在繁華商圈規劃建設變電站,不易。在寸土寸金的北京CBD商圈,規劃建設高電壓等級的變電站更是難上加難。歷時七年,北京CBD500千伏變電站從可研設計到最終初設收口,歷經數次調整優化,于今年9月份最終通過國網基建部審核。
在敲定的設計方案中,CBD500千伏變電站是我國首座500千伏/220千伏融合型城市中心全戶內變電站、首座500千伏高壓并聯電抗器戶內布置的變電站、首座在500千伏戶內站主廠房采用隔震設計的變電站,同時還是首座在北京地區應用35千伏靜止無功發生器(SVG)設備的變電站。
能工巧匠出細活。承擔設計任務的國網北京經研院設計中心從頂層設計出發,精挑細選在基建設計領域深耕多年、有著豐富的工程設計經驗和解決現場實際問題能力的設計人員,反復雕琢各階段任務,出色地完成了設計任務。


修心而恒——設計理念海納百川
CBD500千伏變電站位于城市設計一級重點區域。設計立意及具體方案要統籌考慮站區功能及景觀融合。
變電站設計之初,國網北京經研院設計中心就遵循“創新、融合、協調、綠色、智慧”五大理念,從設計手段、設計方案、技術管理、綠色建造、智能控制、融合開放等角度,對CBD 500千伏變電站進行詳細規劃。項目總負責人丁莉在可研立項、可研收口、初步設計等環節多次對重點專業的方案進行對比優化,將設計理念融入到各專業的具體內容中,整合推進,確保系統規劃合理性、設備運行可靠性與占地面積、工程成本之間的關系協調,從而實現全壽命周期節能減排、景觀建造多元融合。
同時,在CBD500千伏變電站重大項目的設計和管理過程中,設計中心成立設計突擊隊,針對設計過程中的難點、關鍵點進行反復研討,形成專題報告。以黨員為首的團隊成員不僅多次深入設備現場、密切對接項目單位,還在關鍵技術難題方面,有效對接外部設計單位,進行充分溝通和交流。在整個流程管控中,突擊隊主動發揚“特別能吃苦、特別能奉獻”的精神,發揮引領擔當作用,通過快速、高效的溝通,全面保障設計質量和設計進度。
修髓而精——電氣布置匠心獨運
CBD500千伏變電站與北京地區以往的變電站都不相同,它有著其獨特的建設意義。作為北京CBD核心區配套電網項目,北京CBD500千伏城市戶內智能變電站是我國同類型變電站中建設規模最大、電壓等級最多、深入超大城市核心區域的變電站,也是我國首座500千伏/220千伏融合型城市戶內變電站。
該變電站中融合了500千伏、220千伏、110千伏、66千伏、35千伏等多種電壓等級的高壓配電裝置。設備布置方式、導體和電器的選擇型式等,都要結合廠房位置和場地大小進行精細設計。僅在高抗設備抗振部分設計中,電氣一次設計人劉新萌就數十次地優化方案設計,論證、審核、再設計,才最終確定成稿。期間,劉新萌不僅與國網北京經研院院內總工程師多次溝通,還與國機集團工程振動控制技術研究中心開展交流,重點分析高抗設備外形參數以及運行參數對隔振的效果,確保設計方案科學可行。
修形而雅——建筑方案精雕細琢
在占地緊張的城市中心設計500千伏和220千伏融合變電站,考驗的不僅是電氣一次、二次設計人的水平和能力,更是對土建建筑和結構設計人的一次淬煉。
外觀設計就像是一座變電站的門面。如何在滿足所有電氣專業的前提下將空間合理優化使用,這是建筑設計人要思考和解決的問題。
CBD500千伏變電站毗鄰中央廣播電視總臺,被中國尊、國貿等高層建筑圍繞。周圍道路街景繁華,綠地整齊規劃,彌漫著濃厚的商務氛圍,這不僅要求新建的變電站要與周圍的環境相互輝映,還對變電站的外立面設計提出更高的要求。對于這樣一座總用地面積近2萬平方米的戶內變電站,建筑設計人常茜需要配合電氣一次設計,深化平面關系的梳理,綜合考慮消防、疏散、建筑面積等相關指標。每次方案調整,她都不厭其煩地核對每一點的消防、疏散是否滿足要求,建筑面積的變化以及對立面的影響。
通過對CBD地區高層建筑形態提取、群體組合、調整旋轉,再貼合變電站電氣布置方案,最終CBD500千伏變電站形成水平條狀摩天樓造型,減弱大型工業廠房的尺度感,實現了與周邊環境協調。
修骨而穩——結構體系精益求精
如果說外觀是門面,那么結構專業就是撐起這門面的骨架。CBD500千伏變電站的一大亮點是其隔震設計。
500千伏鐵芯高抗在運行中存在很大的振動,以往都布置在戶外。而CBD500千伏變電站是第一座把如此大振動的500高抗放置于戶內樓板上的變電站。加之該站采用隔震設計,結構整體隔震設計在國內的變電站設計中應用較少。比如,大斷面電纜穿越隔震層等技術難題,都需要去突破。為此,結構設計人康然專門與中國建筑科學院人員一起,開展了《高烈度區戶內變電站抗震韌性設計方法研究》的課題研究。她在多版方案的調整過程中,與國內振動控制的頂級專家進行了多次討論和分析,最終順利解決CBD500千伏變電站的最后一個難題,結構設計任務完美收官。