變電站附屬設(shè)施防風(fēng)加固措施及功能窗防風(fēng)應(yīng)急裝置應(yīng)用研究

邵心元 徐娟 鄭慶夢 戴昊

摘 要：每當(dāng)臺風(fēng)季節(jié)，廣東省沿海地區(qū)臺風(fēng)登陸影響頻繁，對整個電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行更是嚴(yán)峻的考驗，變電站附屬設(shè)施是設(shè)備安全穩(wěn)定運行的環(huán)境保障，根據(jù)以往臺風(fēng)登陸變電設(shè)施受損情況統(tǒng)計，主要存在門窗受損和房屋滲漏水情況，反映了變電站門窗設(shè)施的防風(fēng)抗風(fēng)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)不高、房屋建筑防滲漏水施工工藝質(zhì)量不嚴(yán)等問題。本文針對以上問題，提出變電站附屬設(shè)施防風(fēng)加固措施，同時設(shè)計應(yīng)用設(shè)備室功能窗防臺風(fēng)應(yīng)急替代裝置，進一步提高變電站附屬設(shè)施防風(fēng)抗風(fēng)、抵御暴雨的能力，具有重要意義。

關(guān)鍵詞：變電站附屬設(shè)施;防風(fēng)加固;變電站門窗;替代裝置

0 引言

每當(dāng)臺風(fēng)季節(jié)，廣東省沿海地區(qū)臺風(fēng)登陸影響頻繁，對整個電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行更是嚴(yán)峻的考驗，變電站附屬設(shè)施是設(shè)備安全穩(wěn)定運行的環(huán)境保障，根據(jù)以往臺風(fēng)登陸變電設(shè)施受損情況統(tǒng)計，主要存在門窗受損（進站大門及各設(shè)備室門被吹變形或損壞、窗戶窗骨架散架或玻璃破碎）和房屋滲漏水情況，反映了變電站門窗設(shè)施的防風(fēng)抗風(fēng)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)不高、房屋建筑防滲漏水施工工藝質(zhì)量不嚴(yán)等問題。本文針對以上問題，提出變電站附屬設(shè)施防風(fēng)加固措施，同時設(shè)計應(yīng)用設(shè)備室功能窗防臺風(fēng)應(yīng)急替代裝置，進一步提高變電站附屬設(shè)施防風(fēng)抗風(fēng)、抵御暴雨的能力，具有重要意義[1]。

1 沿海地區(qū)設(shè)計基本風(fēng)速分布

設(shè)計基本風(fēng)速取值是輸變電設(shè)計的重要工作之一，其選擇是否合理，將直接影響工程造價及運行安全，設(shè)計風(fēng)速取值越高，抗風(fēng)能力就越強，發(fā)生超越設(shè)計風(fēng)速的概率則越低，但工程造價也將隨之大幅提高。為此，在工程設(shè)計中應(yīng)遵守現(xiàn)行規(guī)程規(guī)范要示，在確保輸變電安全運行的前提下科學(xué)合理確定設(shè)計風(fēng)速。

變電站附屬設(shè)施是變電站安全運行的重要保障，涉及的變電站附屬設(shè)施的設(shè)計風(fēng)速按本地區(qū)50年一遇基本風(fēng)速、《南方電網(wǎng)沿海地區(qū)設(shè)計基本風(fēng)速分布圖》（2017版）、本地區(qū)歷年來最大陣風(fēng)風(fēng)速三者取最大值選取。風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009中圍護結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載計算的相關(guān)內(nèi)容確定。

本文針對沿海地區(qū)Ⅰ類風(fēng)區(qū)所有變電站、Ⅱ類風(fēng)區(qū)保底網(wǎng)架變電站（Ⅰ類風(fēng)區(qū)：50年一遇基本風(fēng)速V≥37m/s的地區(qū);Ⅱ類風(fēng)區(qū)：50年一遇基本風(fēng)速V≥35m/s且V<37m/s的地區(qū)），提出變電站附屬設(shè)施防風(fēng)加固措施，同時設(shè)計應(yīng)用設(shè)備室功能窗防臺風(fēng)應(yīng)急替代裝置，進一步提高變電站附屬設(shè)施防風(fēng)抗風(fēng)、抵御暴雨的能力[2]。

2 變電站附屬設(shè)施防風(fēng)加固措施

2.1 建筑外窗防風(fēng)加固改造

（1）變電站設(shè)備室的外采光窗進行改造加固，如將推拉式窗戶改造為鋁合金平開窗或不設(shè)置可活動窗，采光窗玻璃改為鋼化夾膠玻璃或防爆玻璃，提高抗風(fēng)性能。

（2）變電站GIS設(shè)備室窗根據(jù)本地區(qū)實際情況結(jié)合檢修工作進行改造或加固。

（3）變電站非設(shè)備室的建筑外窗根據(jù)本地區(qū)實際情況評估酌情加固或改造。如：1）在運變電站非設(shè)備房間外窗建議采用鋁合金平開窗，窗的內(nèi)窗臺設(shè)置不小于30°的向外排水坡度。2）百頁窗采用鋼質(zhì)避雨式或迷宮式百頁窗。3）戶內(nèi)變電站主變風(fēng)樓的百頁窗更換為不銹鋼防護欄桿，護欄邊框與風(fēng)樓墻體采用化學(xué)螺栓可靠連接。4）風(fēng)機防雨罩排風(fēng)口末端加長，開口垂直向下。

2.2 建構(gòu)筑物門防風(fēng)加固改造

（1）變電站設(shè)備室的門有防火要求的采用防火門，無防火要求的采用304不銹鋼板門。門的型材厚度不小于2.0mm，面板材料厚度不小于1.5mm。304不銹鋼板雙扇門內(nèi)側(cè)應(yīng)在一扇（鎖口）設(shè)置上下插銷。

（2）設(shè)備室的門在開啟方向應(yīng)加裝防臺風(fēng)橫杠，或根據(jù)設(shè)備室門的實際大小內(nèi)外兩側(cè)均加裝防風(fēng)橫杠;設(shè)備室直接受風(fēng)的外門在內(nèi)外兩側(cè)均應(yīng)設(shè)置防風(fēng)橫杠。但防風(fēng)杠設(shè)置不應(yīng)妨礙火災(zāi)時人員疏散。防風(fēng)杠的設(shè)置參考圖1。

（3）GIS室設(shè)備吊裝外門不應(yīng)采用卷簾門。

（4）主控樓大門應(yīng)采用304不銹鋼大門，防風(fēng)強度應(yīng)滿足要求。

（5）變電站圍墻大門內(nèi)側(cè)應(yīng)增設(shè)防風(fēng)橫杠，防風(fēng)橫杠兩端與大門門柱可靠連接。

（6）變電站其他非設(shè)備室的建筑外門根據(jù)本地區(qū)實際情況評估酌情加固或改造。

2.3 戶外箱體及標(biāo)志牌防風(fēng)加固

（1）戶外端子箱、匯控柜、電源箱應(yīng)配置三點式門鎖，扣入深度不小于2厘米，并外加防風(fēng)扣，防風(fēng)扣材質(zhì)為304不銹鋼。戶外端子箱、電源箱、匯控柜防風(fēng)扣結(jié)合箱體大小設(shè)置在箱體開啟扇開啟側(cè)上下合適部位，每扇門設(shè)2-3個。在運變電站箱體無法配置三點式門鎖的，可暫不配置，但應(yīng)評估防風(fēng)扣數(shù)量設(shè)置是否滿足防風(fēng)要求，必要時應(yīng)適當(dāng)增加防風(fēng)扣數(shù)量。

（2）變電站站內(nèi)標(biāo)識應(yīng)盡可能采用油漆噴涂或永久性面磚材料。采用金屬支架標(biāo)志牌時，應(yīng)降低標(biāo)志牌安裝高度，標(biāo)志牌底部距地面不大于20厘米，支架立柱型材壁厚不小于3mm，標(biāo)識牌面板與外框采用滿焊，立柱內(nèi)灌細石砼，并設(shè)置斜撐與基礎(chǔ)可靠連接，基礎(chǔ)埋置深度大于700mm。

（3）變電站其它戶外構(gòu)筑物根據(jù)本地區(qū)實際情況評估酌情加固或改造。如：室外消火栓箱、室外照明燈具、室外設(shè)備二次線線槽、室外電容器圍欄、紅外視屏系統(tǒng)、站區(qū)隔離圍欄等。

2.4 設(shè)備室墻體防滲漏加強措施

（1）外墻面必須做防水層。外墻面防水標(biāo)準(zhǔn)滿足《深圳建筑防水構(gòu)造圖集A》外墻防水的要求。

（2）安裝在外墻上的構(gòu)配件（空調(diào)管、排風(fēng)管）孔、管道、螺栓，根據(jù)變電站相關(guān)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)及實際情況優(yōu)先考慮預(yù)埋的方式，不具備預(yù)埋條件的應(yīng)用膨脹螺栓連接牢固。

（3）外墻門窗洞口四周均應(yīng)做成實心砼或鋼筋砼，鋁合金窗的安裝應(yīng)采用不銹鋼或鍍鋅卡鐵聯(lián)接件，聯(lián)接件宜采用射釘固定窗洞口內(nèi)側(cè)。

（4）外墻防水層主要采用聚合物水泥砂漿和聚合物水泥基防水涂膜，外墻面磚應(yīng)用聚合物水泥砂漿或聚合物水泥基漿作薄層粘貼，并滿漿勾縫封嚴(yán)。如采用憎水性材料的防水層，不宜再粘貼其它飾面材料。

（5）外墻變形縫必須作防水處理，包括縫兩側(cè)為兩道實墻者。

（6）外窗框靠底部位置，應(yīng)在外側(cè)貼底部留設(shè)排水孔（槽），每榀窗不少于2個孔。平開窗外排水孔應(yīng)裝排水孔蓋。

（7）對運行超過7年的門窗，檢查密封膠如果老化，應(yīng)進行維修，重新補密封膠。

（8）對于因屋面滲漏造成的，應(yīng)對屋面進行防滲處理，做法按照設(shè)計單位提供的方案進行。

（9）對現(xiàn)狀屋面進行核查，核查及新工程設(shè)計時應(yīng)注意以下幾點：屋面變形縫應(yīng)避免設(shè)計成平縫，否則應(yīng)改造;單個落水口最大匯水面積不大于150m2;帶有變形縫的屋面應(yīng)加設(shè)溢水口，溢水口堰底應(yīng)低于變形縫上沿100mm;落水口地漏應(yīng)采用凸型，有利于防止堵塞。

3 設(shè)備室功能窗防臺風(fēng)應(yīng)急替代裝置

變電站附屬設(shè)施防風(fēng)加固改造提高了變電站防風(fēng)抗風(fēng)、抵御暴雨的能力，但并不能包含所有臺風(fēng)破壞因素情況，如臺風(fēng)吹起易飄物砸碎設(shè)備室窗戶玻璃，風(fēng)雨灌入設(shè)備室內(nèi)，室內(nèi)一、二次設(shè)備水浸損壞或者跳閘造成電網(wǎng)事故，此類問題無較好的應(yīng)急處置辦法，通常臨時加裝遮擋木板，使用釘子固定暫時阻擋風(fēng)雨灌入，但遮擋物的材料的硬度、抗風(fēng)性、密封性均無法保證能夠避免一、二次設(shè)備遭受次傷害的發(fā)生。因此亟需設(shè)計應(yīng)用一種設(shè)備室功能窗防臺風(fēng)應(yīng)急替代裝置，在臺風(fēng)期間設(shè)備室窗戶玻璃損壞場景下加裝抵御風(fēng)雨灌入設(shè)備室內(nèi)。

經(jīng)設(shè)計的一種設(shè)備室功能窗防臺風(fēng)應(yīng)急替代裝置立體圖如圖2所示，裝置部件包括防護板1、第一固定橫桿2與固定部件3，防護板1與第一固定橫桿2均平行于窗戶的所在的平面。防護板1位于窗戶的一側(cè)，第一固定橫桿2位于防護板1靠近窗戶的一側(cè)，固定部件3與防護板1及第一固定橫桿2連接，且第一固定橫桿2與防護板1之間形成用于夾持窗戶的空間。在裝置的使用過程中，也即將裝置固定于窗戶上時，防護板1與第一固定橫桿2分別位于窗戶的兩側(cè)，也即防護板1位于窗戶的一側(cè)，第一固定橫桿2位于窗戶遠離防護板1的一側(cè)。其中，固定部件3與第一固定橫桿2相配合調(diào)整第一固定橫桿2與防護板1之間的間隙，當(dāng)?shù)谝还潭M桿2與防護板1之間的間隙達到預(yù)設(shè)值時，也即當(dāng)?shù)谝还潭M桿2與防護板1之間的間隙達到窗戶所在墻面的墻面厚度時，將防護板1固定于窗戶上。

研制成品經(jīng)機械測試并在多個變電站進行試點測試，達到預(yù)期的效果。

4 結(jié)論

本文針對臺風(fēng)登陸變電站造成設(shè)備設(shè)施受損問題，提出變電站附屬設(shè)施防風(fēng)加固措施，同時設(shè)計應(yīng)用設(shè)備室功能窗防臺風(fēng)應(yīng)急替代裝置，進一步提高變電站附屬設(shè)施防風(fēng)抗風(fēng)、抵御暴雨的能力，具有經(jīng)濟效益、社會效益。

參考文獻

[1] 林錦桐，梁斌儒，李艷嬌.變電站安全門防風(fēng)固定裝置的設(shè)計[J].科學(xué)家，2016，4（10）：93-94.

[2] 張勇，趙勇，王景亮.臺風(fēng)對電網(wǎng)運行影響及應(yīng)對措施[J].南方電網(wǎng)技術(shù)，2012，6（1）：4.