變電站土建設計中常見問題與對策

1、    變電站土建設計中常見問題與對策    章振國【摘要】變電站與人們的生活密不可分，變電站的設計直接影響人們的生活質(zhì)量和一些大型系統(tǒng)的運行。本文針對變電站設計中存在的問題進行分析，對如何做好變電站設計進行了探討分析?！娟P鍵字】變電站設計、常見問題、設計方法：u665： a前言變電站土建設計是一項復雜、龐大的工程，要從變電站的特點入手，分析現(xiàn)階段我國變電站設計存在的問題，然后綜合討論，全方位分析。變電站土建設計中存在的問題1.選址不合理 變電站內(nèi)電器設備電壓高，電流大，電路系統(tǒng)復雜，一旦發(fā)生洪澇、特大暴雨、冰凍、雷電等不確定的自然災害時，電氣設備極易損

2、壞，若發(fā)生短路，極易引起火災或者爆炸。若選址不合理，選在低洼易澇地區(qū)或者暴雨頻發(fā)以及雷電多發(fā)地區(qū)，極易發(fā)生事故。影響正常供電。所以在變電站的土建設計中，應做好變電站的選址工作，力求布局合理。站址標高應高于本地50年一遇洪水位和歷史最高內(nèi)澇水位。 2.變電站內(nèi)建筑設計不合理 安全問題突出變電站內(nèi)部需要安裝大量的電氣設備，這些設備對工作環(huán)境要求不同。變電站土建設計人員在設計變電站的主體建筑結構時，若不綜合考慮，對可能出現(xiàn)的安全問題不采取相應的預防措施，變電站內(nèi)部極易發(fā)生火災。不但影響變電站的正常供電，而且還威脅到了變電站工作人員的生命安全。 3.建筑物結構質(zhì)量直接關系到建筑物的使用壽命 若在建設變

3、電站時，選用的建筑構件不合理，變電站選址時地基不牢固或者建設時只追求減少工程量，在沒有夯實地基的情況下就匆匆施工，造成地基不牢固，這都會造成建筑物的結構性能差，影響變電站的安全性和使用壽命。 4.組織施工不合理影響土建工程質(zhì)量 變電站是供電基礎設施，在變電站土建工作中，應把工作重點放在提高土建結構的安全性和耐久性上。充分考慮其使用壽命和周期，就要對施工過程中可能出現(xiàn)的問題進行科學的預測和分析，針對問題制定合理的施工組織計劃和設計，使變電站質(zhì)量達到合格的水平，防止工程后期出現(xiàn)嚴重安全隱患。否則，變電站工程的正常使用功能和安全性將得不到有效保證。變電站土建設計的特點1.變電站設計具有較高的技術要求

4、、較高的資金需求 變電站由于涉及高危險性電類裝置需要良好的維護與保養(yǎng)，作為穩(wěn)定性的需要，高額的資金投入是必然，同時對高新電力操作系統(tǒng)的使用也需要工作人員的高技術性。 2.變電站設計受地形影響較大 變電站的選址是土建設計階段的重要一項，因為變電站需要較高的穩(wěn)定性也就需要選址于自然環(huán)境對變電站影響最低的地點。地形起伏的南部丘陵地區(qū)或多盆地重疊如梯田的一部分北部地區(qū)會加大材料運輸難度，同時這些地形受到土質(zhì)影響有發(fā)生泥石流的可能都不宜建設變電站。變電站多建設于地勢較緩且土質(zhì)較硬地方。由于變電站的高危險性我們還需考慮到對人畜的影響，因此平原農(nóng)田中部以及山坡平緩處成為較好的選擇。 3.變電站占地規(guī)模不確定

5、變電站的占地規(guī)模受變電站電壓等級，設備設施分布而定。如高電壓等級的變電站必然需要大規(guī)模布線以及較高的安全防護措施，同時需要配備檢修、值班等多項輔助措施，這樣就需要較大的占地規(guī)模。布線的規(guī)模就意味著電壓的等級高低，對于高以及超高電壓變電站需要嚴格的監(jiān)控和高要求的設備管理，同時由于超高電壓的傳輸規(guī)模會遍及周邊較大范圍這樣就需要較多的管理人員，管理人員的工作室以及住宿等一系列生活必須建設就加大了規(guī)模。同理對于小電壓的變電站規(guī)模依據(jù)資金投入和相關部分所要求的規(guī)模進行建設。 4.變電站設計需要嚴格的管理 毋庸置疑，變電站作為國家工程中的重要設施必然需要嚴格的管理，同時在變電站土建的過程仍需要相關人員的嚴

6、格把關。前文所述，變電站土建工程中有許多因素影響著變電站的建成質(zhì)量，所以需要管理人員認真進行檔案記錄，嚴格把關每一項土建環(huán)節(jié)，在每一環(huán)節(jié)上進行縝密的思考與規(guī)劃以便在后面的施工環(huán)節(jié)做到高效率、高質(zhì)量完成，降低相關成本。變電站的設計優(yōu)化1.變電站站區(qū)給排水及消防系統(tǒng)方案設計與優(yōu)化 變電站的給水系統(tǒng)主要包括生活給水和消防給水，這兩個系統(tǒng)最好分別設置。變電站的生活給水和消防給水量都不多，因此可以考慮通過市政供水或打井來滿足供水方案設計。變電站的排水系統(tǒng)應根據(jù)站區(qū)面積、污水處理裝置容積采用合流或分流排放。變電站場地內(nèi)設置檢查井、雨水口，地面以自然排水為主。對于變電站的消防系統(tǒng)方案設計，應當檢查設備、建筑

7、物相互之間的距離是否滿足消防規(guī)定，當達到消防規(guī)定的間距標準時可以不做處理；當達不到間距標準時，應采用防火墻或者防火窗來處理。 2.屋外構支架的設計與優(yōu)化 變電站屋外構支架的結構選型和布置方式根據(jù)電氣主接線方式進行選擇。為了達到減少縱向尺寸和節(jié)約占地面積的目的，當采用聯(lián)合構架時，有的間隔可以采用兩個間隔一跨，構架縱向中部設置單端支撐。運用lcc全壽命比較分析法對屋外構支架的材料（鋼管桿與水泥桿）進行科學的比較分析，選出與變電站使用周期相符合的桿體材料，從而達到降低成本的目的。 3.圍墻、電纜溝的設計與優(yōu)化 為了提高施工效率，加快工程進度，實現(xiàn)現(xiàn)場組裝和工廠化制作，一般采用裝配式圍墻。變電站的電纜

8、溝也應盡量采用現(xiàn)場裝配施工的方式，根據(jù)智能化變電站工程特點，減少或者取消地下電纜溝的數(shù)量，采取電纜埋管、預制電纜槽盒和預制電纜溝相結合的方式，從而使全站作業(yè)條件得到改善，管溝施工質(zhì)量得以提高，施工進度大大加快。 4.暖通系統(tǒng)的設計與優(yōu)化 變電站暖通系統(tǒng)方面，設置節(jié)能型排風機和節(jié)能變頻空調(diào)，使變電站建筑的全年總能耗大大降低。通風管道不宜穿過防火墻和不燃燒體樓板等防火分隔物。如必須穿過時，應在穿過處設防火閥。變電站土建結構設計的具體方法1.做好整體牢固性的設計 除了結構構件要有足夠的承載能力外，結構物還要有整體牢固性。結構的整體牢固性是結構出現(xiàn)某處局部破壞時不至于導致大范圍連續(xù)破壞倒塌的能力，主要

9、依靠結構能有良好的延性和必要的冗余度。這就要求設置合理的構造系統(tǒng)，采用必要的構造鋼筋，采用有利于結構耐久性的最小配筋率，配置限裂鋼筋。消除不合理的約束因素，合理設置變形縫或后澆帶。對特殊環(huán)境中的混凝土，應通過計算和試驗給出較為準確合理的配合比，努力提高混凝土的抗拉強度。在變電站建筑結構設計技術規(guī)定中對站內(nèi)生產(chǎn)用房、輔助及生活建筑荷載效應、房屋建筑的結構形式的選擇等都作出了具體的規(guī)定。特別是對變電站特有的屋外構支架的設計條件、計算簡圖和內(nèi)力分析等都給出了詳細的要求。 2.做好結構的安全耐久性的設計 這主要是我國土建結構的設計與施工規(guī)范，重點放在各種荷載作用下的結構強度要求，而對環(huán)境因素作用（如干

10、濕、凍融等大氣侵蝕）下的耐久性要求則相對考慮較少?；炷两Y構因鋼筋銹蝕或混凝土腐蝕導致的結構安全事故，其嚴重程度已遠大于因結構構件承載力安全水準設置偏低所帶來的危害。因此，我們要對土建結構工程使用階段的正常檢測與維護。結構耐久性和使用壽命的概念與使用階段的檢測、維護和修理不能分割，為了保證結構安全性和耐久性，變電站工程在建成后的使用過程中應該進行定期檢測和維護。做好結構的抗震性能的設計建筑物的抗震能力與場地條件有密切的關系，場地條件包括地質(zhì)構造，地基土質(zhì)和地形，對建筑物震害有著明顯的影響，變電站建筑物如建在地震斷裂帶及其附近，地震時最易倒塌，因此，選址時應避開地震帶。 地基基礎和上部結構是協(xié)同工作的，不能只重視加大基礎和加強上部結構，更應重視地基的處理。因為再大的基礎斷面相對地基來說，也是較弱的，而地基處理是治本的辦法。本地區(qū)為濕陷性黃土區(qū)，為了消除其濕陷性，根據(jù)規(guī)范要求，一般可采用換土、墊層、打樁等辦法，且不應把未經(jīng)處理的濕陷性黃土作為持力層。 結構選型應根據(jù)建筑物的基本條件來決定，合理的結構選型，可加強結構的整體剛度。同時，增強結構構造連接，是減輕地震災害，提高抗震能力的前提條件。結構選型應有明確的計算簡圖和合理的傳力途徑，應具有必要的強度和良好的變形能力，避免因部分構件失效而導致整個結構的破壞。結束語我國正處于高速發(fā)展的時期，電力