变电站土建结构设计存在的问题及针对性措施研讨

变电站土建结构设计存在的问题及针对性措施研讨

张晓燕

武汉供电设计院有限公司  湖北武汉  430000

摘要：随着我国电力行业的不断发展，变电站的建设速度与规模也在不断提升，在满足当前社会经济发展需求的同时也带来了一些问题。变电站土建结构设计中，由于设计人员缺乏对相关规范和标准的学习,造成很多工程出现一些严重问题，如部分设计人员没有按照相关规范进行设计、施工图审查不严格等。本文针对变电站土建结构设计中存在的问题进行深入分析，并探讨其相关的针对性解决措施，为我国电力行业的发展提供参考。

关键词：变电站；土建结构设计；问题；针对性措施；研讨

近年来随着社会与科技的不断进步，人们的用电需求正在快速增加，因此电力企业需要持续扩大变电站的建设规模以及变电设备的数量。在变电站的建设过程中，土建结构设计是影响工程质量的重要因素，必须确保其能够达到设计要求。为了提高变电站的运行安全性和稳定性、降低建设成本,需要相关设计人员持续关注土建结构设计中存在的问题，并在施工中采取针对性措施。

一、变电站土建结构的设计要点

（一）土建平面结构的设计

土建平面结构的设计与整个变电站的结构荷载强度密切相关，也影响着变电站的各个部位坚固稳定性。对于变电站而言，为了满足不同空间楼层的需求没需要利用楼板将建筑物的内部分割成若干层。因此，设计人员需要重点关注楼板的受力情况，尤其是对于墙、柱所承受水平方向压力情况。在配置板筋时要使用2级或3级等强度、硬度性能较高的钢筋，满足楼板的承压需求，有效避免面筋受到持续踩踏而承压能力减弱。除此之外，板筋的间距设计需要严格按照控制在150-200毫米内[1]。如果有防裂缝、防水风需求则需将板筋之间的间距控制在150毫米内。

（二）土建基础结构的设计

在进行变电站土建基础设计时需要充分结合施工现场的实际情况，若现场柱下扩展基础下的地基图纸偏松软、松散，则需在变电站框架设计集中充分保证地基的稳定，此时可以使用柱下条形基础，还要根据情况将各个节点处的基础宽度扩大，并在条形基础下铺设厚度为100毫米的垫层，其垫层铺设的原材料为型号C20混凝土[2]。如果施工现场的基地基础埋设深入大于3米，便可使用筏板或者桩筏基础来建设地下室，这种操作能合理支撑地基的承压负荷，并最大程度避免地基沉降。设计筏板基础时要以建筑为中心，再向四周适量扩大地下室的筏板，从而增强其对上部建筑的承压性能。若筏板面筋较大则可在适当距离设置后浇带，并在筏板混凝土浇筑后的60天对其使用微膨胀混凝土进行封堵。

（三）框架梁柱的设计

在土建工程中，楼梯结构需要具备抗震性能以及荷载强度，还要确保框架梁与框架柱形成一个整体的抗侧力体。在楼梯设计方面，要根据楼梯的坡度、踏步高度和宽度等参数进行设计，以确保楼梯的稳固和安全。在框架梁柱设计方面，需要根据框架的规模和结构要求进行设计，以确保框架的稳定性和承载能力。具体来说，框架梁柱的设计需要考虑梁柱的截面大小、钢筋配置、混凝土等级等因素，同时需要考虑到梁柱之间的连接方式和承载能力等因素[3]。在施工方面，需要严格按照设计图纸进行施工，确保施工质量符合要求。

二、变电站土建结构设计中存在的问题

（一）选址问题

变电站内的大多数配电装置具有高压电属性，容易受到外界环境的影响，因此变电站的选址非常关键，需要设计人员全面分析区域内的气候环境以及地质特点选择恰当位置。但是目前土建工程结构中存在不合理的工程选址，部分设计人员未能对变电站所在空间区域的土体结构性质进行全面分析，导致变电站周围环境受到影响，例如环境污染、噪音污染、光线污染等。此外，选址时未充分考虑变电站的地形地貌、地下水位、地质结构等因素，也可能导致变电站建设施工难度大、成本高、运行稳定性差等问题。

（二）结构布局不合理

    当前，我国的变电站结构规模较为庞大，只有对其进行全方位的科学优化设计，才能充分保障变电站的总体结构布局得到优化，并延长使用寿命。但是，部分地区的变电站体系结构布局不合理，影响了变电站使用价值的发挥，甚至导致变电站在运行期间发生设备故障，容易引发停电事故。比如，有的地方在建设时由于对地理环境、气候条件等没有进行全面分析致使出现了“一窝蜂”现象，造成同一区域内多个变电站同时施工的情况。这种情况的出现不仅不利于电力系统的发展，还会给电网的安全运行带来一定的威胁。

（三）变电站的地基结构不稳定

    变电站的地基结构不稳定可能是由于以下原因导致。首先，设计人员没有对施工地区的地质条件进行严格勘察，导致变电站可能处于地质条件不稳定的地区，例如泥石流、滑坡、洪水等灾害风险较高的区域。在这种情况下，变电站的建造可能会受到地质条件的影响而导致地基结构不稳定。其次，变电站的建造可能会对周围的土地产生压力，导致土地沉降。如果沉降过大，就会对变电站的地基结构造成损坏，从而导致地基结构不稳定。此外，如果变电站的地基结构使用的建筑材料质量不佳，例如混凝土强度不足、钢筋直径不足等，就会对地基结构的稳定性造成威胁。最后，如果变电站的地基结构设计不合理，例如地基深度不足、地基承载能力不足等也会导致地基结构不稳定。

三、变电站土建结构设计的针对性解决措施

（一）科学合理选址

一方面，在变电站选址过程中需要进行环境影响评估，评估变电站建设对周围环境的影响，包括电磁辐射、噪音、水质、空气质量等方面。在评估过程中，需要充分考虑变电站的规模和类型以及周围建筑物和人口密度等因素，以确保变电站的建设不会对周围环境造成严重影响。另一方面，变电站的选址应该遵循就近原则，尽量选择在负荷中心附近，以便减少输电线路的长度和电压损失，提高输电效率。

（二）提升变电站结构的稳定性

为了提高变电站结构的稳定性，需要严格重视变电站基础地基的建设，采用科学方式对变电站结构进行加固从而增强结构的稳定性与安全性。其一，加强对变电站地基的加固处理，对于不良地基应采取加强夯实等措施，以保证地基的稳定性和强硬度；还可以采用垫层法等技术手段，以提高地基的承载能力和稳定性。其二，在变电站结构中采用抗震设计和加固措施，发生地震时，变电站结构能够保持稳定避免不受地震破坏。相关人员需要针对不同类型的变电站结构，采取不同的抗震加固措施，以提高变电站结构的稳定性和抗震能力。

（三）合理优化变电站的站内布局

做好变电站站内的布局优化，能有效促进变电站长期、稳定运行。首先，在设计阶段，设计人员要对变电站的站内结构、设备以及线路等信息全面了解，根据其实际情况进行布局设计，合理规划变电站场地，确保变电站的场地面积足够大，以容纳所有的设备、建筑物和通道。同时，需要保障场地的排水、通风、照明等设施完善以满足变电站运行的要求。其次，优化变电站的线路布置，避免线路拥堵和短路等情况，以确保输电线路的安全、稳定运行，需要合理规划变电站的出线方向，提高变电站的送电能力和输电效率。

结束语：

变电站是我国电力工程系统的重要组成部分，其土建结构设计质量会直接影响我国整个电力系统的运行水平。相关部门必须重视变电站土建设计工作的开展，从源头上控制变电站的运行风险。同时，在变电站建设过程中,应加强相关设计人员与施工人员的专业培训，提高工作人员的专业能力，还要严格管理施工过程，确保变电站施工质量符合标准要求。

参考文献：

[1] 孙凯. 变电站土建结构设计存在的问题及处理方案研究[J]. 工程建设与设计,2020(24):18-19.

[2] 吴良平. 变电站土建结构设计存在问题及方案处理分析[J]. 数字通信世界,2019(4):238-238.

[3] 王红宾,高纪云. 变电站土建结构设计存在问题及处理对策[J]. 建筑技术开发,2021,48(6):7-8.