变电站土建结构设计技术方案探究

变电站土建结构设计技术方案探究

蔡鄂

（云南省送变电工程公司昆明650000）

摘要：随着我国现阶段经济发展脚步的加快，在电力行业的投入也逐渐增大，提高了电力供应质量，保证了人民日常用电的稳定与安全。电力的运输供应需要变电站作为载体，变电站供电是否可靠，关键在于变电站土建结构是否安全、持久。本文从变电站土建结构的设计原则与技术方案着手，对变电站的安全性、耐久性等进行分析探讨，望对今后优化相关技术方案起借鉴作用。

关键词：变电站；土建；结构设计

1变电站土建结构设计的依据

1.1安全原则

安全性作为工程设计原则的第一位，是影响工程可否安全、持续运行与发展的最直接因素，是电力工程可否获得更多经济效益的最根本原因[1]。变电站土建结构设计的安全性涵盖了结构设计方案的安全性、各部分结构组成的安全性、整体土建结构的安全性这三个方面，严格做好以上三方面的安全性设计，对避免严重电力安全事故、维护工程设备有巨大意义，变电站的安全等级提高后有利于变电站工程的可持续健康发展。

1.2耐久原则

变电站结构设计的耐久性应从其工程的可使用年限与使用质量等方面分析，变电站土建结构的稳定性与其工程使用材料是影响其耐久性的直接原因，从长远、可持续健康发展来看，工程师设计建筑结构时必须同时重视结构的耐久性，对施工材料的选择要符合质量良好、各方面性能稳定优异等标准要求，对影响变电站结构质量的基础设计与施工要严格把关，以工程稳定性为标准，各方面保证变电站的耐久性[2]。

2变电站建设结构技术案例分析

2.1工程简述

以某城市建设变电站土建工程为例，其建设系统终端不做线路保护，只对对端间隔做线路防护。工程师考虑设计安全性与耐久性后，决定该110千伏变电站由另一220千伏变电站集控。本期工程要求地调中心对自动化系统、电量计费系统等相关软件进行修改和硬件、接口配置，包括对模拟屏扩充费用的调度申请。

2.2主体结构设计要点

1）结合建筑安全等级、抗震设防烈度等方面分析，在具体设计本工程结构时应保证变电站结构体系的合理性与科学性。由诸多实践工程得出，现浇钢筋混凝土结构较适用于本工程结构的大部分房梁房柱、多孔部位及要求有强抗湿性的屋面楼面。本工程结构中屋面大梁可采用钢筋混凝土结构、钢—混凝土结构、钢屋架（适用于施工限制且房梁跨度大于15米的情况）或网架结构（适用于房梁跨度大于18米的情况）。2）基于变电站整体荷载范围的考虑，应采用合理的安全等级体统，将结构破坏后所造成的一系列损失降到最低。二级安全工程体系可以满足110kV电力，符合本工程结构设计要求。变电站屋外变电架构需要考虑导线荷载和设备自重的安全值范围，导线荷载主要计算其悬挂点的水平张力、垂直受力、侧向风压标准值，导线偏角、驰度和荷载因子，外部环境则考虑最低温、最大风、最大覆冰等条件。3）本工程的各项设计数据与技术参数要结合实际，对结构的长、宽、高和坡度测量修整。关于项目模块检测与结构安全、耐久性检测，竣工后的土建结构应严格参照有关国家标准，结合设计参数检测修正。4）本工程结构的所有钢筋骨架受力情况根据实际结构中的荷载进行优化，不断完善混凝土结构体系的设计方案，做好钢筋骨架裂缝过大而损坏或结构开裂所致的腐蚀事故的预防措施，以保证整体结构荷载的安全。5）变电站结构建设竣工后与投入使用前都应严格依据相关规定与标准进行多次全民的安全性能检测，以减小危险事故的发生几率。本工程投入使用阶段还更应该定期进行结构安全性能检查，对所得各结构安全性与耐久度进行监控与评估，做好变电站土建结构维护。

2.3土建结构设计流程

1）变电站选址。变电站地理位置优先考虑与负电荷距离相近的地点，缩短出线距离，此外还要考虑诸多社会因素与自然环境因素，如国家对变电站建设的方针政策或当地政府的规划要求、本地资源环境及文化的保护、建设施工场地的气候与水文等。通常变电站地址选出2至3个符合部分条件的地址，再以多种技术方法与实际情况结合论证，选出最佳建站位置。2）优化土建结构设计方案的可行性。第一阶段变电站选址确定后，围绕该位置情况综合讨论变电站建设的施工问题，如土建结构占地面积、具体位置、拆迁准备与地基处理等。3）细化本变电站土建结构设计各方面的流程与细节，包括其总平面布置、竖向布置等，细化设计方案时需要全面比较技术参数与安全理论值，以获得最科学合理、经济效益最高的设计方案。4）在审查变电站土建结构初步设计方案通过后，根据实际土建结构场地的测量并结合相关标准制度的要求，进行设备尺寸、大小型号等统计，施工设计方法通常由局部设计再综合到整体，最后进行最终调整，确定个设备的最终尺寸。

3变电站结构设计调整措施

1）变电站土建结构设计方案主要是建筑优化。建筑结构一般在不影响建筑立面的视觉美感的前提下要保证每个设计房间楼层功能完善、空间充裕，其基础形式根据变电站选址位置的地质情况而设计。此外，建筑内暖通风系统满足变电站内设备运行需求和消防安全标准即可。2）选择最佳变电站构建位置。变电站地址必须满足临近负电荷中心、符合电气设备要求、符合缆线进出线距离要求，同时以节约用地为原则，合理选址，保护周边良好环境资源与地质资源。变电站地址附近若有工矿企业，两者应在资源、运输、城乡规划政策等方面达成共同意识，保证资源可持续安全发展。3）灵活使用地基处理方案。面对不良地基问题、沟槽基础施工问题时变电站土建设计过程需要灵活采用相应技术措施，保证地基承载能力，增强变电站结构的耐久性与稳定性。4）完善变电站排水系统与消防安全系统方案。优化变电站的水源供应能更科学合理分配资源，从变电站实际用水的角度优化其排水方案与消防系统方案，变电站在消费用水与生活用水方面的需求都较少，在条件适宜时可使用周围城市的水源供水。关于生活给水与消防用水，两者随均为给水系统分支，但因用途不同最好独立设置设备。此外在优化消防安全系统方案设计时注意各设备之间、各建筑之间或设备与建筑之间的实际间距，在没有符合消防安全规定的间距的位置采取额外的消防措施，如加筑防火墙、防火窗等。

4总结

电力是国家各方面发展的重要基础，变电站的建设是我国保障实力的重要举措，因此人们越来越关注变电站建设的动态。安全性与耐久性是变电站土建结构建设的重要原则，工程设计师在确保变电站土建结构的安全性与耐久性时，结合各方面实际情况，优化结构设计方案，从而保证整体工程质量安全与高效[3]。

参考文献

[1]江静.建筑工程施工风险管理研究[J].住宅与房地产,2016（06）：120.

[2]田佳.变电站土建结构设计技术方案研究[J].工程建设与设计,2015（03）：63-65.

[3]黄秀娟.建筑工程管理的重要性与创新方法[J].住宅与房地产,2016（06）：146.