5800kV特高压直流输电工程换流站标准化设计文件之五 换流站主建筑物标准化设计指导书V20.docx

1、5800kV特高压直流输电工程换流站标准化设计文件之五 换流站主建筑物标准化设计指导书V20版本号：V2.0800kV特高压直流输电工程换流站标准化设计文件之（五）换流站主建筑物标准化设计指导书(试行)直流建设部二一五年七月800kV特高压直流输电工程换流站标准化设计文件之（五）换流站主建筑物标准化设计指导书(试行)批 准： 审 核： 郭贤珊 黄 勇 宋胜利 胡劲松编 写： 王幼军 王 庆 曹伟炜 范新健饶 冰 前 言为规范800kV特高压直流输电工程换流站项目的管理，在充分吸收了向家坝上海、锦屏苏南、哈密南郑州、溪洛渡左岸浙江金华、灵州绍兴等特高压直流输电工程建设经验基础上，依托锡盟泰州、上

2、海庙山东、晋北南京800kV特高压换流站工程设计优化成果，对800kV换流站的主要建筑物的设计原则进行了统一，从而形成一套比较具有参考性的800kV换流站主要建筑物标准设计方案，主要应用和指导后续800kV换流站工程的主要建筑物设计工作，促进特高压直流工程建设质量与效率的提高，全面提升特高压直流工程建设水平。1 换流站建筑物综述1.1主要建筑物火灾危险性类别、耐火等级800kV换流站建筑物火灾危险性类别、耐火等级应符合表1.1规定。表1.1 换流站主要建筑物技术要求序号建筑物名称火灾危险性类别耐火等级层数1高端阀厅丁二级单层2低端阀厅丁二级单层3主控楼戊二级三层4辅控楼戊二级二层5500kV

3、GIS室戊二级单层6继电器小室戊二级单层7站用电室丁二级单层8备用平波电抗器室戊二级单层9综合楼戊二级三层10备品备件库有含油设备丁二级单层无含油设备戊二级单层11车库丁二级单层12综合水泵房戊二级单层13雨淋阀间、泡沫消防间戊二级单层14空冷棚戊二级单层15专用品库存放六氟化硫(SF6)绝缘气罐、以及其他可燃烧特殊物品丙二级单层存放六氟化硫(SF6)绝缘气罐、以及其他难燃烧特殊物品丁二级单层16消防小室戊二级单层17警卫传达室戊二级单层注: 当不同使用用途的变配电部分布置在一幢建筑物或联合建筑物内时，则其建筑物的火灾危险性分类及其耐火等级除另有防火隔离措施外，按火灾危险性类别高者选用1.2屋

4、面防水等级1.2.1阀厅、主控楼、辅控楼、继电器小室等设有重要电气设备的建筑物及综合楼屋面应采用级防水。1.2.2其余建筑物屋面宜采用级防水。1.3屋面排水1.3.1屋面排水宜采用有组织排水，平屋面建筑找坡不应小于2%、结构找坡不应小于3%。1.3.2当年降雨量较大时，可适当加大坡度，平屋面建筑找坡不应小于3%、结构找坡不应小于5%。1.3.3屋面宽度大于9m时应采用结构找坡，不大于9m时宜采用建筑找坡。1.3.4积雪较厚地区，宜采用坡屋面。1.4结构设计原则1.4.1阀厅、主辅控楼、GIS室、继电器小室结构安全等级采用一级，其余建筑物按二级设计。站区建筑物的主体结构使用寿命按60年设计。1.

5、4.2阀厅、主控楼、辅控楼基本风压采用100 年一遇风压，其余建筑物基本风压采用50 年一遇风压。1.4.3应按现行国家标准建筑工程抗震设防分类标准GB 50223确定其抗震设防类别及其抗震设防标准。1.4.4一般情况下，阀厅、主辅控楼、GIS室、继电器小室等建筑物地基基础设计等级为乙级，其余辅助及附属建筑基础设计等级为丙级。2 阀厅2.1阀厅设计总的要求2.1.1交通组织2.1.1.1每极阀厅0.00m层均设有两个出入口；其中一个出入口通向户外，另一个通向控制楼。2.1.1.2通向控制楼的出入口门洞尺寸为3.6m(宽)x4.2m(高)；通向户外出入口门洞尺寸应不小于1.0m(宽)x2.1m(

6、高)。2.1.2阀厅与控制楼相邻轴线间距一般为800mm1000mm。2.1.3阀厅内部电缆通道采用电缆槽盒形式，取消电缆沟。2.1.4阀厅主要建筑材料均采用不燃烧或难燃烧材料。2.1.4.1阀厅与换流变压器之间、阀厅与控制楼之间均采用防火墙进行分隔，耐火极限为3h。2.1.4.2阀厅与控制楼之间防火墙上的通行门采用满足1.2h耐火极限要求的钢质电磁屏蔽防火隔声门。2.1.5阀厅与换流变压器之间的防火墙上的套管开孔应行防火封堵，材料采用满足3h耐火极限要求的PAROC结构岩棉复合防火板。2.1.6为保证阀厅内电气设备稳定运行、防止电磁波的干扰，对其采取六面体电磁屏蔽措施。2.1.6.1 0.0

7、0m层室内地坪采用现浇钢筋混凝土内衬4mm网眼50mm 50mm镀锌钢丝网作为屏蔽层。2.1.6.2 四周墙体和屋面均采用压型钢板作为屏蔽层，各屏蔽体之间通过焊接或屏蔽自钻螺钉连接成为全闭合六面体电磁屏蔽体。2.1.6.3所有通向阀厅的门均采用钢质电磁屏蔽防火隔声门。2.1.7气密性能2.1.7.1阀厅设备对防尘的要求较高，应通过空调系统对阀厅内部进行送风，维持阀厅内部510Pa的微正压。2.1.7.2要求阀厅建筑围护系统有很好的气密性。在建筑构造上对阀厅围护系统所有的搭接接缝、拐角等部位进行密闭处理，满足阀厅级气密性（2qA1.2）【m3 /(m2h)】要求。2.1.8防雷接地2.1.8.1

8、阀厅顶部设置避雷线塔，配置避雷线。2.1.8.2阀厅顶部设置沿圈240mm2铜绞线并接地。2.1.8.3阀厅内部形成六面体屏蔽，并保证良好接地。2.1.8.4阀厅内所有裸露金属表面应可靠接地。2.1.8.5阀厅防雷接地引下应尽量远离换流变中性点的接地引下点。二者在地下沿接地网的距离应大于15m。2.1.9观察和巡视。2.1.9.1阀厅巡视走道按1.2m（宽）2.2m（高）（净宽不小于0.8m）设计，巡视走道设有通往控制楼的出入口，出入口门洞尺寸为1.0m（宽）2.1m（高）。2.1.9.2巡视走道采用钢结构，底板采用镀锌花纹钢板，巡视走道外侧及顶面设热镀锌钢板网围栏,通行门采用满足1.2小时耐

9、火极限要求的钢质电磁屏蔽防火隔声门。2.1.9.3阀厅观察窗设在控制楼侧，采用满足1.2小时耐火极限要求的钢质电磁屏蔽防火玻璃窗。2.1.9.4阀厅屋面与屋脊处设置0.9m宽巡视走道与上屋面检修钢梯相接，以便运行人员对屋面的巡视及维护。2.1.10消防设施 2.1.10.1换流站火灾报警与消防联动系统，具有火灾探测、火灾监视、火灾报警以及自动（或手动）联动消防系统的功能。阀厅火灾探测是全站火灾探测系统一个重要组成部分。2.1.10.2为换流站的阀厅各配置一套火灾报警系统，包括为阀厅专用的极早期烟雾探测系统（VESDA系统），以及常规的火灾探测装置（如紫外探测等）。火灾报警控制屏安装在主控制室内

10、，并与站SCADA系统相互通信，以便运行人员及时得到相应火灾报警信号。2.1.10.3火灾探测器根据其使用场地环境的不同，可选择不同类型的探测装置。每种探测器都可与火灾报警控制屏接口。火灾时发出报警或跳闸信号。2.1.10.4每幢阀厅的室内两侧门口分别放置3具推车式化学灭火器材（规格50kg/具）和3具手提式化学灭火器材（规格5kg/具）。2.1.10.5阀厅火灾危险性为丁类，耐火等级二级，建筑体积超3000m3，应在阀厅周围设置室外消火栓，以满足GB50229-2006要求，保证每幢阀厅位于2个消火栓的保护范围之内。2.2阀厅建筑尺寸2.2.1高端阀厅典型建筑平面轴线尺寸如表2.2.1所示。

11、表2.2.1 高端阀厅典型建筑平面轴线尺寸系统条件海拔高度（H）高端阀厅轴线长度（m）高端阀厅轴线宽度（m）高端阀厅梁底高度（m）适用换流站输送容量8000MW网侧接入500kVH1000m86.23426绍兴湘潭南京输送容量8000MW网侧接入750kV923426输送容量10000MW网侧接入500kVH1000m背靠背89.23528.5临沂一字型833528.5泰州输送容量8000MW网侧接入500kV1000H150086.235.526晋北输送容量8000MW网侧接入750kV9435.526灵州酒泉输送容量10000MW网侧接入500kV89.235.528.5锡盟上海庙注：根据

12、具体工程的换流阀及换流变等的设备选择、海拔及污秽等级等外部条件高端阀厅的建筑尺寸可以做适当的修正。2.2.2低端阀厅的典型建筑平面轴线尺寸如表2.2.2所示。表2.2.2低端阀厅典型建筑平面轴线尺寸系统条件海拔高度（H）低端阀厅轴线长度（m）低端阀厅轴线宽度（m）低端阀厅梁底高度（m）适用换流站输送容量8000MW网侧接入500kVH1000m76.523.116.2绍兴、湘潭、南京输送容量8000MW网侧接入750kV81.523.116.2输送容量10000MW网侧接入1000kVH1000m背靠背9923.118.7临沂一字型892418.7泰州输送容量8000MW网侧接入500kV10

13、00H150076.523.116.2晋北输送容量8000MW网侧接入750kV83.523.116.2灵州、酒泉输送容量10000MW网侧接入500kV79.523.118.7锡盟、上海庙注：根据具体工程的换流阀及换流变等的设备选择、海拔及污秽等级等外部条件高端阀厅的建筑尺寸可以做适当的修正。2.3阀厅的结构型式2.3.1高端阀厅结构型式2.3.1.1高端阀厅均采用钢钢筋混凝土混合结构，除换流变侧其它三面均采用钢排架结构，屋面采用钢结构有檩屋盖体系。2.3.1.2 地震设防烈度为7度（地震加速度为0.10g或0.15g）地区或温差较大地区，换流变侧阀厅防火墙宜采用钢筋混凝土框架填充墙结构，换

14、流变间防火墙采用现浇钢筋混凝土墙，纵横向防火墙宜脱开布置也可联合布置。2.3.1.3 地震基本烈度为8度地区，换流变侧阀厅防火墙应采用钢筋混凝土框架填充墙结构，换流变间防火墙采用现浇钢筋混凝土墙，纵横向防火墙脱开布置。2.3.1.4 除2.3.1.2及2.3.1.3规定外换流变侧阀厅防火墙也可采用钢筋混凝土全抗震墙结构，换流变间防火墙采用现浇钢筋混凝土墙。2.3.2低端阀厅结构型式2.3.2.1低端阀厅均采用钢钢筋混凝土混合结构，中间隔墙采用钢排架结构，屋面采用钢结构有檩屋盖体系。2.3.2.2温差较大地区换流变侧阀厅防火墙宜采用钢筋混凝土框架填充墙结构，换流变间防火墙采用现浇钢筋混凝土墙，纵

15、横向防火墙宜脱开布置也可联合布置。2.3.2.3 除2.3.2.2规定外换流变侧阀厅防火墙也可采用钢筋混凝土全抗震墙结构，换流变间防火墙采用现浇钢筋混凝土墙。2.4阀厅围护系统设计2.4.1墙面围护系统2.4.1.1单层压型钢板（内板）复合保温墙体（应用于换流变压器与阀厅之间的防火墙内侧）构造做法如下： 0.6mm厚彩色镀铝锌压型钢板（内墙面） 0.25mm厚闪蒸高密度纺粘聚乙烯无纺布隔汽膜隔汽层 50mm厚离心玻璃棉卷毡 Z型镀锌檩条 钢筋混凝土填充墙2.4.1.2双层压型钢板复合保温墙体构造做法如下：(1)0.45m标高以上外墙均采用现场复合压型钢板 0.8mm厚彩色热镀锌外层压型钢板 0

16、.17厚闪蒸高密度纺粘聚乙烯无纺布防水隔气膜 高强度防冷桥保温条 150mm厚（用于三北严寒区，其它区域100-75mm厚）容重20kg/m3粉红色保温棉两层错缝铺设，（内侧玻璃棉室内侧覆F50阻燃型铝箔，外侧玻璃棉室外侧覆W58阻燃型防潮防腐贴面） 墙面檩条 3mm网眼20mm20mm镀锌钢丝网 0.25厚闪蒸高密度纺粘聚乙烯无纺布隔汽膜 0.6mm厚彩色镀铝锌墙面内层压型钢板（2）双层压型钢板复合保温防火墙体（用于阀厅与控制楼间相邻墙体及备用换流变与阀厅间墙体）： 0.8mm厚彩色热镀锌外层压型钢板+9mm厚纤维增强硅酸盐 0.17厚闪蒸高密度纺粘聚乙烯无纺布防水透汽膜 100mm厚岩棉保

17、温层 墙檩+2020mm镀锌钢丝网用0.6mm35mm扁钢固定在檩条上下之间 0.25厚闪蒸高密度纺粘聚乙烯无纺布防水隔气膜 9mm厚纤维增强硅酸盐板 0.6厚内侧压型钢板。（4）双层压型钢板复合保温防火墙体（用于阀厅与阀厅间相邻墙体）： 0.6厚内侧压型钢板+9mm厚纤维增强硅酸盐板 0.25厚闪蒸高密度纺粘聚乙烯无纺布防水隔气膜 100mm厚岩棉保温层 墙檩 2020mm镀锌钢丝网用0.6mm35mm扁钢固定在檩条上下之间 墙檩 100mm厚岩棉保温层 0.25厚闪蒸高密度纺粘聚乙烯无纺布防水隔气膜+9mm厚纤维增强硅酸盐板 0.6厚内侧压型钢板。2.4.2屋面围护系统2.4.1.2采用双

18、层压型钢板复合保温屋面阀厅屋面采用级防水，坡度1/10，采用有组织外排水。360直立锁边屋面体系、檩条露明型复合压型钢板。隐藏式安装方式将直立锁边屋面板纵向咬合固定在固定座上；整个屋面除屋脊部位外没有螺钉穿透，为水密性屋面。直立锁边方式须解决屋面热涨冷缩问题。3 控制楼3.1控制楼设计原则3.1.1主控楼建筑面积按3500m2控制，辅控楼建筑面积按1200 m2控制，可根据设计条件进行微调。3.1.2主控楼采用三层钢筋混凝土框架结构；辅控楼采用二层钢筋混凝土框架结构。3.1.3功能房间设置3.1.3.1主控楼的生产功能房间根据工艺的要求设置；生产辅助用房执行如下标准：办公室13间、会议室1间、

19、值休室2间、培训室、二次备品间、二次工作间、资料室、交接班室、检修工具间、安全工器具间各1间；按需求设置公共走廊。3.1.3.2阀外冷却设备间与阀内冷设备间统一考虑布置在控制楼内，站内不再单独设置。3.1.3.3安全工器具宜设置在主控楼一楼，面积不小于40m2且设置有通向室外的大门。3.1.3.4主控楼内运行人员值班休息的楼层均设置男女卫生间，并配备相应的卫生设备。3.1.5交通组织及安全疏散3.1.5.1控制楼首层出入口均不少于两个，主出入口应与站区主要道路衔接。各层交通组织便捷，形成顺畅的水平、垂直交通体系。3.1.5.2控制楼首层阀厅检修升降平台的出入口及走道设置满足阀厅检修升降平台的出

20、入要求，检修升降平台通道宽度按4.2m（轴线），入口门洞尺寸为3.6m（宽）4.2m（高）。3.1.5.3控制楼均设电梯一部，楼梯两部；楼梯间应靠外墙设置；辅控楼电梯及其中一部楼梯至高端阀厅巡视走道入口平台。3.1.5.4控制楼各楼层之间应通过楼梯进行联系，楼梯数量应根据各楼层建筑面积确定。建筑面积不大于400 m2的楼层可设置一部楼梯，建筑面积大于400 m2的楼层应设置不少于两部楼梯。3.1.5.5控制楼内位于相邻两部楼梯之间的功能用房的门至最近楼梯的距离不应大于35m，位于袋形走道尽端的功能用房的门至最近楼梯的距离不应大于20m。3.1.6建筑防火3.1.6.1控制楼主要建筑材料、装修材

21、料的选用符合建筑设计防火规范、建筑内部装修设计防火规范等现行规范的规定。3.1.6.2与阀厅相邻的控制楼墙体应为满足3.00h耐火极限要求的防火墙，该墙上的门窗应采用满足1.20h耐火极限要求的甲级防火门窗，管线开孔与管线之间的缝隙应采用3.00h耐火极限要求的防火封堵材料封堵密实。3.1.6.3控制保护设备室、交流配电室、电气蓄电池室、通信机房、通信蓄电池室、阀冷却设备间、空调设备间等设备用房和楼梯间的墙体耐火极限不应低于2.00h，楼板耐火极限不应低于1.50h，各设备用房的门应采用向疏散方向开启的、满足0.90h耐火极限要求的乙级防火门。3.1.6.4电缆、管道竖井在各楼层的楼板处以及与

22、房间、走道等相连通的空洞部位应采用防火封堵材料封堵密实；电缆、管道竖井井壁的耐火极限不应低于1.00h，井壁上的检查门应采用向竖井外侧开启的、满足0.60h耐火极限要求的丙级防火门。3.1.6.5各设备室及设备盘柜的所有进出电缆孔洞和盘面之间的缝隙（含电缆穿墙套管与电缆之间缝隙）必须采用合格的不燃或阻燃材料进行封堵，电缆竖井和电缆沟应分段做防火隔离，对敷设在隧道的电缆应采取分段阻燃措施。3.1.6.6主控制室、控制保护设备室、交流配电室、电气蓄电池室、通信机房、通信蓄电池室、阀冷却设备间、空调设备间等设备用房和楼梯间的楼地面、内墙面、顶棚及其他部位均应采用A级不燃性装修材料；安全工具间、二次备

23、品及工作间、交接班室、会议室、办公室、资料室、门厅、走道的内墙面、顶棚应采用A级不燃性装修材料，楼地面及其他部位采用不低于B1级的难燃性装修材料。3.1.7电磁屏蔽。3.1.7.1需要电磁屏蔽的功能房间在内部采取六面体电磁屏蔽措施。相应功能房间的楼（地）面、四周墙体及顶棚内敷设4mm50mm 50mm镀锌钢丝网屏蔽层，各屏蔽钢丝网之间通过焊接成为全闭合的六面屏蔽体，相应功能房间的门窗采用电磁屏蔽门窗。3.1.7.2所有进入控制设备室的二次电缆应设置电磁屏蔽。3.1.8对主、辅控楼建筑围护系统的墙体、屋面及门窗等部位采取科学隔声降噪处理措施(如采用隔声性能良好的建筑材料、增强门窗的密闭性能等等)

24、，使主控制室噪声值有效控制60dB以内，其他区域控制在70dB以内。3.1.9控制楼窗户应采用双层中空玻璃，具备隔音保温效果；主控楼内主控制室、会议室、办公室等人员较为集中的房间均设置直接对外采光通风窗，采光和通风良好。控制楼工艺设备房间不开设窗户或设计成固定窗。3.1.10控制室内设置全站照明集中控制系统，便于运行人员在控制室分区域对全站进行室内外照明控制。包括4个阀厅照明、换流变BOXIN内照明、GIS室照明、直流场照明、换流变广场照明，上述区域照明同时应具有就地控制功能。3.1.11设备间如安装天花板，天花板应可拆卸，不应采用石膏板封闭。3.1.12阀冷室及空调室外机旁应配置检修用水龙头

25、。3.1.13控制楼一层电缆敷设采用电缆沟方式，不设电缆夹层；二层或三层楼层电缆敷设采用架设高度为500600mm高全钢防静电活动地板（石英玻化砖面层）。3.2主控楼标准设计方案平面布置3.2.1主控楼地上三层布置，建筑面积为3548.1m2。3.2.2一层建筑面积为1228.2m2，层高为5.4m。本层布置极1低端阀组冷却设备室、极2 低端阀组冷却设备室、极1低端阀组交流配电室、极2低端阀组交流配电室、极1低端阀组辅助设备室、极2低端阀组辅助设备室、极1低端阀组VCCP室、极2低端阀组VCCP室、蓄电池室、劳动安全工具间、杂物间、楼梯及电梯间、门厅。3.2.3二层建筑面积为1228.2 m2

26、，层高为6m。本层布置有通信机房及蓄电池室、站辅助设备室及蓄电池室、二次工作间、二次备品间、检修工具间、资料室、培训室、极1阀厅空调设备室、极2阀厅空调设备室、楼梯及电梯间。3.2.4三层建筑面积为1066.1m2，层高为4.8m。本层布置有主控室、交接班室、会议室、值休室、办公室、办公室、站控制保护设备室、极1控制保护设备室、极2控制保护设备室、声闸、男女卫生间、楼梯及电梯间。声闸内设置通向低端阀厅的电磁屏蔽防火门。3.2.5一部楼梯需通往屋面，建筑面积为25.6 m2。3.2.6主控楼建筑标准化平面布局方案见图3-2-13，详细数据见表3.2，具体尺寸及各层层高可根据具体工程可适当调整。表

27、3.2主控楼各层房间一览表功能房间参考轴线尺寸（m）使用面积（）一层1.极1阀冷却设备室9.616.4159.12. 极2阀冷却设备室9.616.4159.13. 极1低端阀组VCCP室9.66.7558.84. 极2低端阀组VCCP室9.66.7558.85.极1配电室400V7.513.8105.16. 极1配电室400V7.513.8105.17.极1辅助设备室7.513.8100.48. 极2辅助设备室7.513.8100.49. 极1蓄电池室68.446.910. 极2蓄电池室68.446.911.劳动安全工具间3.313.837.612. 储物间1.53.34.713.楼梯间163

28、.317.514. 楼梯间23.38.422.816. 门斗1.56.910.417.门厅4.56.926.218.走道58.219.电梯2.83.37.83合计1228.2（建筑面积）二层1.极1阀厅空调设备室9.621.8211.32.极2阀厅空调设备室9.621.8211.33. 站控制保护设备室10.813.8146.24. 资料室7.55.439.15. 培训室7.58.463.26. 通信机房7.513.8100.47. 蓄电池室68.446.98. 通信蓄电池室68.446.99. 检修工具间7.55.439.110. 二次备品间3.758.431.211. 二次工作间3.758

29、.431.212.男卫生间2.14.37.413.女卫生间1.53.34.714楼梯间163.317.515楼梯间23.38.422.816.走道106.417.电梯2.83.37.83合计1228.2（建筑面积）三层1. 极1控制保护设备室9.613.8122.32. 极2控制保护设备室9.613.8122.33.主控室15.313.8208.94.站辅助设备室7.513.8100.45. 办公室7.58.460.46. 交接班室7.55.438.47. 会议室6.08.446.98. 值班休息室（2间）6.08.448.89.工具间3.313.837.610.声闸2.113.526.311. 男卫生间2.14