1］黎明，黃維樞．SF6氣體及SF6氣體絕緣變電站的運行［M］．北京：水利電力出版社，1993．［2］卓樂友．電力工程電氣設(shè)計200例［M］．北京：中國電力出版社，2004 ．
［3］羅學琛．SF6氣體絕緣全封閉組合電器(GIS)［M］．北京：中國電力出版社，1999 ．
［4］GB 50052-2009 供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范. 中華人民共和國建設(shè)部/中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督局檢驗檢疫總局.
［5］GB 50059-1992 35～110kV變電所設(shè)計規(guī)范. 中華人民共和國能源部.
［6］GB 50217-2007 電力工程電纜設(shè)計規(guī)范. 中華人民共和國建設(shè)部/中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督局檢驗檢疫總局.
［7］GB 50227-2008 并聯(lián)電容器裝置設(shè)計規(guī)范.中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.
［8］GB 50016-2006 建筑設(shè)計防火規(guī)范. 中華人民共和國建設(shè)部/中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督局檢驗檢疫總局.
中圖分類號：TB482.2 文獻標識碼：A 文章編號：
為全面貫徹落實電力工程全壽命周期設(shè)計管理理念，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)電力工程建設(shè)安全、效能、成本的關(guān)系，促進設(shè)計理念和方法創(chuàng)新，提高電力工程建設(shè)效率和效益，提高工程建設(shè)整體水平，2012年，國家電網(wǎng)公司下發(fā)了《國家電網(wǎng)公司輸變電工程提高使用壽命設(shè)計指導意見（征求意見稿）》，其中要求“新設(shè)計建設(shè)的輸變電工程建構(gòu)筑物使用壽命達到60年以上，變電主要一次設(shè)備和線路主要設(shè)備使用壽命達到40年以上，主要二次設(shè)備使用壽命達到20年以上?！痹诖酥白冸娬緝?nèi)建筑物按照國家相關(guān)規(guī)范規(guī)定正常使用年限為50年，針對此要求，本著輸變電工程提高使用壽命的可靠性、耐久性和經(jīng)濟性協(xié)調(diào)統(tǒng)一的總體原則，對于新建變電站工程建、構(gòu)筑物在結(jié)構(gòu)計算中相關(guān)的系數(shù)及構(gòu)造要求需要做相應(yīng)調(diào)整。本文僅對本地區(qū)110kV變電站內(nèi)建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計的影響進行探討。
1 提高建筑物的可靠性
1.1 結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)γ0
電力設(shè)施的可靠性最重要的指標反映在變電站建筑上即為建筑結(jié)構(gòu)的安全等級，與之對應(yīng)的參數(shù)為結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)γ0。《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標準》GB50068-2001中對于建筑物的使用年限、結(jié)構(gòu)破壞可能產(chǎn)生的后果(危及人的生命、造成經(jīng)濟損失、產(chǎn)生社會影響等)的嚴重性采用不同的安全等級分別取相應(yīng)的γ0值。 該規(guī)范第7.0.3 結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)γ0 應(yīng)按下列規(guī)定采用：參考文獻
1） 對安全等級為一級或設(shè)計使用年限為100 年及以上的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，不應(yīng)小于1.1；
2） 對安全等級為二級或設(shè)計使用年限為50 年的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，不應(yīng)小于1.0；
3） 對安全等級為三級或設(shè)計使用年限為5 年的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，不應(yīng)小于0.9。
由此可以認定在制定規(guī)范時考慮結(jié)構(gòu)的安全等級與設(shè)計使用年限存在一定的關(guān)聯(lián)?，F(xiàn)行的《35—110kV變電所設(shè)計規(guī)范》GB50059—2011中有關(guān)結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)的規(guī)定與原1992版對應(yīng)條款有所變化，原92版第4.1.3條“建筑物、構(gòu)筑物的安全等級，均應(yīng)采用二級，相應(yīng)結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)應(yīng)為1.0”。現(xiàn)行《35—110kV變電所設(shè)計規(guī)范》GB50059—2011第4.1.4條“建筑物、構(gòu)筑物的安全等級，均不應(yīng)低于二級，相應(yīng)的結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)不應(yīng)小于1.0”。參考文獻由此可以理解為對于變電站設(shè)計的結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)較以前有提高?，F(xiàn)在全球進入地震活動多發(fā)期，以日本福島核電站為例，在地震中除去造成人員傷亡的安全問題，僅核電站本身的破壞使日本電力供應(yīng)緊缺，不但經(jīng)濟災(zāi)后重建受到限制就連人民的生活質(zhì)量都受到很大影響。因此電力設(shè)施的安全問題，對整個社會的經(jīng)濟穩(wěn)定起到尤為重要的作用。國網(wǎng)公司下發(fā)《國家電網(wǎng)公司輸變電工程提高使用壽命設(shè)計指導意見（征求意見稿）》要求建筑物的設(shè)計使用年限為60年以上其宗旨是對建設(shè)“一流電網(wǎng)”工程質(zhì)量提出更高要求，以加強智能電網(wǎng)的堅強性。據(jù)此，本人認為在變電站內(nèi)建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計中重要性系數(shù)本著就高不就低的原則取1.1。
1.2 地震影響
根據(jù)《建筑工程抗震設(shè)防分類標準》GB50223-2004對電力工程第5.2.4規(guī)定，“330kV及以上的變電所和220kV及以下樞紐變電所的主控通信樓、配電裝置樓、就地繼電器室”的抗震設(shè)防類別應(yīng)為乙級，抗震等級根據(jù)《電力設(shè)施抗震設(shè)計規(guī)范》GB50260-96第六章“火力發(fā)電廠和變電所的建構(gòu)筑物”之表6.1.1確定。主控制樓、配電裝置樓的混凝土結(jié)構(gòu)抗震等級為二級。參考文獻
《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011-2010第3.2.2條規(guī)定抗震設(shè)防烈度和設(shè)計基本地震加速度取值的對應(yīng)關(guān)系，應(yīng)符合表3.2.2的規(guī)定。參考文獻
表3.2.2地震設(shè)防烈度和設(shè)計基本地震加速度值的對應(yīng)關(guān)系
本表取值對設(shè)計使用年限50年的結(jié)構(gòu)。對年限超過五十的結(jié)構(gòu)，宜考慮實際需要和可能，對地震力作適當調(diào)整。在該規(guī)范的條文說明中，對于設(shè)計使用年限不同于50年的結(jié)構(gòu)，其地震作用需要作適當調(diào)整。參考《建筑工程抗震性態(tài)設(shè)計通則（適用）》CECS460：2004的附錄A，其調(diào)整系數(shù)的范圍大體是：設(shè)計使用年限70年，取1.15～1.2，100年取1.3～1.4。
2 提高建筑物的耐久性
反應(yīng)建筑物耐久性的指標即為建筑物的設(shè)計使用年限。
設(shè)計使用年限：設(shè)計規(guī)定的結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件不需進行大修即可按其預(yù)定目的使用的時期。
國網(wǎng)公司對于耐久性的解釋是指正常使用和維護條件下，主要設(shè)備、材料的壽命能夠滿足工程使用壽命要求，并適當留有裕度的原則，具體到建構(gòu)筑物為設(shè)計使用壽命60年以上。
根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010—2010第3.5條耐久性規(guī)定：參考文獻
混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)設(shè)計使用年限和環(huán)境類別進行耐久性設(shè)計，耐久性設(shè)計包括下列內(nèi)容：
1、確定結(jié)構(gòu)所處的環(huán)境類別；
2、提出對混凝土材料的耐久性要求；
3、確定構(gòu)件中鋼筋混凝土保護層厚度；
4、不同環(huán)境條件下的耐久性技術(shù)措施；
5、提出結(jié)構(gòu)使用階段的檢測與維護要求。
因此影響建筑物耐久性的因素主要有：混凝土的保護層和最低強度等級
混凝土結(jié)構(gòu)的環(huán)境類別按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010-2010表3.5.2選用。設(shè)計使用年限為50年的混凝土結(jié)構(gòu)，其混凝土材料宜符合表3.5.3的規(guī)定。
表3.5.3結(jié)構(gòu)混凝土材料的耐久性基本要求
規(guī)范3.3.5一類環(huán)境中，設(shè)計使用年限為100年的混凝土結(jié)構(gòu)尚應(yīng)符合下列規(guī)定：
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)最低強度等級為C30，預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的最低強度等級為C40；
混凝土中的最大氯離子含量為0.06％；
宜使用非堿活性骨料，當使用堿活性骨料時，混凝土中最大堿含量為3.0kg／m3
混凝土保護層厚度應(yīng)符合本規(guī)范第8.2.1的規(guī)定，當采取有效的表面防護措施時，混凝土保護層厚度可適當減小。
3.5.6二三類環(huán)境中，設(shè)計使用年限100年的混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)采取專門的有效措施。
8.2.1構(gòu)件中普通鋼筋及預(yù)應(yīng)力鋼筋的混凝土保護層厚度滿足下列要求。
1.構(gòu)件中受力鋼筋的保護層厚度不應(yīng)小于鋼筋的公稱直徑d；
2、設(shè)計使用年限為50年的混凝土結(jié)構(gòu)，最外層鋼筋的保護層厚度應(yīng)符合表8.2.1的規(guī)定；設(shè)計使用年限為100年的混凝土結(jié)構(gòu)，最外層鋼筋的保護層厚度不應(yīng)小于表8.2.1中數(shù)值的1.4倍。
表8.2.1混凝土保護層的最小厚度C（mm）
縱觀以上規(guī)范規(guī)定，在設(shè)計使用年限變更為60年以上會導致對混凝土最低強度等級及保護層厚度要求的變化。按照插入值法，60年設(shè)計使用年限的保護層應(yīng)為表中數(shù)值的1.08倍，70年設(shè)計使用年限的保護層應(yīng)為表中數(shù)值的1.16倍。
本人認為對設(shè)計使用年限60年以上的建構(gòu)筑物，除了保護層增大外，混凝土的最低強度等級應(yīng)按表3.5.2提高一個標號。對混凝土中最大氯離子含量按0.06％控制。處在二三類環(huán)境中的混凝土（如基礎(chǔ)工程）應(yīng)增大保護層厚度，采用耐腐蝕性能鋼筋或采用環(huán)氧樹脂涂層鋼筋。
基礎(chǔ)：按照《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》GB50007-2011規(guī)范內(nèi)容確定地基基礎(chǔ)設(shè)計等級。地基基礎(chǔ)的設(shè)計使用年限不應(yīng)小于建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用年限。參考文獻
以一個110kV通用變電站設(shè)計為例；
通過軟件計算分析結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)、地震力影響系數(shù)、保護層厚度的調(diào)整對建筑結(jié)構(gòu)的材料用量的影響。
工程特征：建筑規(guī)模：110kV變電站
地理環(huán)境：寒冷地區(qū)
地震設(shè)防烈度：7度
地震分組：第三組
設(shè)計基本地震加速度值：0.1g
結(jié)構(gòu)形式：三層現(xiàn)澆混凝土框架結(jié)構(gòu)
計算軟件：PKPM
建筑規(guī)模：建筑面積：1726.44平方米
平面布置：一層：電纜夾層，層高3m；二層：10kV開關(guān)室、電容器室，層高5.4m；三層：110KVGIS 室，層高7.6m；主控制室、消弧線圈室，層高5.4m。
樓面活荷載：10kV開關(guān)室 7KN/M2，電容器室9KN/M2，110KVGIS 室10KN/M2，主控制室、消弧線圈室4KN/M2
設(shè)計使用年限50年與60年以上參數(shù)調(diào)整與計算結(jié)果對比表
注：1、本工程計算結(jié)果僅用于結(jié)果比較，沒有實際工程參照意義。
2、計算板、梁、柱配筋量為PKPM程序生成量，未做人工調(diào)整。
根據(jù)以上實例計算結(jié)果顯示，在材料標號相同的情況下，板配筋增加了2%，梁的配筋增加了15%左右，柱筋由于歸并的原因應(yīng)認為沒有變化，基礎(chǔ)配筋則沒有變化。
以上僅為本人在工作中對《國家電網(wǎng)公司輸變電工程提高使用壽命設(shè)計指導意見（征求意見稿）》對結(jié)構(gòu)設(shè)計的影響之思考，正確與否還望專家同行指正。
參考文獻
《GB50068-2001建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標準》
GB50059—2011《35—110kV變電所設(shè)計規(guī)范》
GB50223-2004《建筑工程抗震設(shè)防分類標準》
