發(fā)布時間：2023-10-11 16:23:35
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的變電站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
關(guān)鍵詞：變電站；二次系統(tǒng)；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
中圖分類號：TM411+.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
1 智能變電站的含義
智能變電站是智能電網(wǎng)建設(shè)的重要節(jié)點(diǎn)之一，是在數(shù)字化變電站基礎(chǔ)上發(fā)展形成的新一代變電站。隨著經(jīng)濟(jì)與科技的發(fā)展，風(fēng)電、光伏等新能源電力的應(yīng)用越來越多，這對傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)設(shè)備提出了巨大的挑戰(zhàn)。在這種背景下，電力系統(tǒng)的安全性和可靠性必須提高，作為連接用戶和發(fā)電站之間的變電站的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也必須進(jìn)一步優(yōu)化。計(jì)算機(jī)技術(shù)以及通信技術(shù)的飛速發(fā)展，為解決電力系統(tǒng)和變電站所面臨的問題提供了新的解決方法——智能變電站，它能將智能化一次設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備進(jìn)一步融合起來。依靠先進(jìn)、安全、集成和低碳環(huán)保的智能化設(shè)施，智能變電站能夠自動地完成信息的收集、分析、控制以及管理等工作，能夠使得全站的信息數(shù)字化并且信息能夠及時全面地得以共享，與此同時，智能變電站還具有通過及時分析數(shù)據(jù)為電網(wǎng)作決策提供信息支持以及自動控制的功能。依靠智能變電站，電網(wǎng)的工作不僅更加低碳環(huán)保，效率更高，而且能夠消除很多的安全隱患。智能變電站能夠?yàn)殡娋W(wǎng)采集全面且及時的數(shù)據(jù)，通過對數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測、控制和分析，為電網(wǎng)做出正確決策提供可靠的信息支持，同時它也是電網(wǎng)執(zhí)行命令的部分，因此對智能變電站的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化具有重大的意義。
2 智能變電站二次系統(tǒng)配置方案
智能變電站以全站信息數(shù)字化、通信平臺網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標(biāo)準(zhǔn)化為基本要求，在智能變電站的發(fā)展中，隨著裝備制造技術(shù)、工藝的發(fā)展及建設(shè)、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的積累，其一、二次系統(tǒng)最終將融合為一體，但目前的技術(shù)發(fā)展水平還無法實(shí)現(xiàn)。針對二次系統(tǒng)，可以在光纖以太網(wǎng)基礎(chǔ)上，進(jìn)行優(yōu)化配置：將主保護(hù)和計(jì)量系統(tǒng)分布式就地實(shí)現(xiàn)，后備保護(hù)采用站域——廣域后備保護(hù)系統(tǒng)，本地測量和整定與調(diào)度中心整定相結(jié)合，以達(dá)到后備保護(hù)的最優(yōu)配合和最小的通信負(fù)擔(dān)。
2.1 保護(hù)配置
其中，保護(hù)配置包括線路保護(hù)、變壓器保護(hù)和母線保護(hù)。
2.1.1 主保護(hù)原理:線路保護(hù)采用速度更快的采樣值差動和暫態(tài)量保護(hù);變壓器保護(hù)采用了可以避開勵磁涌流影響的廣義瞬時功率保護(hù)原理作為差動保護(hù)的輔助。兩種新的保護(hù)原理都易于實(shí)現(xiàn)。
2.1.2 采用具有智能決策功能的廣域后備保護(hù)系統(tǒng)，集中全網(wǎng)信息進(jìn)行后備保護(hù)在線整定，并且所需通信量少，數(shù)據(jù)更新速度快。
2.1.3 保護(hù)的實(shí)現(xiàn)方式:將原來集控室內(nèi)的主保護(hù)功能下放到智能一次設(shè)備單元內(nèi)就地實(shí)現(xiàn)，簡化了布線，減少了通信網(wǎng)絡(luò)的負(fù)擔(dān)。母線主保護(hù)采用具有主站的分布式差動和集中式母線保護(hù)的實(shí)現(xiàn)方式。
2.2 計(jì)量配置
計(jì)量系統(tǒng)創(chuàng)新地提出測量計(jì)量功能一體化為計(jì)量模塊，計(jì)量模塊的預(yù)處理數(shù)據(jù)為三態(tài)數(shù)據(jù)，三態(tài)數(shù)據(jù)(穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)，暫態(tài)數(shù)據(jù)，動態(tài)數(shù)據(jù))統(tǒng)一采集和標(biāo)準(zhǔn)化。通過分析計(jì)量模塊的誤差量值溯源得到，在忽略算法誤差情況下，誤差主要來自于互感器，由于全站采用高精度的光學(xué)互感器，計(jì)量模塊的精度要求完全滿足計(jì)量規(guī)程的要求。既可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場檢驗(yàn)，也可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程檢驗(yàn)。通過計(jì)量模塊在通信方面的優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)智能變電站與大用戶互動，智能變電站具有向大用戶實(shí)時傳送電價(jià)、電量、電能質(zhì)量及電網(wǎng)負(fù)荷信息的功能，支持電力交易的有效開展，實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置；激勵電力市場主體參與電網(wǎng)安全管理，從而實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)各環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)運(yùn)行。
2.3 通信配置
現(xiàn)階段的智能變電站內(nèi)通信設(shè)備配置與數(shù)字化變電站及傳統(tǒng)變電站基本相同，但隨著電網(wǎng)中智能變電站投運(yùn)數(shù)量的不斷增加，快速增長的采集數(shù)據(jù)量的不斷匯聚，對光纖通信傳輸網(wǎng)絡(luò)帶寬和傳輸可靠性提出更高要求。因此，通信平臺的建設(shè)與改造必須同步進(jìn)行。
3 智能變電站二次系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
3.1 系統(tǒng)構(gòu)成
變電站二次系統(tǒng)在功能邏輯上分為站控層、間隔層和過程層。站控層由主機(jī)、操作員站、遠(yuǎn)動通信裝置、保護(hù)故障信息子站和其他各種功能站構(gòu)成，提供站內(nèi)運(yùn)行的聯(lián)系界面，實(shí)現(xiàn)管理控制間隔層、過程層設(shè)備等功能，形成全站監(jiān)控、管理中心，并與遠(yuǎn)方監(jiān)控/調(diào)度中心通信。間隔層由保護(hù)、測控、計(jì)量、錄波、相量測量等若干子系統(tǒng)組成，在站控層及網(wǎng)絡(luò)失效情況下，仍能獨(dú)立完成間隔層設(shè)備的就地監(jiān)控功能。過程層由互感器、合并單元、智能終端等構(gòu)成，完成與一次設(shè)備相關(guān)的功能，包括實(shí)時運(yùn)行電氣量的采集、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測、控制命令的執(zhí)行等。
其中過程層最終發(fā)展目標(biāo)為智能一次設(shè)備，就是一次設(shè)備集成互感器、智能終端等，實(shí)現(xiàn)在一次設(shè)備上直接的數(shù)字化接口。目前投運(yùn)的智能站采取設(shè)置就地智能終端箱的方式，將一次設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、控制等信號和命令通過智能終端轉(zhuǎn)換成數(shù)字化信號。
3.2 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
過程層網(wǎng)絡(luò)按照電壓等級分別組網(wǎng)。雙重化配置的保護(hù)及安全自動裝置應(yīng)分別接入不同的過程層網(wǎng)絡(luò)；單套配置的保護(hù)及安全自動裝置、測控裝置宜同時接入兩套不同的過程層網(wǎng)絡(luò)，并采用相互獨(dú)立的數(shù)據(jù)接口控制器。220kV及以上變電站站控層、間隔層網(wǎng)絡(luò)采用雙重化星形以太網(wǎng)絡(luò)，110kV變電站站控層、間隔層網(wǎng)絡(luò)采用單星形以太網(wǎng)絡(luò)?？傊?，依據(jù)不同電壓等級和電氣一次主接線配置不同的網(wǎng)絡(luò)形式，有雙星形、單星形、點(diǎn)對點(diǎn)等。鑒于對變電站運(yùn)行維護(hù)及網(wǎng)絡(luò)安全方面的考慮，智能變電站在兼顧網(wǎng)絡(luò)跳閘方式的同時仍保留直采直跳的方式，尤其對高電壓等級、聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行的變電站。
3.3 二次設(shè)備的配置原則
站控層設(shè)備的配置，以220kV變電站為例，主機(jī)按照雙套配置，對于無人值班變電站主機(jī)可兼操作員工作站和工程師站。保護(hù)及故障信息子站應(yīng)與變電站系統(tǒng)共享信息采集，不獨(dú)立配置。遠(yuǎn)動通信裝置也雙套配置。①隔層設(shè)備測控裝置獨(dú)立配置時，應(yīng)單套配置，220kV電壓等級若采用繼電保護(hù)就地安裝時，采用保護(hù)測控一體化裝置，110kV及以下電壓等級推薦采用保護(hù)測控一體化裝置。對于繼電保護(hù)裝置的配置與常規(guī)變電站配置原則一致，220kV及以上電壓等級按照雙重化原則配置。故障錄波及網(wǎng)絡(luò)分析記錄裝置，對于220kV變電站按照電壓等級分別配置，主變壓器單獨(dú)配置。110kV及以下變電站統(tǒng)一配置。66kV及以上獨(dú)立配置電能計(jì)量表計(jì)，計(jì)費(fèi)關(guān)口滿足相應(yīng)規(guī)程規(guī)范要求。設(shè)置網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)，通過變電站二次系統(tǒng)的工程師站打印全站各裝置的保護(hù)告警、事件、波形等數(shù)據(jù)，取消裝置屏上的打印機(jī)。②程層設(shè)備的配置原則，220kV-750kV除母線外，智能終端宜冗余配置。66kV及以下配電裝置采用開關(guān)柜布置時不配置智能終端。110kV及以上主變壓器本體配置單套的智能終端。智能終端分散布置于配電裝置場地智能組件柜內(nèi)。合并單元配置原則：220kV及以上電壓等級各間隔冗余配置，110kV及以下電壓等級各間隔單套配置，雙重化保護(hù)的主變各側(cè)冗余配置，同一間隔內(nèi)電壓互感器和電流互感器合用一個合并單元。③絡(luò)通信設(shè)備配置原則：220kV及以上電壓等級變電站的站控層網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)冗余配置，每臺交換機(jī)端口數(shù)量應(yīng)滿足實(shí)際工程需要。一般采用100M電口，站控層交換機(jī)之間級聯(lián)端口采用1000M端口。當(dāng)交換機(jī)處于同一建筑物內(nèi)且距離較短時采用電口連接，否則需采用光口互聯(lián)。間隔層網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)按照設(shè)備室或電壓等級來配置，交換機(jī)端口數(shù)量滿足工程規(guī)模要求。過程層交換機(jī)按照間隔配置，每臺交換機(jī)的光纖接入數(shù)量不超過16對，任兩臺智能電子設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸路由不超過4個交換機(jī)。對于規(guī)模較大的變電站，其間隔層和過程層需配置大量的交換機(jī)，與常規(guī)變電站在配置上的主要差別也在于此，采用網(wǎng)絡(luò)方式，就多了交換機(jī)這一環(huán)節(jié)，當(dāng)交換機(jī)出現(xiàn)故障，可能引發(fā)多個間隔的保護(hù)拒動，近而造成大的事故發(fā)生。因此交換機(jī)的可靠性是智能變電站安全穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。
結(jié)語
在實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的建設(shè)過程中，智能變電站建設(shè)始終是智能電網(wǎng)建設(shè)的核心問題之一。為了實(shí)現(xiàn)智能變電站在智能電網(wǎng)中的支撐作用，要求對當(dāng)前變電站二次系統(tǒng)的架構(gòu)體系不斷進(jìn)行升級與改進(jìn)，發(fā)揮智能變電站的高度集成、兼容、互動、協(xié)同功能。本文從保護(hù)、計(jì)量及通信等方面，對智能變電站二次系統(tǒng)的配置方案及其設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了有益的探討。應(yīng)該指出的是，隨著科技的不斷進(jìn)步和裝備制造水平的不斷提高，智能變電站的一次、二次系統(tǒng)必將融為一體。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：常見問題；土建結(jié)構(gòu)變電站；土建結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)；方案處理方式；優(yōu)化
Abstract: With the social progress and raising the level of economic development, the construction of national circuit network has made considerable progress. Electric power engineering structure design is complicated and heavy responsibility. Therefore we shall attach great importance to structure design. This paper introduces the common problems and the transformer substation in structural design of civil engineering structure design scheme.
Keywords: common problem; structure of substation; structure; design; solution treatment; optimization
中圖分類號：TU318文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：
電力工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)直接影響和決定電力工程質(zhì)量安全。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要高度重視電力工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面常見問題，工作中嚴(yán)格遵照電力工程設(shè)計(jì)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)，以科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度對待，保證電力工程質(zhì)量，確保供電安全。變電站施工工程在工程建設(shè)全過程中所占時間相對較長。
1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的樓層平面剛度問題
有些電力工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在結(jié)構(gòu)布置缺乏必要措施或缺乏基本的結(jié)構(gòu)觀念情況下，采用樓板變形的計(jì)算程序。盡管計(jì)算機(jī)程序的編程在數(shù)學(xué)力學(xué)模型上是成立的甚至是準(zhǔn)確無誤的，但在確定樓板變形程度上卻很難做到準(zhǔn)確。因此，這樣的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)定會存在著結(jié)構(gòu)某些構(gòu)件或部位安全儲備過大或者結(jié)構(gòu)不安全成分等現(xiàn)象。設(shè)計(jì)時應(yīng)盡可能將樓層設(shè)計(jì)成剛性樓面，以使計(jì)算機(jī)程序的計(jì)算結(jié)果基本上反映結(jié)構(gòu)的真實(shí)受力狀況而不至于出現(xiàn)根本性的誤差。當(dāng)然，要實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，首先應(yīng)在建筑設(shè)計(jì)甚至方案階段就避免采用樓面有變形的平面比如凹槽缺口太深、塊體之間成“縮頸”連接、外伸翼塊太長、樓層大開洞等。
2結(jié)構(gòu)縫設(shè)置以及縫寬度問題
溫度的變化對建筑結(jié)構(gòu)有著不利影響，因此，電力工程物尤其是超長電力工程物設(shè)置合理的伸縮縫是十分有必要的。但是部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員不使用伸縮縫減少溫度影響而使用后澆帶代替，這種做法存在一定的問題。因?yàn)楹鬂矌Р荒芙鉀Q溫度變化的影響，僅能減少混凝土材料干縮的影響。在后澆帶處的混凝土封閉后，若結(jié)構(gòu)再受溫度變化的影響，后澆帶就不能再起任何作用了。一些超長建筑結(jié)構(gòu)不便或不能設(shè)置溫度伸縮縫時，應(yīng)采取其他構(gòu)造加強(qiáng)措施，不能只留設(shè)施工后澆帶，例如：采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)、對受溫度變化影響較大的部位適當(dāng)配置間距較密、直徑較小的溫度筋、加強(qiáng)頂層屋面的保溫隔熱措施等。
3變電站的前期規(guī)劃
3．1總圖布置
變電站的總圖布置應(yīng)充分考慮遠(yuǎn)近結(jié)合，在滿足工程規(guī)范、規(guī)程和工藝流程的前提下壓縮建筑物間距，做到用地規(guī)整，布局緊湊合理，使得圍墻內(nèi)用地和站址總用地面積盡可能保證最小，在滿足使用功能條件下，建筑物盡量合并為一棟綜合樓，減少占地面積，順帶減少相應(yīng)附屬的圍墻、場地平整等費(fèi)用。
3．2站址選擇
站址選擇應(yīng)結(jié)合國土部門和規(guī)劃部門各方面的要求，選擇能直接利用水源和市政設(shè)施、拆遷量少、道路連接短、地形平坦的地區(qū)，避開斷層、滑坡、山區(qū)風(fēng)口或高差較大的地形。盡量不拆遷房屋或搬遷線路或墳?zāi)?。特殊情況下采用旋轉(zhuǎn)、平移、總平面局部切角等方式降低工程總體造價(jià)，減少賠償費(fèi)用。選擇站址時也要注意多方案比較選擇，確保最終方案的合理性。
3．3地基處理
在前期規(guī)劃階段，地下情況是必須要充分了解的，地下是否有文物古跡、主要管道、地下文物、防空洞，地基是否處于礦區(qū)采空區(qū)、區(qū)域性斷裂帶、滑坡地區(qū)等，都是要提前了解的，如果做不到提前了解的話可能會造成不必要的搬遷和基地處理費(fèi)用。
4具體設(shè)計(jì)
4．1總平面布置
主要優(yōu)化道路接口、給排水接口、道路接口、消防和安全距離等方面。根據(jù)規(guī)范、規(guī)程合理布置已確定規(guī)模的各建筑物，盡可能合并共用設(shè)施，向空中發(fā)展，使平面布置更緊湊、道路占地面積減少，達(dá)到節(jié)約用地的目的。戶內(nèi)可采取兩個出線間隔公用一跨、將電容器室、配電室和主控室合為一體的方式，縮小整體面積。
4．2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
在變電站設(shè)計(jì)時應(yīng)以建立新型的結(jié)構(gòu)體系為目標(biāo)，這一新型的結(jié)構(gòu)體系包括預(yù)制裝配結(jié)構(gòu)體系和鋼結(jié)構(gòu)體系。在保證結(jié)構(gòu)有足夠的耐久性、穩(wěn)定性和強(qiáng)度的前提下，優(yōu)先選用構(gòu)建簡單、結(jié)構(gòu)明確的結(jié)構(gòu)體系。用工廠化、通用化、標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范建筑構(gòu)件的選擇，將全壽命周期成本概念引入結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，充分論證建筑和結(jié)構(gòu)關(guān)系，最后對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行論證和比選，進(jìn)行多專業(yè)可行性研究，確定最優(yōu)方案。
4．3建筑設(shè)計(jì)
在變電站建設(shè)中，變電站內(nèi)建筑物也是十分重要的一環(huán)，因此，在滿足生產(chǎn)要求前提下，變電站內(nèi)的建筑物要合理布置房間，減少不必要的附屬面積，采用工業(yè)建筑標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一模式建設(shè)。同時，要做好建筑的節(jié)水，節(jié)地，節(jié)能，和節(jié)材工作。采用框架結(jié)構(gòu)，降低單位建筑面積造價(jià)，形成相對較大的空間，節(jié)約占地面積和造價(jià)，便于電氣設(shè)備布置。同時還要注意盡量不設(shè)屋外水消防，盡力控制建筑物體積。
4．4地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)處理
變電站基礎(chǔ)設(shè)計(jì)是施工設(shè)計(jì)優(yōu)化的重點(diǎn)，建筑物基礎(chǔ)選型時，必須因地制宜，結(jié)合地質(zhì)情況，充分利用天然地基。同時要熟讀地質(zhì)資料，務(wù)求優(yōu)化基礎(chǔ)。盡量利用天然地基，基礎(chǔ)滿足設(shè)備安裝運(yùn)行要求.同時，盡量淺埋。有些地方必須要用樁做基礎(chǔ)，這種情況下要根據(jù)地質(zhì)資料選擇合適的樁形。
5結(jié)構(gòu)荷載取值
5.1屋面可變荷載的取值和分布
并非在屋面全跨布置可變荷載產(chǎn)生的內(nèi)力一定最大，往往在半跨布置可變荷載時結(jié)構(gòu)可能更為不利。因此對于屋架和拱殼屋面除了全跨布置可變荷載時做出計(jì)算外，還應(yīng)考慮半跨布置可變荷載，并做出相應(yīng)的計(jì)算，然后按最不利的情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。對屋面可變荷載的取值應(yīng)十分謹(jǐn)慎，特別是對于屋架和拱殼屋面，因?yàn)檫@類屋面荷載的分布對結(jié)構(gòu)的內(nèi)力很敏感。例如積雪荷載應(yīng)按全跨均勻分布、不均勻分布，半跨均勻分布的幾種情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，這樣才能保證屋面結(jié)構(gòu)的安全。
5.2基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時的荷載取值
在建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB 50007-2002)中做出了以下規(guī)定：計(jì)算地基變形時，傳至基礎(chǔ)底面上的荷載效應(yīng)應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的永久值組合，不應(yīng)計(jì)入風(fēng)荷載和地震作用。計(jì)算擋土墻土壓力、地基或斜坡穩(wěn)定及滑坡推力時，荷載效應(yīng)應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的基本組合，分項(xiàng)系數(shù)均為1.0。按地基承載力確定基礎(chǔ)底面積及埋深或按單樁承載力確定樁數(shù)時，傳至基礎(chǔ)或承臺底面上的荷載效應(yīng)應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合。
6在變電站設(shè)計(jì)方案完成后的工作
6.1做好施工圖技術(shù)交底工作
在變電站設(shè)計(jì)方案完成后，要進(jìn)行施工圖技術(shù)交底工作，這項(xiàng)工作的主要目的是使參與工程建設(shè)的各方了解工程設(shè)計(jì)的主導(dǎo)思想、對主要建筑設(shè)備和材料的要求、所采用的新技術(shù)、新工藝、新材料、新設(shè)備的要求以及施工中應(yīng)特別注意的事項(xiàng)。這樣做既能保證工程質(zhì)量，也能減少圖紙中的差錯、遺漏、矛盾和訛誤。消除施工隱患，使設(shè)計(jì)更符合要求，避免返工造成的人力、財(cái)力、物力各方面的浪費(fèi)。
6.2制定好設(shè)計(jì)變更管理制度
為了完善工程設(shè)計(jì)、保證設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量、糾正設(shè)計(jì)錯誤以符合施工現(xiàn)場條件，設(shè)計(jì)變更成為了必不可少的設(shè)計(jì)修改程序，設(shè)計(jì)變更制度在施工過程中的作用非常重要，它不僅影響著工程的進(jìn)度、節(jié)奏和程度，也對造價(jià)控制有著深遠(yuǎn)的意義，它直接影響著施工的費(fèi)用。因此，在對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行變更時要進(jìn)行嚴(yán)密的方案論證，盡量控制設(shè)計(jì)變更的數(shù)量、幅度和費(fèi)用。在這個過程中，制定好設(shè)計(jì)變更管理制度就顯得非常重要。
6.3做好工程驗(yàn)收工作
設(shè)計(jì)方在設(shè)計(jì)好方案之后還需要到場驗(yàn)收施工方工作。例如到場驗(yàn)收確保施工開挖達(dá)到設(shè)計(jì)要求的地基土層或地質(zhì)條件好的部位，如果出現(xiàn)個別設(shè)計(jì)地基與實(shí)際不符時，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況改變技術(shù)方案，滿足施工要求。這樣一來，設(shè)計(jì)方和施工方形成了良好的互動，可以保證變電站建設(shè)更好地完成。
7.結(jié)束語
變電站在土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方案處理，從前期規(guī)劃、過程設(shè)計(jì)以及后期處理三個方面對其進(jìn)行詳細(xì)分析，為我國遍電話土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了一定的借鑒。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范是國內(nèi)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的法規(guī)，是建筑結(jié)構(gòu)做到技術(shù)先進(jìn)、安全適用、經(jīng)濟(jì)合理的指導(dǎo)文件。為了更好的遵循這一法規(guī)，對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范應(yīng)該熟悉，更應(yīng)該正確理解，保證土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)
[1]蔡敏華.淺談變電站在土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等問題的處理方案【J】.中華民居，2011
關(guān)鍵詞：變電站；土建設(shè)計(jì)；安全性；耐久性；
中圖分類號：TM63文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
前言：土建的安全性與耐久性是變電站工程質(zhì)量評價(jià)的重要指標(biāo)，因此，相關(guān)設(shè)計(jì)與研究人員應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)有關(guān)變電站土建結(jié)構(gòu)安全性與耐久性的分析，綜合考慮影響安全性與耐久性的多種環(huán)境因素，以不斷提高土建結(jié)構(gòu)的安全水準(zhǔn)與耐久性。
1變電站土建設(shè)計(jì)中的安全性與耐久性
1.1變電站土建的安全性
變電站土建設(shè)計(jì)的安全性是指建筑結(jié)構(gòu)防御破壞的性能，在房屋遭受外界自然災(zāi)害或其他影響過程時能夠避免出現(xiàn)結(jié)構(gòu)損壞或倒塌的性
能，其是評價(jià)變電站工程質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。變電站結(jié)構(gòu)使用方式、建筑施工水平、施工工藝、施工材料性能與質(zhì)量、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性、工程的維護(hù)與監(jiān)測等都會對變電站的安全性產(chǎn)生影響。變電站土建結(jié)構(gòu)的安全性主要包括以下三方面的內(nèi)容：（1）耐久安全性。耐久安全性主要是指建筑混凝土結(jié)構(gòu)地域腐蝕、自然災(zāi)害、時間等的性能。由于混凝土鋼筋腐蝕或裂縫引起的混凝土安全事故，其危害程度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于因結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載不足而引起的安全事故。（2）整體牢固性。整體牢固性是指變電站在保證安全度的基礎(chǔ)上抗災(zāi)害、防倒塌的性能。具有結(jié)構(gòu)整體牢固性的建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)具有高強(qiáng)的延性與充足的冗余度，在遭遇自然災(zāi)害的過程中能夠避免倒塌、減少損壞。（3）構(gòu)件承載安全性。構(gòu)件承載安全性是指變電站土建中使用的各項(xiàng)構(gòu)件在正常工作中的最大承載性能。荷載分項(xiàng)系數(shù)、
構(gòu)件承載性能大小、材料強(qiáng)度系數(shù)等是評價(jià)構(gòu)件承載安全性的重要指標(biāo)。目前國內(nèi)規(guī)定的變電站樓板需要達(dá)到200kg每平方米的荷載性能。通常變電站的荷載分項(xiàng)系數(shù)增加，其結(jié)構(gòu)的安全系數(shù)也會相應(yīng)增大。
1.2耐久性
變電站土建結(jié)構(gòu)的耐久性指的是工程的持久使用所能達(dá)到的水平，其對土建結(jié)構(gòu)是否穩(wěn)定產(chǎn)生一定的影響，同時也關(guān)系著建筑結(jié)構(gòu)所使用的材料。變電站土建結(jié)構(gòu)是否可以持久使用是由材料的耐用性和結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性所決定的，所以，讓變電站的土建結(jié)構(gòu)保持耐久性是至關(guān)重要的，也就是說我們要盡可能的對變電站土建結(jié)構(gòu)的使用年限進(jìn)行延長。
2對土建結(jié)構(gòu)的安全性與耐久性造成影響的因素
2.1混凝土結(jié)構(gòu)和質(zhì)量因素
在對變電站土建結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時，混凝土是最主要的使用材料，所以，混凝土本身的構(gòu)成結(jié)構(gòu)和質(zhì)量直接影響了土建結(jié)構(gòu)的安全性與耐久性。首先是混凝土本身的構(gòu)成結(jié)構(gòu)，對于混凝土來說，不僅采購要達(dá)標(biāo)，在投入使用后，還要使水灰比、外加劑保持合理性，若對混凝土中的水灰比和外加劑進(jìn)行調(diào)配時出現(xiàn)不足或者過度的情況，都會對混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性造成影響。
2.2 外界環(huán)境因素
對變電站的土建結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時，若想要保證其的耐久性，我們就要以環(huán)境類別為中心來進(jìn)行設(shè)計(jì)，通常設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)土建結(jié)構(gòu)時都忽略了對處于不利環(huán)境的土建結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效的防護(hù)，
2.3 結(jié)構(gòu)檢測因素
想要了解變電站土建結(jié)構(gòu)的安全性與耐久性，就要定期的對其進(jìn)行結(jié)構(gòu)檢測，但是，我國在對變電站的土建結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時，卻忽視了檢測對于土建結(jié)構(gòu)的重要性，在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中并沒有對結(jié)構(gòu)檢測做出相應(yīng)的規(guī)定，亦或是結(jié)構(gòu)的使用和結(jié)構(gòu)檢測的頻率沒有相關(guān)性，從而造成無法及時的檢測出變電站中存在的不合格的土建結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步的可能會導(dǎo)致發(fā)生嚴(yán)重的事故。
3. 提高變電站土建結(jié)構(gòu)安全性與耐久性的具體措施
3.1施工設(shè)計(jì)
在變電站土建施工設(shè)計(jì)時，應(yīng)當(dāng)根據(jù)現(xiàn)行規(guī)程與規(guī)范確定整體設(shè)計(jì)發(fā)難，然后再根據(jù)實(shí)際工程要求做局部調(diào)整。
3.1.1結(jié)構(gòu)設(shè)置。
變電站的結(jié)構(gòu)設(shè)置應(yīng)當(dāng)與周圍環(huán)境相適應(yīng)，在符合使用功能與立面標(biāo)準(zhǔn)的條件下盡可能減少多余附屬建筑面積，并按照變電站的工作要求對跨度壓縮層高進(jìn)行降低；在室外配電裝置設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)盡可能使用成型預(yù)制鋼筋混凝土環(huán)形桿；在保證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的條件下，盡可能運(yùn)用磚混結(jié)構(gòu)，減少鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的使用。
3.1.2邊坡與擋土墻。對于填方區(qū)擋土墻應(yīng)當(dāng)在分析地基承載力的基礎(chǔ)上對斷面形式與擋土墻材料進(jìn)行確定，在地基承載力不高的區(qū)域應(yīng)當(dāng)擴(kuò)大基礎(chǔ)面并縮小基礎(chǔ)埋置身度；在順坡地質(zhì)條件下可以采用擋土墻與護(hù)坡相配合的方式；在邊坡與擋土墻設(shè)計(jì)紅只能怪應(yīng)當(dāng)計(jì)算場地平整高程，并恰當(dāng)利用地質(zhì)地形數(shù)據(jù)資料；對于高程在8m以上的工程應(yīng)當(dāng)使用扶壁式擋土墻和天然地基。
3.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)考慮以下內(nèi)容：應(yīng)當(dāng)使用恰當(dāng)?shù)臉?gòu)造系統(tǒng)和構(gòu)造鋼筋，使用對結(jié)構(gòu)耐久性有利的最佳配筋率，對不恰當(dāng)?shù)募s束因素要采取技術(shù)措施進(jìn)行消除，并恰當(dāng)設(shè)置后澆帶與變形縫；制定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本安全標(biāo)準(zhǔn)，并考慮工程失效的風(fēng)險(xiǎn)后果、資源供給等；在結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)理論計(jì)算與試驗(yàn)結(jié)果分析，確保承載能夠有效傳遞；在受力骨架的配置中，應(yīng)當(dāng)做好相應(yīng)的剛度與強(qiáng)度計(jì)算和裂縫寬度及抗裂性能驗(yàn)算，以防止由于裂縫寬度過高或結(jié)構(gòu)開裂造成鋼筋腐蝕；對于變電站使用中的安全性，應(yīng)當(dāng)做好定期的維護(hù)修理與檢測，并在設(shè)計(jì)說明中
注明最低使用壽命要求；[3]在豎向及平面調(diào)整中應(yīng)當(dāng)確定最佳標(biāo)高，以保證最小的場平工程量；在變電站鋼架結(jié)構(gòu)中應(yīng)當(dāng)盡可能使用耐候鋼，以提高鋼材的耐腐蝕性能；在安全系數(shù)設(shè)計(jì)中，應(yīng)當(dāng)按照工程實(shí)際要求考慮電氣設(shè)備、風(fēng)壓、溫度、雪壓、結(jié)構(gòu)自重的條件下的荷載，確?？蚣芙Y(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)荷載的有效傳遞。
3.3綜合地對外部的影響因素進(jìn)行考量
設(shè)計(jì)人員不僅需要按照國家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來對環(huán)境影響因素進(jìn)行執(zhí)行，更重要的是要對使用混凝土過程中的規(guī)范性進(jìn)行提高，而支撐變電站土建結(jié)構(gòu)的耐久性的基礎(chǔ)正是混凝土規(guī)范性的提高。列舉一個耐久性是 100 年的環(huán)境土建結(jié)構(gòu)的例子，其在各個方面對混凝土的要求都是極為嚴(yán)苛的，例如，在對土建結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時，最低的鋼筋混凝土的強(qiáng)度等級不能低于 C30；最低的混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力的強(qiáng)度等級不能低于 C40；含有的氯離子的數(shù)量不能高出 0.05%；在混凝土中建議選擇非堿性的骨料，而且骨料中含堿的數(shù)量不能超過 3.0 kg每立方米，這樣才可以使土建結(jié)構(gòu)具有更強(qiáng)的耐久性；在對混凝土進(jìn)行保護(hù)層的建設(shè)時，必須要對保護(hù)層采取有效的保護(hù)措施，必要的時候可以適當(dāng)?shù)膶ΡＷo(hù)層的厚度進(jìn)行降低，除此之外，還可以著重的對土建結(jié)構(gòu)的耐久性進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而可以使其更好的適應(yīng)外部環(huán)境的變化。
3.4對施工過程中的混凝土進(jìn)行考量
在對變電站土建結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時，應(yīng)當(dāng)根據(jù)工程建設(shè)的實(shí)際情況以及實(shí)際需求來對混凝土進(jìn)行選擇，按照設(shè)計(jì)土建結(jié)構(gòu)時需要遵循的安全標(biāo)準(zhǔn)來對在市場上已經(jīng)達(dá)標(biāo)的混凝土進(jìn)行采購，同時，在配置混凝土?xí)r，要嚴(yán)格的根據(jù)設(shè)計(jì)土建結(jié)構(gòu)時所需要的參數(shù)和數(shù)據(jù)，例如，對混凝土結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力進(jìn)行設(shè)計(jì)時，必須要按照實(shí)際設(shè)計(jì)的土建結(jié)構(gòu)來采用一些相關(guān)的保護(hù)措施，同時，還要按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對混凝土抗腐蝕、抗?jié)B的能力進(jìn)行檢測，主要是要對混凝土的硬度、配置比、參數(shù)以及性能等物理特性進(jìn)行檢測，只有檢測合格后才可以將其投入使用。
結(jié)束語：對變電站的土建結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程是復(fù)雜而又系統(tǒng)的，而且需要設(shè)計(jì)人員具備豐富的專業(yè)知識以及極高的水平，所以，在對變電站的土建結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時，安全性與耐久性就成為了兩個關(guān)鍵的因素。文章對變電站土建設(shè)計(jì)中的結(jié)構(gòu)安全性與耐久性進(jìn)行了分析總結(jié)，希望對相關(guān)行業(yè)可以起到一定的幫助作用；
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞：變電站；土建；安全性；耐久性
中圖分類號：TM63 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
一、土建變電站工程設(shè)計(jì)中的結(jié)構(gòu)安全性
土建變電站工程設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)的安全性主要由結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)以及施工水平來決定，土建變電站工程設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)安全性的目標(biāo)是保證土建結(jié)構(gòu)在受到各種物理或者是化學(xué)等因素的影響時，能夠保持結(jié)構(gòu)的完整性，避免倒塌對工作人員造成傷害。土建變電站工程設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)安全性主要有以下幾種表現(xiàn)：
（一）整體結(jié)構(gòu)牢固性
整體結(jié)構(gòu)牢固性指的是在結(jié)構(gòu)受到自然或人為的物理、化學(xué)作用下，能夠保持結(jié)構(gòu)的完整性，并能夠持續(xù)正常的發(fā)揮作用。所以在土建變電站的設(shè)計(jì)中，首先要是對地質(zhì)進(jìn)行大體的勘察，了解施工地點(diǎn)的地層巖性和巖土物理力學(xué)特性。經(jīng)過測試，場地內(nèi)的巖土層工程指標(biāo)如表1所示：
（二）結(jié)構(gòu)的承載能力
測量結(jié)構(gòu)的承載能力有兩個指標(biāo)，一是材料強(qiáng)度分項(xiàng)系數(shù)與荷載分項(xiàng)系數(shù)的實(shí)際大小，它是在計(jì)算結(jié)構(gòu)構(gòu)件固有的承載能力時把構(gòu)件材料的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值加以縮小的一個系數(shù)；另一個是行業(yè)規(guī)范所規(guī)定的結(jié)構(gòu)的承載負(fù)荷。以上所說的用量值所表現(xiàn)出來的具體系數(shù)，體現(xiàn)了結(jié)構(gòu)構(gòu)件在給定的標(biāo)準(zhǔn)荷載作用下的安全度。土建變電站樓板的荷載計(jì)算參數(shù)如下：
（三）結(jié)構(gòu)的耐久性
結(jié)構(gòu)的耐久性在實(shí)際的工程建設(shè)施工過程中很少被人重視，人們經(jīng)常會把關(guān)注點(diǎn)放在各種負(fù)荷作用條件下結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的要求上。由于混凝土的腐蝕以及內(nèi)部鋼筋的銹蝕作用而引起的事故的嚴(yán)重性要比因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)構(gòu)件沒有達(dá)到承載能力安全水準(zhǔn)帶來的危害要大得多，所以，工程的建設(shè)施工人員必須高度重視結(jié)構(gòu)的耐久性的問題。
二、土建變電站工程設(shè)計(jì)中的結(jié)構(gòu)耐久性
經(jīng)研究調(diào)查，土建變電站工程的耐久性隨著建筑使用年限的增加而減弱。如果在工程建設(shè)中忽視了對結(jié)構(gòu)耐久性的研究，必然會導(dǎo)致工程建筑在經(jīng)歷一定的時間之后進(jìn)行重新的建設(shè)和維修，增加了土建變電站的維護(hù)成本。針對工程建筑耐久性的重要性，工程人員要在工程建設(shè)完成后，定期對工程進(jìn)行檢測和維護(hù)，來提高土建變電站的安全性和使用壽命。只注重工程的一次性投入，而忽視了工程建筑的后期維護(hù)與管理，必定會影響土建變電站的安全性以及正常功能的發(fā)揮，而且在經(jīng)濟(jì)上也是非常不劃算的。
三、土建變電站建構(gòu)中容易出現(xiàn)的問題
（一）土建變電站建構(gòu)中容易出現(xiàn)裂縫
1 施工引起的裂縫原因，如：土石顆粒級配不良；現(xiàn)場模板拆除不當(dāng)；澆灌混凝土方法不對；混凝土在大面積澆灌時，沒有做好保溫工作；水灰配比比例不合適，造成保水性不良以及混凝土離析；骨科含泥量過大等。
2 氣候等自然原因引起的裂縫主要是溫差導(dǎo)致的。由于鋼筋混凝土與磚砌體的熱膨脹性不同，混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生伸縮變形，從而導(dǎo)致磚砌體內(nèi)部的應(yīng)力超過其材料的抗拉成度，使結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。
（二）土建變電站的維護(hù)工作不到位
對土建變電站進(jìn)行定期的檢修和維護(hù)工作，有利于提高工程建筑的安全性和耐久性。所以，在一些工程竣工以后，并不是建筑過程的結(jié)束，還要對工程進(jìn)行必要的定期維護(hù)與檢測。在過去，很多企業(yè)和單位對土建工程的安全性和耐久性的要求很低，并且經(jīng)常忽視對工程的日后檢測和維護(hù)，導(dǎo)致了工程建筑中存在著很多隱患，危害一旦發(fā)生，必然導(dǎo)致其功能的不能正常發(fā)揮。
（三）建筑材料和施工質(zhì)量差
由于我國對水泥質(zhì)量的監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)要求低，影響到了混凝土的耐久性。此外，有的建筑企業(yè)為了節(jié)約建設(shè)成本，提高盈利，把質(zhì)量差或者是質(zhì)量不合格的鋼材、水泥等建筑材料運(yùn)用到工程建筑中，以次充好，使土建變電站的安全性和耐久性受到了很大的影響，使工程建筑充滿安全隱患，影響其使用壽命以及功能的正常發(fā)揮。不僅施工的材料存在著問題，而且在工程的招投標(biāo)、施工建設(shè)等方面也存在著多多少少的問題，例如：高資質(zhì)中標(biāo)，低能力建設(shè)；建設(shè)工程層層轉(zhuǎn)包，施工企業(yè)良莠不齊；工程施工過程中管理水平低，缺乏必要的行業(yè)行為約束等。
四、提高土建變電站工程設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)安全性與耐久性的對策
（一）正確處理土建變電站工程中出現(xiàn)的各種荷載
不論是在工程的施工建設(shè)過程中還是竣工后，工程建筑都會不可避免的受到來自自然環(huán)境、人為作用以及自身（自重等）等因素產(chǎn)生的荷載。種種的荷載對工程的質(zhì)量、安全性和耐久性都產(chǎn)生了或大或小的影響。面對這種情況，我們必須采取相應(yīng)的措施來降低這種影響，保證工程的質(zhì)量。一般我們采取的措施主要有：一是工程建筑設(shè)計(jì)必須使用嚴(yán)格的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和合理的安全系數(shù)，避免開發(fā)商只強(qiáng)調(diào)利潤而采取模糊不準(zhǔn)的計(jì)算模式的現(xiàn)象的發(fā)生；二是配置完善的受力鋼筋骨架，設(shè)計(jì)合理的混凝土結(jié)構(gòu)體系安全有效的傳遞，避免因結(jié)構(gòu)開裂以及裂縫寬度超出限值而導(dǎo)致鋼筋侵蝕；三是采用有利于物件結(jié)構(gòu)耐久性的最小配筋率并且安置限裂鋼筋，合理設(shè)置后澆帶以及變形縫，形成合理的構(gòu)造系統(tǒng)；四是通過嚴(yán)格的計(jì)算和實(shí)驗(yàn)對特殊環(huán)境中的混凝土進(jìn)行合理配比，提高混凝土的抗拉強(qiáng)度；五是完善工程施工設(shè)計(jì)圖，詳細(xì)的注明工程中混凝土結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)、材料要求以及施工注意事項(xiàng)，指導(dǎo)施工單位和人員的行為，從而保證工程的質(zhì)量。
（二）樹立施工人員的質(zhì)量意識
人在工程建設(shè)中處于主體地位，工程質(zhì)量的好壞主要是由施工人員的技術(shù)水平、施工觀念等因素決定的，所以說，提高施工人員的質(zhì)量意識在保證工程質(zhì)量方面具有非常深遠(yuǎn)的意義。工程建設(shè)的相關(guān)部門和施工企業(yè)要時刻謹(jǐn)記“質(zhì)量第一”，不斷加強(qiáng)工程質(zhì)量的宣傳，提高施工人員的質(zhì)量意識，使他們在施工過程中嚴(yán)格遵守相關(guān)的要求和規(guī)定，規(guī)范施工行為，提高施工技術(shù)，保證工程的質(zhì)量。
（三）加強(qiáng)對工程的定期檢測和維護(hù)
加強(qiáng)對工程的定期檢測和維護(hù)不僅體現(xiàn)在施工的過程中，還體現(xiàn)在工程竣工之后。在施工過程中，工程人員要不斷的檢測工程的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、建筑材料的可靠性以及施工技術(shù)方法的合理性等，如果在施工的過程中發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)、材料和施工方法上的問題，要及時的更正，把工程的安全隱患消滅在萌芽之中；同時，工程的竣工并不代表著工程建設(shè)的結(jié)束，還要對工程進(jìn)行必要的維護(hù)，如果在工程維護(hù)的過程中，工程內(nèi)外部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了腐蝕、裂縫等情況，要及時的進(jìn)行維修，維持建筑的功能，避免發(fā)生安全隱患。
結(jié)語
土建變電站設(shè)計(jì)中的安全耐久性問題一直是業(yè)界關(guān)注的重點(diǎn)和熱點(diǎn)。實(shí)際建設(shè)施工過程中，工程技術(shù)人員以及施工人員要樹立責(zé)任意識和安全意識，在吸收和借鑒國內(nèi)外建設(shè)經(jīng)驗(yàn)外，還要不斷發(fā)展和完善傳統(tǒng)的工程建筑理念和方法，提高土建變電站結(jié)構(gòu)的耐久性和安全性。工程管理和監(jiān)督人員，要嚴(yán)把工程材料的質(zhì)量關(guān)、工程施工的技術(shù)關(guān)，為建設(shè)優(yōu)質(zhì)、安全、可靠的工程奠定物質(zhì)基礎(chǔ)。只有這樣，才能保證變電站運(yùn)行的穩(wěn)定性，提高變電站的使用壽命，更好的適應(yīng)我國現(xiàn)代化建設(shè)的需求。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞：110kv變電站；土建設(shè)計(jì)；地質(zhì)選擇
變電站的土建設(shè)計(jì)水平，對變電站后期的施工能否順利開展有著直接影響。通常情況下，要想做好變電土基設(shè)計(jì)工作，需要從多個方面對問題進(jìn)行思考。目前我國在變電站土建設(shè)計(jì)上雖然有所提高，但仍然存在一些問題有待解決，希望本文內(nèi)容對相關(guān)工作人員能夠有所啟迪。
1.選擇變電站的地址
在進(jìn)行110kV變電站土建設(shè)計(jì)時要做好地點(diǎn)選擇工作，首先需要對變電站的負(fù)荷中心位置進(jìn)行明確。此項(xiàng)工作的順利開展，需要系統(tǒng)人員依據(jù)電網(wǎng)規(guī)劃對負(fù)荷中心位置進(jìn)行確定，除此之外，還需要在設(shè)計(jì)過程中，還應(yīng)適當(dāng)?shù)慕尤氲较到y(tǒng)方案中。在地點(diǎn)選擇上應(yīng)當(dāng)依據(jù)提供的資料，初步確定變電站的幾個選址，這些選址應(yīng)盡量靠近負(fù)荷中心，最大程度降低網(wǎng)損，對不同的選址進(jìn)行對比時，應(yīng)當(dāng)對以下幾個因素進(jìn)行考慮。
1.1選定的變電站選擇的地址不能與當(dāng)?shù)卣囊?guī)劃產(chǎn)生沖突，特別是不能破壞當(dāng)?shù)剞r(nóng)田保護(hù)區(qū)，除非當(dāng)?shù)氐耐恋匾?guī)劃得到了適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，否則不能因?yàn)樾藿ㄗ冸娬径终籍?dāng)?shù)氐霓r(nóng)田。此外，在選址問題上，應(yīng)當(dāng)積極同當(dāng)?shù)卣块T進(jìn)行溝通，確保變電站選址中不會對當(dāng)?shù)氐恼w規(guī)劃造成不良影響。
1.2交通運(yùn)輸、水文地質(zhì)、土地征用是否便利可行都是在變電站選址中需要考慮的問題；同時在電網(wǎng)建設(shè)中為了實(shí)現(xiàn)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型電網(wǎng)，在變電站選址上盡量使用荒地、劣地，遠(yuǎn)離礦區(qū)，地震帶。因?yàn)樽冸娬窘?jīng)常會修建在偏遠(yuǎn)地區(qū)，因此需要對交通問題加以考慮，需要確保道路坡度、半徑、寬度能夠滿足施工要求，確保變電站修建中使用的建筑材料能夠順利的運(yùn)入到施工現(xiàn)場。
1.3變電站選址時，需要對變電站周圍是否存在旅游景點(diǎn)、軍事要地、飛機(jī)場等，如果存在，在建設(shè)前需要同有關(guān)部門進(jìn)行適當(dāng)?shù)膮f(xié)商，確?？梢越ㄕ竞?，才可以進(jìn)行施工，如果未得到對方的允許，則應(yīng)當(dāng)另行選址。此外，帶地址選擇時，還需要了解選址地區(qū)是否政府劃定的需要保護(hù)的歷史文物和礦產(chǎn)資源等。
2.選擇線路
變電站的路徑需要與地址的選擇進(jìn)行適當(dāng)協(xié)調(diào)，線路選擇的共走人員需要與地址選擇人員進(jìn)行適當(dāng)配合，對變電站的線路方案進(jìn)行明確。線路的造價(jià)要遠(yuǎn)高于變電站造價(jià)。因此，一條合理的線路可以使變電站土建設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性得到進(jìn)一步提高，而且也有助變電站通過前期審查。此外，在線路選擇上應(yīng)當(dāng)主要以下內(nèi)容。
2.1進(jìn)行變電站的線路選擇時盡量避開自然保護(hù)區(qū)、通訊設(shè)施等地區(qū)，在線路選擇上應(yīng)當(dāng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋茏專瑥亩档脱a(bǔ)償費(fèi)用，避免對周邊的環(huán)境造成不必要的影響，如果因?yàn)榭陀^原因?qū)嵲跓o法避讓，則需要和相關(guān)部門進(jìn)行協(xié)調(diào)后，確定線路。
2.2重視水庫、鐵路等跨越點(diǎn)的選擇，特別是在修建過程中，如果線路必選要跨過大河、高速公路時，需要盡量的減小跨度減小風(fēng)險(xiǎn)、降低投資，并且減小項(xiàng)目對航運(yùn)以及交通造成的不良影響。
3、110kV變電站的初步設(shè)計(jì)
土建設(shè)計(jì)的初步階段，重點(diǎn)工作是再去定變電站的位置的前提下，對內(nèi)容進(jìn)行細(xì)化，對比設(shè)計(jì)方案中的豎向布置、平面布置等，從中選出一條最佳的設(shè)計(jì)方案，并且確定最終的設(shè)計(jì)方案。
3.1豎向布置
豎向布置上，應(yīng)當(dāng)在滿足洪水的基礎(chǔ)上，對變電站建設(shè)地點(diǎn)的地形進(jìn)行合理應(yīng)用，除此之外還需要對變電站的排水能力進(jìn)行合理考慮，如果施工地點(diǎn)比較平整，在施工中則可以采用階梯式、斜坡式等。豎向布置在滿足防洪澇基礎(chǔ)上，應(yīng)當(dāng)盡量使土石方量能實(shí)現(xiàn)自平衡，如果無法實(shí)現(xiàn)，則可以對技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等方面因素進(jìn)行適當(dāng)?shù)膶Ρ龋梅篮閴蛲赓復(fù)练降姆绞綄?shí)現(xiàn)平衡。在豎向布置上必須要做好邊坡設(shè)計(jì)，在確定場地的平整性后，在對設(shè)計(jì)邊坡高度，坡率的確定需要依據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)完成。依據(jù)邊坡高度，在設(shè)計(jì)過程中可以采用護(hù)坡或擋土墻的方式對邊坡進(jìn)行保護(hù)，如果情況需要，也可以綜合兩種方式提高保護(hù)效果。在豎向布置中為了穩(wěn)固邊坡，并確保其不會遭受到雨水的沖刷，發(fā)生水土流失，可以在坡腳或坡頂處適當(dāng)?shù)脑O(shè)置排水溝。
3.2平面布置
土建設(shè)計(jì)平面布置需要以電氣為主，應(yīng)當(dāng)在滿足電氣應(yīng)用的基礎(chǔ)上，對運(yùn)輸、消防、電氣安全問題等方面進(jìn)行優(yōu)化，同時對各類建筑物的布置需要嚴(yán)格的依據(jù)相應(yīng)的規(guī)范進(jìn)行。
3.3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上需要依據(jù)變電站規(guī)模，在滿足功能需求上，最終對建筑的面積進(jìn)行確定。建筑外立面需要與周圍的環(huán)境特點(diǎn)進(jìn)行合理融合，在條件允許的情況下，變電站內(nèi)的建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)盡量應(yīng)用混凝土框架，擴(kuò)大變電站的空間，使其抗震能力能夠有所提高，便于變電站中電氣的設(shè)備的安裝和應(yīng)用。
地基處理方案需要依據(jù)地質(zhì)的實(shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)選擇，從施工和投資角度對問題進(jìn)行分析，最好使天然地基，然后依次選擇換填、樁基等方式對地基進(jìn)行處理。
3.4設(shè)計(jì)施工圖紙階段
在完成對設(shè)計(jì)的初步審查后，土建設(shè)計(jì)工作應(yīng)當(dāng)依據(jù)相應(yīng)的規(guī)范進(jìn)行，設(shè)備的訂貨尺寸，應(yīng)先局部，后整體，設(shè)計(jì)原則是實(shí)際投資的成本與初步審計(jì)的投資成本的波動不能大于10%。
3.4.1總圖設(shè)計(jì)
場地處理通常情況下需要進(jìn)行綠化處理，如果施工地點(diǎn)缺水比較嚴(yán)重，在處理上可以通過碎石場地完成，對于電纜溝的而處理可以采用復(fù)合材料蓋板或內(nèi)嵌式角鋼包邊等。
3.4.2建筑設(shè)計(jì)
110kV變電站的通信機(jī)房在設(shè)計(jì)上，面積應(yīng)當(dāng)依據(jù)60m2和20m2進(jìn)行考慮，對于建筑外墻的粉刷，應(yīng)當(dāng)采用《常用建筑物》所規(guī)定的白色、灰色、藍(lán)山三種色調(diào)，對于建筑物外墻的設(shè)計(jì)使用的防盜門的材料應(yīng)該具有較強(qiáng)防火性能的不銹鋼材料。
3.4.3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
110kV變電站建筑內(nèi)部應(yīng)當(dāng)使用框架結(jié)構(gòu)，比較常見的結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。
3.4.4給排水及暖通作業(yè)
在110kV變電站中，對消防器材有著嚴(yán)格的規(guī)定，一般采用的滅火系統(tǒng)為泡沫噴淋或水噴霧，布置在電容器內(nèi)的氣體消防噴，不能出現(xiàn)電容器上方，布置在室內(nèi)的消防栓也不能出現(xiàn)在設(shè)備屋內(nèi)。
在110 kV變電站的主控樓道內(nèi)設(shè)置的空調(diào)，最好為分體式，在高壓室內(nèi)最盡量不設(shè)置空調(diào)，采取自然通風(fēng)的方式解決問題。
3.4.5節(jié)能設(shè)計(jì)
在設(shè)計(jì)上為了盡量降低能源損耗，在電抗器、變壓器等設(shè)備的選擇上，應(yīng)當(dāng)盡量選擇低噪音、低損耗，站內(nèi)使用的照明燈盡量選擇節(jié)能型燈具，在門窗、屋面、外墻的設(shè)計(jì)上也應(yīng)當(dāng)盡量采取節(jié)能的方式建造。
4、結(jié)束語：
我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，使我國的用電量總量急劇增加，這在一定程度上增加了110 kV變電站的數(shù)量，在變電建設(shè)過程中要做好土建設(shè)計(jì)工作。變電站土建設(shè)計(jì)合理，不僅可以使變電站的有效性得到提高，而且可以使變電站的安全性得到提升，延長變電站的壽命。由此可見，110kV變電站土建設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵問題進(jìn)行分析意義重大。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：電站廠房；施工管理；質(zhì)量控制
中圖分類號：O213文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
引言
電站是我國電力工程基礎(chǔ)設(shè)施最重要的環(huán)節(jié)，但是電站廠房施工是一項(xiàng)復(fù)雜的工程，涉及面廣、工程量大，并且工期要求短，對施工質(zhì)量的要求也相對較高。加強(qiáng)對電站廠房工程建設(shè)，需要有合理的組織施工方法，確保在工期內(nèi)高質(zhì)量的完工，并保證施工的安全，提倡文明施工。施工組織是保證施工進(jìn)度、質(zhì)量、安全的有效手段，合理的安排組織施工，才能確保電站廠房發(fā)揮應(yīng)有的作用，促進(jìn)我國電力事業(yè)的發(fā)展。
一、電站廠房施工難點(diǎn)解決措施
針對電站廠房施工的重點(diǎn)與難點(diǎn)，需要采取一定的措施，具體包括：
（一）不斷的加強(qiáng)文明施工的理念，并在施工重點(diǎn)部位采取一定的安全保護(hù)措施。如在高坡部位采取噴錨支護(hù)，并設(shè)置護(hù)欄、安全網(wǎng)等防止高空墜物。加強(qiáng)施工現(xiàn)場管理工作，重點(diǎn)做好現(xiàn)場電線的假設(shè)工作，設(shè)置相應(yīng)的漏電保護(hù)裝置。施工的材料需要定點(diǎn)的堆放，并預(yù)留材料的運(yùn)輸通道。協(xié)調(diào)好各工種之間交叉施工工作，保證各部分協(xié)調(diào)作用。
（二）由于工程工作量大，要在施工前做好相應(yīng)的準(zhǔn)備，安排好材料、人力、設(shè)備等，設(shè)計(jì)科學(xué)的施工方案，避免各部分施工制約影響，提高施工的效率。
（三）保證施工連貫性，對各節(jié)點(diǎn)工期進(jìn)行詳細(xì)的分析，進(jìn)行整體的規(guī)劃，合理的配置資源，平衡各個單項(xiàng)工程的進(jìn)度。
（四）制定完善的施工管理制度，并有專業(yè)的人員進(jìn)駐施工現(xiàn)場，對施工進(jìn)行有效的協(xié)調(diào)。包括合同管理制度、安全施工制度等。
二、電站廠房質(zhì)量控制的措施
（一）施工設(shè)計(jì)
在電站廠房施工設(shè)計(jì)時，應(yīng)當(dāng)根據(jù)現(xiàn)行規(guī)程與規(guī)范確定整體設(shè)計(jì)，然后再根據(jù)實(shí)際工程要求做局部調(diào)整。
1.結(jié)構(gòu)設(shè)置。變電站的結(jié)構(gòu)設(shè)置應(yīng)當(dāng)與周圍環(huán)境相適應(yīng)，在符合使用功能與立面標(biāo)準(zhǔn)的條件下盡可能減少多余附屬建筑面積，并按照變電站的工作要求對跨度壓縮層高進(jìn)行降低；在室外配電裝置設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)盡可能使用成型預(yù)制鋼筋混凝土環(huán)形桿；在保證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的條件下，盡可能運(yùn)用磚混結(jié)構(gòu)，減少鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的使用。
2.邊坡與擋土墻。對于填方區(qū)擋土墻應(yīng)當(dāng)在分析地基承載力的基礎(chǔ)上對斷面形式與擋土墻材料進(jìn)行確定，在地基承載力不高的區(qū)域應(yīng)當(dāng)擴(kuò)大基礎(chǔ)面并縮小基礎(chǔ)埋置身度；在順坡地質(zhì)條件下可以采用擋土墻與護(hù)坡相配合的方式；在邊坡與擋土墻設(shè)計(jì)紅只能怪應(yīng)當(dāng)計(jì)算場地平整高程，并恰當(dāng)利用地質(zhì)地形數(shù)據(jù)資料；對于高程在8m以上的工程應(yīng)當(dāng)使用扶壁式擋土墻和天然地基。
（二）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)考慮以下內(nèi)容：應(yīng)當(dāng)使用恰當(dāng)?shù)臉?gòu)造系統(tǒng)和構(gòu)造鋼筋，使用對結(jié)構(gòu)耐久性有利的最佳配筋率，對不恰當(dāng)?shù)募s束因素要采取技術(shù)措施進(jìn)行消除，并恰當(dāng)設(shè)置后澆帶與變形縫；制定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本安全標(biāo)準(zhǔn)，并考慮工程失效的風(fēng)險(xiǎn)后果、資源供給等；在結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)理論計(jì)算與試驗(yàn)結(jié)果分析，確保承載能夠有效傳遞；在受力骨架的配置中，應(yīng)當(dāng)做好相應(yīng)的剛度與強(qiáng)度計(jì)算和裂縫寬度及抗裂性能驗(yàn)算，以防止由于裂縫寬度過高或結(jié)構(gòu)開裂造成鋼筋腐蝕；對于變電站使用中的安全性，應(yīng)當(dāng)做好定期的維護(hù)修理與檢測，并在設(shè)計(jì)說明中注明最低使用壽命要求；在豎向及平面調(diào)整中應(yīng)當(dāng)確定最佳標(biāo)高，以保證最小的場平工程量；在變電站鋼架結(jié)構(gòu)中應(yīng)當(dāng)盡可能使用耐候鋼，以提高鋼材的耐腐蝕性能；在安全系數(shù)設(shè)計(jì)中，應(yīng)當(dāng)按照工程實(shí)際要求考慮電氣設(shè)備、風(fēng)壓、溫度、雪壓、結(jié)構(gòu)自重的條件下的荷載，確?？蚣芙Y(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)荷載的有效傳遞。
（三）采用合理的地基處理技術(shù)
為了確保變電站內(nèi)建筑結(jié)構(gòu)的耐久性和穩(wěn)定性，可在土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中采取相應(yīng)的技術(shù)措施。具體如下：
1.不良地基的處理技術(shù)。有些變電站在土建設(shè)計(jì)中會遇到各種不良地基，為了確保其上建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，必須對地基進(jìn)行處理，較為實(shí)用且有效的方法有強(qiáng)夯法、片石墊層法、擠密樁法等，具體方法的選擇可根據(jù)工程實(shí)際情況而定。
2.溝槽基礎(chǔ)的處理技術(shù)。變電站內(nèi)的電纜溝槽、排管道均屬于建筑基礎(chǔ)的范疇，除了可以采用常規(guī)的地基處理技術(shù)外，還應(yīng)結(jié)合溝槽和管道的特點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)的處理，例如，在軟土地基上，可以利用換填法，將軟土層置換為灰土土質(zhì)，若是承載力要求較高，則可置換為砂石，借此來提高基礎(chǔ)的承載能力。
（四）做好變電站的總體布設(shè)規(guī)劃
1.變電站的整體規(guī)劃。變電站的整體規(guī)劃要以滿足城鎮(zhèn)、地區(qū)的規(guī)劃要求為前提，充分利用現(xiàn)有的交通、生活、消防等公共設(shè)施，結(jié)合附近的防排洪和給排措施以及電站廠房結(jié)構(gòu)施工特點(diǎn)，做好變電站的整體規(guī)劃。在整體規(guī)劃中，要對變電站的出線桿、進(jìn)出線走廊、進(jìn)站道路等，以及生活區(qū)、源地、給排設(shè)施、變電站區(qū)等進(jìn)行合理布局。尤其是對于變電站區(qū)域內(nèi)的電氣設(shè)施和建筑物設(shè)計(jì)，要遵循緊湊合理、節(jié)約用地、利于分期建設(shè)的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。如果變電站區(qū)域內(nèi)的地形高低差距較大，那么可采取高低錯層或臺階彌補(bǔ)的方式進(jìn)行布置設(shè)計(jì)，并處理好坡面的穩(wěn)定性。如果變電站位于城中，那么還應(yīng)在周圍的建筑物之間設(shè)計(jì)相應(yīng)的消防通道。
2.主控室的平面布置。變電站主控室要盡量建在方便巡視并且能夠避開噪聲干擾的地方，為工作人員檢查主控室提供便利條件。同時，還應(yīng)考慮電纜長度問題，為了節(jié)省電纜，應(yīng)當(dāng)將主控室布置在2個配電裝置之間或同一側(cè)處。主控室坐向應(yīng)充分考慮當(dāng)?shù)仫L(fēng)向、日曬等因素進(jìn)行合理確定。
3.配電裝置的平面布置。在設(shè)置屋外配電裝置時，應(yīng)當(dāng)根據(jù)地形及配電裝置的出線方向進(jìn)行平面組合，避免出現(xiàn)線路交叉狀況。同時，還要在考慮連接導(dǎo)線長度以及順直度的前提下，確定各個配電裝置之間的距離。
4.附屬設(shè)施的平面布置。變電站區(qū)域內(nèi)各類附屬設(shè)施的布置均應(yīng)滿足變電站總體格局要求以及道路方位的特征。具體如下：工具間應(yīng)布置在主控室與配電室之間的位置；采暖房應(yīng)集中布置在靠近采暖建筑群的位置；在冬季時，為了滿足站內(nèi)裝置防塵要求，應(yīng)當(dāng)盡量采用電暖氣；消防器材布置在靠近帶油設(shè)備的位置。
（五）電站廠房施工安全的措施
電站廠房施工的安全關(guān)系著整個施工順利的進(jìn)行，加強(qiáng)安全管理主要要做到以下幾個方面:
1.建立施工現(xiàn)場安全管理機(jī)構(gòu)，現(xiàn)場施工安全責(zé)任要落實(shí)到個人；
2.電站廠房施工現(xiàn)場安全負(fù)責(zé)人要定期的對施工人員進(jìn)行安全知識教育，增強(qiáng)現(xiàn)場施工人員的安全意識；
3.安排工程安全員，全天候的在施工現(xiàn)場進(jìn)行巡視，一旦發(fā)現(xiàn)安全隱患，及時安排人員進(jìn)行整改，勒令正在進(jìn)行危險(xiǎn)操作的施工人員立即停止操作并回到安全地帶；
4.加大安全宣傳力度，在施工現(xiàn)場容易發(fā)生安全事故的地方，掛上安全提示；
5.建立獎罰制度，對于違反安全制度的施工人員進(jìn)行處罰，對于沒有違反安全措施的施工人員給予一定的經(jīng)濟(jì)補(bǔ)助。
6.提倡文明施工，在施工現(xiàn)場修建封閉圍墻，并做好道路澆筑施工，統(tǒng)一規(guī)劃供管線，保證溝道暢通、規(guī)范。設(shè)置垃圾箱，保證施工現(xiàn)場的清潔。
結(jié)束語
電站廠房是利設(shè)施中基礎(chǔ)部分，廠房施工具有工期短、工程量大、施工質(zhì)量要求高等特點(diǎn)，針對這行特點(diǎn)，制定合理的施工方案以及施工管理制度。加強(qiáng)對電站進(jìn)度控制，但必須遵循相應(yīng)的原則，并且不能以犧牲施工質(zhì)量為前提。加強(qiáng)施工質(zhì)量管理，首先要加強(qiáng)質(zhì)量監(jiān)督，做好技術(shù)交底工作，嚴(yán)格的按照施工方案施工。另外還需要加強(qiáng)施工安全管理，采取安全措施，保證施工的安全也是保證施工質(zhì)量與進(jìn)度的保障。
參考文獻(xiàn)：
[1]吳小靜.電站廠房施工管理與質(zhì)量控制措施[J].黑龍江水利科技,2012,12:57-58.
110kV變電站是高壓配電網(wǎng)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，其安全穩(wěn)定運(yùn)行十分重要。變電站的避雷針是防止變電站架構(gòu)以及其他設(shè)備遭受雷擊侵害的重要裝置。因?yàn)槔讚舻奈：O大，所以必須保證110kV變電站的避雷針正常工作。受到自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、交變風(fēng)載荷以及溫度變化等多種因素的影響，變電站避雷針的薄弱部位極易出現(xiàn)疲勞斷裂。針對上述問題，在分析避雷針斷裂原因的基礎(chǔ)之上，本文給出了預(yù)防110kV變電站避雷針斷裂的方法與措施。
110kV變電站在我國的用量很大，作為城市輸變電的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，其安全與穩(wěn)定運(yùn)行是城市工業(yè)生產(chǎn)與人民幸福生活的重要保障。在我國的一些沿海地區(qū)，雷雨天氣十分常見，雷電對變電站站內(nèi)設(shè)備的安全運(yùn)行威脅很大。為了避免雷擊，變電站采用避雷針將雷電引入大地，保護(hù)變電站的設(shè)備安全。變電站的避雷針通常細(xì)并且長，在自身結(jié)構(gòu)、材料特點(diǎn)以及交變風(fēng)力的作用下，久而久之會發(fā)生斷裂。針對以上問題，本文圍繞如何預(yù)防110kV變電站避雷針斷裂的問題展開研究，給出了預(yù)防避雷針斷裂的方法與措施。
2、避雷針斷裂原因分析
2.1變化的風(fēng)力載荷
110kV變電站的避雷針不但承受靜載荷的作用，而且還受風(fēng)力載荷的作用。因?yàn)楸芾揍樛ǔ＜?xì)并且長，所以受隨時間不斷變化的風(fēng)力作用，避雷針不間斷地發(fā)生形變，日積月累，避雷針與法蘭的連接處的金屬構(gòu)件變脆，甚至在避雷針管與法蘭連接處產(chǎn)生裂縫，最終在變化的風(fēng)力載荷的作用下避雷針在法蘭位置處發(fā)生斷裂。
2.2惡劣的環(huán)境溫度
避雷針通常由鋼質(zhì)材料制成，隨著環(huán)境溫度的不斷變化，鋼材的塑性和韌性也隨著溫度不斷變化，隨著時間的推移，鋼材的塑性和韌性會逐漸下降。特別是在我國東北地區(qū)，那里的冬天特別寒冷，白天的平均氣溫達(dá)到零下20℃左右，最冷時甚至達(dá)到零下35℃左右；在這樣的低溫環(huán)境下，避雷針的裂紋迅速擴(kuò)大；特別是在大風(fēng)天氣，斷裂類型由塑性斷裂變成脆性斷裂。
2.3不合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
避雷針并不是一體式結(jié)構(gòu)，而是通過法蘭螺栓連接的結(jié)構(gòu)。避雷針本體分為多段，段與段之間通過鋼板卷焊插入法蘭鉸接而成。避雷針在外力的作用下，法蘭鉸接接頭對鋼管壁產(chǎn)生很大的橫向剪切力，特別是在焊縫處更是如此，導(dǎo)致法蘭連接會產(chǎn)生裝配應(yīng)力。當(dāng)長時間使用之后，避雷針在法蘭角焊縫處產(chǎn)生彎曲應(yīng)力，最終引起避雷針鋼管在法蘭位置處首先開裂；更為嚴(yán)重的是，隨著時間的推移，避雷針在最薄弱的部位發(fā)生斷裂。
2.4材料的力學(xué)特性
110kV變電站的避雷針由金屬鋼管制成，其材料的力學(xué)特性是引起避雷針斷裂的原因之一。例如，2008年12月我國某變電站的獨(dú)立避雷針發(fā)生斷裂，該避雷針高56m，分8段法蘭連接，材質(zhì)為Q235B；經(jīng)過現(xiàn)場勘查發(fā)現(xiàn)，其中一個法蘭的焊口上開裂約400mm。通過事后對Q235B的力學(xué)特性分析，該種材料在-20℃～0℃之間的韌性大幅下降，抗沖擊能力非常低。在惡劣天氣外力的作用下，避雷針很容易發(fā)生斷裂。
3、避雷針防斷裂措施
3.1加固避雷針段法蘭
通過對斷裂的避雷針進(jìn)行斷口分析可知，當(dāng)避雷針發(fā)生斷裂時，裂紋通常起源與外壁，擴(kuò)展區(qū)域有雜物萌生，表明避雷針在斷裂處受到的是彎曲應(yīng)力作用，斷口屬于剪切滑移性質(zhì)。這表明，避雷針在法蘭連接部位最容易發(fā)生斷裂。為此，必須在避雷針法蘭位置均勻地焊接上加強(qiáng)筋，每個法蘭的加強(qiáng)筋數(shù)目并不一定相同，需要根據(jù)法蘭與避雷針在不同段上的直徑共同決定。
3.2使用高性能材料
采用高性能的金屬材料能夠大大地降低110kV變電站避雷針斷裂的幾率。在一些發(fā)生斷裂的避雷針案例中，金屬材料經(jīng)常選擇Q235B。大量的力學(xué)試驗(yàn)表明，雖然Q235B的常溫力學(xué)性能能夠保證，但是在低溫時其抗沖擊能力十分低下。這種材質(zhì)的避雷針不適合在東北這種嚴(yán)寒氣候的地區(qū)使用。為了提高在低溫環(huán)境下避雷針的金屬強(qiáng)度，可采用Q345C直縫鋼管代替Q235B直縫鋼管，此外法蘭推薦采用Q345B。
3.3定期檢查
受風(fēng)力載荷、惡劣天氣以及自身材料性能降低的影響，避雷針本體的金屬強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)強(qiáng)度勢必不斷減弱。為了避免和盡早地發(fā)現(xiàn)金屬裂紋以便預(yù)防避雷針斷裂，不但在制造避雷針時實(shí)施二級焊縫檢查和100%無損檢查外，而且還要進(jìn)行定期現(xiàn)場檢查，特別重點(diǎn)檢查避雷針的主要受力部位。
4、結(jié)語
關(guān)鍵詞：智能變電站；一次設(shè)備；框架設(shè)計(jì)
Abstract: with the rapid development of China's electric power enterprises in accelerating the pace of implementation of substation intelligent, has become an important task for the power department, intelligent primary equipment is an important basis for the realization of substation intelligent, it is not only the typical parts of the whole system, and the structural basis of intelligent substation. Therefore, the relevant departments should attach importance to the design of intelligent primary equipment frame. This paper introduces the design of the intelligent primary equipment frame, on the basis of intelligent substation operation needs for intelligent unit design, configuration and reasonable, so as to ensure that the intelligent primary equipment frame design can meet the demand of intelligent substation operation station.
Keywords: intelligent substation; secondary equipment; framework design
中圖分類號：TM 734文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：
目前，我國智能電網(wǎng)的構(gòu)成主要包括電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電、變電、配電、用電以及調(diào)度幾個環(huán)節(jié)，具有信息化、自動化和互動的智能技術(shù)特征。在構(gòu)成智能電網(wǎng)的6個環(huán)節(jié)中，變電站所起到的作用是最大的，其一次設(shè)備智能化特征充分體現(xiàn)了智能電網(wǎng)的核心理念和內(nèi)涵，代表了變電站的先進(jìn)技術(shù)和發(fā)展方向。因此，智能一次設(shè)備框架的設(shè)計(jì)是一項(xiàng)重要的工作，相關(guān)部門必須對其給予高度的重視，采取科學(xué)合理的設(shè)計(jì)方案來實(shí)現(xiàn)智能變電站的穩(wěn)定運(yùn)行。
一、智能一次設(shè)備框架的設(shè)計(jì)方案
1.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
圖1：智能一次設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖
一般來說，智能一次設(shè)備的構(gòu)成主要包括電氣和信息兩個部分。其中，電氣部分主要包括一次設(shè)備本體、互感器、傳感器以及操作結(jié)構(gòu)等幾個部分，信息部分則為智能組件及其內(nèi)部所配置的智能單元。從圖1中我們可以看出，該設(shè)計(jì)方案對于電氣部分和信息部分都有較為科學(xué)的設(shè)計(jì)。電氣部分中主要包括電氣接口和地線接口兩部分，其中，電氣接口主要是用來連接一次設(shè)備本體和變電站電氣主接線，地線接口主要是用于連接設(shè)備整體的保護(hù)接地。信息部分中所包含的接口主要有5種類型，這些接口都連接著智能組件，從而實(shí)現(xiàn)變電站的智能化運(yùn)行。此外，在對智能一次設(shè)備框架進(jìn)行設(shè)計(jì)的時候，一次設(shè)備本體、互感器和傳感器以及智能組件3個部分，可以根據(jù)實(shí)際需求選擇分離制造或集成制造。
1.2工作原理
由于各個變電站的類型和運(yùn)行需求各不相同，因此在對智能一次設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)的時候，也應(yīng)該按照實(shí)際情況采取科學(xué)合理的設(shè)計(jì)方法。通常情況下，智能變電站運(yùn)行中智能單元的實(shí)現(xiàn)主要可以分為信息采集與處理、數(shù)據(jù)分析以及決策3個過程。具體流程圖如圖2所示。
圖2：智能單元實(shí)現(xiàn)具體流程圖
在信息采集與處理、數(shù)據(jù)分析以及決策這3個過程中，信息采集與處理中所涉及到的信息主要包括設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)、專項(xiàng)接口以及上層命令等多個方面的信息，這些信息通過特定的接口向系統(tǒng)的智能組件進(jìn)行傳輸，以此來提供系統(tǒng)對其統(tǒng)一處理；數(shù)據(jù)分析過程主要是在相關(guān)信息采集和處理之后，根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際需求來從大量數(shù)據(jù)中提取有用的信息，并分析處理的結(jié)果；決策過程主要是根據(jù)數(shù)據(jù)處理的結(jié)果，結(jié)合系統(tǒng)的具體需求來實(shí)現(xiàn)變電站運(yùn)行的智能化。
二、對于智能單元的設(shè)計(jì)
對于變電站智能單元的設(shè)計(jì)，主要包括狀態(tài)監(jiān)測與設(shè)備記錄和測量計(jì)量與智能操作幾個方面：
2.1狀態(tài)監(jiān)測與設(shè)備記錄
通常情況下，變電站一次設(shè)備無論是在絕緣狀態(tài)、運(yùn)行狀態(tài)還是機(jī)械狀態(tài)下，都有各自的狀態(tài)量信息，狀態(tài)檢測主要是對這些信息進(jìn)行提取，并且根據(jù)對這些信息的分析和處理來判斷一次設(shè)備目前的所屬狀態(tài)，從而對設(shè)備實(shí)行相應(yīng)的操作。設(shè)備記錄主要是對設(shè)備的一些相關(guān)信息進(jìn)行如實(shí)記載，這些信息主要包括設(shè)備的型號、參數(shù)、歷史故障、所采用的檢修方法以及使用壽命等。對這些信息的記錄主要是為了更好的對設(shè)備進(jìn)行管理，使其作用能夠最大限度的發(fā)揮出來。
2.2測量計(jì)量與智能操作
測量計(jì)量與智能操作也是智能單元設(shè)計(jì)的一項(xiàng)重要工作。其中，測量計(jì)量主要是根據(jù)互感器和傳感器的采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時電氣量和開關(guān)量的測量、電能的計(jì)量等計(jì)算，使工作人員能夠?qū)ジ衅骱蛡鞲衅鞯墓ぷ饔幸粋€全面而又系統(tǒng)的了解。智能操作主要是根據(jù)對一次設(shè)備相關(guān)的數(shù)據(jù)分析的結(jié)果以及設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，針對不同的任務(wù)采取相應(yīng)的操作，從而實(shí)現(xiàn)變電站一次設(shè)備的智能化。
三、配置方案的合理選擇
配置方案的合理選擇對變電站智能化運(yùn)行的實(shí)現(xiàn)具有不可或缺的意義。隨著社會各個領(lǐng)域?qū)﹄娏ο到y(tǒng)運(yùn)行要求的不斷提高，以往的每個設(shè)備配置一個智能組件的方案不僅浪費(fèi)資金，而且還不能很好的滿足用戶的需求。由此可見，配置方案的合理選擇不僅能較為經(jīng)濟(jì)的滿足一次設(shè)備的智能化發(fā)展，而且還能夠減少網(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān)，增加設(shè)備操作的便利性。為了確保配置方案的選擇科學(xué)合理，根據(jù)智能變電站智能一次設(shè)備框架的需求，對于智能開關(guān)的配置、智能變壓器的配置以及雙母分段主接線的配置主要采用的方案如圖3、圖4、圖5所示。
圖3：智能開關(guān)的配置圖
圖4：智能變壓器的配置
圖5：雙母分段主接線的配置圖
三、結(jié)語
綜上所述，隨著社會各個領(lǐng)域?qū)﹄娏ο到y(tǒng)運(yùn)行要求的不斷提高，實(shí)現(xiàn)變電站智能化運(yùn)行也得到了相關(guān)部門人員的高度重視。為了能夠從根本上滿足用戶對電力系統(tǒng)的需求，工作人員應(yīng)該根據(jù)變電站智能化運(yùn)行的需求，分別對變電站的一次設(shè)備框架、智能單元以及配置方案進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，以此來實(shí)現(xiàn)變電站的智能化運(yùn)行，促進(jìn)我國電力企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn)：
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