摘要：变电站土建设计是变电站建设中的一个重要组成部分，变电站土建工程对于变电站的稳固性和安全性有着直接影响，而土建设计是工程施工的基础和前提，且如何进行优化设计一直是变电站土建设计行业重点关注的问题。本文将对变电站土建设计的要点进行简单分析，然后提出如何对土建设计进行优化，以此来提升变电站土建工程的整体质量，为变电站的后期使用奠定基础。
关键词：变电站；土建工程；设计要点
引言
城市化进程的加快，使得人们需要更多的电力支持，为了能够提供更加稳定的电力，要建设更多的变电站。目前，我国变电站在土建结构设计上还存在着一些问题，对后续施工架设环节造成了很大的影响，不仅造成了资源浪费，同时还影响了人们的用电质量，所以要利用合理分方式将变电站建设问题解决掉。
1变电站土建设计过程中存在的问题
1.1选址方面存在的问题
根据我国变电站工程项目的相关要求和建设标准，需要在变电站选址的过程中重视对土地资源的合理利用。但是，从当前变电站选址情况看，很多变电站项目的选址并不能满足相关规范的要求，例如，变电站站址未靠近负荷中心，且未能与当地工矿企业和城乡规划相互协调；输电路径走向、电缆敷设等不科学，影响了投产运行的安全性和可靠性。其次，变电站在使用过程中未节约用地，导致耕地和经济效益高的土地被占用，影响后续经济建设和持续发展。根据相关规定，变电站站址选择需结合适宜的地形、地貌以及地质条件，避开塌陷区滑坡、断层山区风口以及易发生落石滚石的场所。但是，由于前期规划方面的问题以及当地自然环境条件的限制，导致有些变电站站址的选择不够安全和可靠，容易出现洪涝灾害或其他自然环境灾害，威胁变电站使用的稳定性和安全性。
1.2站内布局不合理
经过调查发现，许多现有变电站内部的设计格局不尽合理，原因在于变电站内部不单单有土建结构，还有许多电气设备。这些电气设备的放置环境需要符合装备正常运转所必须的条件，而变电站站内布局的规划对于变电站安全稳定运行具有重大影响，然而，目前由于我国经济发展的区域不平衡性，一些偏远地区对变电站内部结构的设计还存在一定的不合理之处，例如对通风口、防护网络的设计不到位，不科学，都影响了变电站正常运行的有效性。
1.3变电站土建及标准化、模块化设计问题
在建筑设计过程中，要加强对细节的控制与管理，如在通风口过大的位置设置防护网，避免飞禽和老鼠等小动物的进入导致设备的破坏。变电站结构设计应满足现行国家规范中关于承载力极限状态和正常使用极限状态的要求，且满足设备正常运行对结构构件的要求。此外，根据标准化设计与模块化建设智能变电站的建设理念，还需要满足以下要求：（1）设计标准化，在一定区域内可以复制建造，例如，土质条件均匀的地区、抗震设防标准一致的城市等；（2）建筑空间大，跨度布置合理，净空满足设备安装要求；（3）造型轻巧美观，可作为城市景观与周围建筑物相协调等；（4）进行优化选择，充分利用当地的资源，采用节能、高效的材料，不浪费资源；（5）施工便捷，尤其可适用于占地面积较小的绿化带等区域。
2变电站土建设计要点
2.1前期准备阶段要点
（1）选址要点。在选址阶段，首先要对城乡规划、负荷分布以及电网结构等情况进行综合考虑，降低土石量的基础上尽量不占用耕地的面积，并且在条件允许的情况下多利用经济效益较低的地带。其次，在选址的过程中要始终坚持着节约的理念，一方面尽量多使用经济效益低的土地，另一方面也要考虑到特殊地带的交通运输条件，二者共同结合考虑，避免顾此失彼而影响了变电站选址的质量。再次，选址的过程中要对地质条件进行全面的勘察，避免一些不良地质条件对变电站土建工程产生直接影响。最后，变电站的选址还应当要与周围的生态环境以及人文环境相适应和协调，如果附近有军事基地、机场、景区等，应当要在获得相关部门批准并进行综合考察后在进行设计和后续的施工。（2）可行性研究要点。在变电站土建工程选址结束后，应当要对其可行性进行研究，通常会选用几个不同的技术经济指标来进行研究，包括地基处理指标、占地面积指标等方面。如：在地基处理指标方面的可行性进行研究，设计人员对选址的具体情况进行综合考察，包括不良地质、溶洞、滑坡体等，并根据实际考察的情况来对设计方案的可行性进行判断，对于方案中不适合的设计内容及时更改，合理修正，保证设计方案与实际情况相符。
2.2变电站土建的初步设计阶段
在变电站选址通过审核后，就要对变电站建设进行初步设计规划。可采用模块化的方法，科学合理地对变电站进行总体平面设计。在对变电站进行平面设计时，要结合建设地的实际情况进行合理规划，将整个变电站土建设计方案分为若干个功能区，进行模块化的专项设计，以确保各个功能区设计方案的科学合理。在设计过程中，一定要注意消防和检修方面的问题，站内道路设计一定要符合相关施工的实际需要，保证顺利运输。为了尽量缩小建筑面积，要在保证消防安全的前提下，合理规划建筑物的间距，尽量集中紧凑。
2.3变电站建筑方案设计
除平面和竖向两方面的空间设计外，变电站土建设计还包括其他方面的施工内容，如水工和暖风建筑方案设计，地基相关处理方案设计和变电站整体结构的方案设计等。为最大程度节约土地资源，利用已有的土地，降低土地使用量，一般采用联合布置的方法来进行变电站建筑方案的相关设计工作。
尽量将电气设备集中到同一座配电设备和主控楼内进行，加强对设备整体的监控，有效促进各项工作顺利开展，及时协调工作中出现的问题。剔除不合要求的设备，针对当前设备在变电站运行过程中可能存在的问题，选择合理的操作加以解决，更换不满足工艺技术要求的设备，保证变电站整体的设备质量。要加强对维修管理工作的重视，保证在变电站的每一房间内都有基本的设备维修和运行空间。推动变电站设计风格的变化，使其尽量与已有的周边建筑风格相融合，避免变电站设计过于突兀等问题，促进变电站与周边环境和谐统一。为保证变电站结构的稳定性，一般将钢结构作为变电站建筑物的支架和构架，整体采用钢筋混凝土框架模式。除此之外，也要考虑地震等因素可能对变电站安全造成的影响，结合预防地震的相关要求，综合当地曾经发生的最大地震等级等数据，确定合理的变电站抗震等级。变电站设计过程中一般采用桩基础和独立基础，而不使用条形基础和筏式基础，一方面原因是后两种建筑基础形式有特殊的应用条件，另一方面原因是前两种基础形式相比较而言，更能适应变电站荷载对地基产生的影响，可以降低变电站建筑对地基的影响，可避免出现地基不均匀沉降等意外现象。在变电站选址区域的地基状况相对较好时，可以直接使用天然地基开展建筑施工；若变电站所处地的地基土方较弱，要引入强夯法将土方压实以方便后续工作开展，结合变电站建筑荷载的预估情况进行合理处理；若变电站选址区域的地基大部分由淤泥层构成，为实现有效施工，必须淤泥进行必要的清理，同时也要引入桩基础的基础形式，通过预压法和灌注桩等相关措施，为建筑施工打造良好的地质条件，方便后续操作处理。要注意变电站各房间内的空气流通，设计合理的窗户范围，同时安装一定数量的换气设备，做好防爆和换气的相关工作，推动通风换气合理进行。
3变电站土建设计优化的几点建议
3.1设计前做好现场调查
良好的前期准备是任何工程得以顺利开展的前提和基础。因此，我们需要在开展变电站土建结构设计工作之前，充分收集有关变电站设计的材料，并充分研究和计算变电站线路设计的最优化及变电站内部各个环节之间的关系。此外，在变电站的前期设计和规划中，要充分考虑变电站的地址选择，根据变电站的选址来考察其地点的可行性，同时综合整个变电网络的规划总图，依据实际的建设问题进行科学的分析。设计人员要对目标建设地点的地质情况进行周密的检查，考察当地的地质承载能力，同时搜集当地的建设资料，并验证建设变电站的可行性。这样才能结合实际的建设需要来选择合适的地点来进行建设施工。最后根据站内规划的情况来获得当地政府的审批，进而保证变电站顺利建成。
3.2变电站地址的确定
一个好的变电站地址是一个变电站运行的基础。在进行变电站选址时，一定要进行多方对比，认真听取审核人员的意见和建议，以便选择最佳的建设地址。此外，还要确立科学合理的评价体系，在充分考虑工程实际问题的基础上，评选最佳方案，同时也要选择一个备用方案，以备不时之需，保证工程建筑的顺利进行。
3.3注重变电站工程建设的质量问题
为了有效增加变电站的工程质量，变电站土建结构设计员应该充分认识到变电站工程质量的重要性，提高自我的责任感与综合素质，保证在施工安全的前提下，及时发现施工中可能出现的问题，并制定行之有效的解决措施。此外，还需要成立一个健全的施工监督管理机制，提高对现场施工人员的监督管理力度，防止出现不严格按照施工标准来开展施工的行为，保证整个施工过程完全按照施工设计开展施工作业，并能够对规划设计存在的问题进行及时的修改。设计人员在变电站土建结构设计过程中，需要尽可能的保证工程的安全性与科学性，保证变电站投入运行的实际寿命达到理论使用寿命，这就需要变电站正式投入使用后，定期的对其进行检修，及时解决检修中发现的问题，从而保证变电站可以安全稳定运行。
3.4合理设计变电站土建结构施工配比
采取有效的技术措施和可靠的工程经验，降低水化热，控制混凝土的早期温度、提高变电站土建结构的和易性、减少泌水性、减少气泡含量、减少混凝土的早期收缩（主要是塑性收缩和自收缩）裂缝和减少混凝土的干缩、徐变，确保混凝土在满足本工程特殊要求的基础上具有较高的施工性能和耐久性。通过对集料、配合比的优化和优选，使之达到最佳配合比例，配制出水化热低、收缩小、无裂缝，并能有良好的施工性能和耐久性优异高强、高性能混凝土。通过高性能减水剂、胶结材料和粗细骨料的选择与精心的配合比设计，使变电站土建结构混凝土拌合物的屈服剪应力减少到适当程度，同时又具有足够的塑性粘度，使骨料悬浮于水泥浆体中，混凝土拌合物具有高流动性，又不出现离析泌水现象，能在自重下自由流淌填充模板内空隙并形成密实均匀的结构，从而确保变电站土建结构设计的安全稳定性。
结语
综上所述，电力行业的不断发展对变电站土建设计的要求越来越高，传统的变电站土建设计方法已难以满足新时代变电站的工作要求。因此，需要优化系统规划、站址选择、总平面布置、建构筑物等变电站子系统在全寿命周期成本方面的设计途径，逐步达到标准化设计、模块化建设、工厂化加工、机械化施工。针对对变电站土建设计问题予以控制与规避，明确变电站土建设计过程中存在的不足，并采取有效措施进行处理，提高变电站土建设计与土建建设的效率和质量。
参考文献
[1]龙小锐.变电站土建结构设计存在问题及方案处理研究[J].环球人文地理，2015（22）.
[2]李朋.浅谈变电站土建结构设计存在的问题及针对性措施[J].信息化建设，2016（01）.
[3]林岩.变电站土建设计的要点分析［J］.企业技术开发月刊，2015（2）：162-163.
[4]朱丽敏.变电站土建设计要点及优化策略研究[J].中国新通信，2014，16（24）：51.