试论变电站土建结构设计存在问题及处理探究马茜

发表时间:2020/6/17   来源:《中国电业》2020年2月4期   作者:马茜 吕龙
[导读] 电力行业发展水平的提升,使得人们对电力供应质量提出了更好的要求
        摘要:电力行业发展水平的提升,使得人们对电力供应质量提出了更好的要求。而电力供应与变电站的建设有着很强的联系,为了满足人们对电力的需求,电力企业要完善变电站的土建结构设计。基于此,本文对变电站土建的选址、地基、以及施工产生的噪音等问题进行阐述,并提出相应的解决对策。
        关键词:变电站;土建结构;处理方案
       
        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问题分析
        变电站是电网得以正常运行的关键设施,在整个电网的施工建设中至关重要。因此,我们需要充分发挥变电站的作用,并保证建设的质量达到施工的标准。而变电站施工的关键性环节便是其土建结构的设计,其关乎后续的建设质量和建设成本的控制。但是,在设计规划的过程中,涉及多学科领域,一旦某个环节出现问题,则会导致整个设计工程的质量受到严重影响。现将当前出现的问题总结如下。
        1.1选址问题
        根据变电站的具体特点可以了解到,变电站站内的大部分设备具有大电流的特性,且各个电路之间相互穿插,很容易受到外界环境的影响,比如地震、山洪等恶劣环境。这都将会影响变电站内部设备的正常工作,并且发生线路短路的概率大大增加,进而引起变电站发生火灾等事故,给变电站的财产安全和人员的人身安全带来严重威胁,造成不可弥补的后果。所以,变电站的设计选址十分重要。如果将变电站选择在一些雷电频发的地区或者地势较低的地区,则会导致变电站的运行受到影响。但是在设计的过程中,很多变电站土建结构设计人员没有充分考虑地址特点对变电站的影响,导致其在设计的前期不能进行周密的考察,进而导致变电站的地理位置选择不科学,最后影响变电站的正常使用。
        1.2基础结构稳定性
        电力行业中的变电站涵盖大量的建筑结构设计,也是变电站的核心组成,其中,建设的建筑物也需要严格按照土建结构的设计来执行。变电站内部建筑结构设计质量的好坏,对其建筑物的质量和使用寿命具有很大的影响。如果其在基础建设的过程中,没有保证其结构设计的稳定性,则大大影响其本身的质量及功能。建筑结构问题会使电力行业变电站的正常运营受到威胁。地基建设和混凝土施工建设是当前建筑工程施工建设的主要问题,影响着建筑结构的基础性和使用持久性。
        1.3站内布局
        经过对当前变电站实地考察发现,现在有很多变电站内部的设计格局不科学。变电站内部不单单有建筑结构,还有很多电气设备,而大部分电气设备的放置环境需要满足设备运行的基本条件。因此,变电站站内布局的规划对变电站内部设备运行的稳定性具有重大影响。但是,当前许多从事变电站设计的工作人员本身对变电站的设计经验不是很丰富,因此在设计的过程中对变电站的整体运行尚缺乏周密的考虑,最终使得变电站内部的建筑物设计结构与变电所各种电气设备的使用相违背。
        1.4框架问题
        首先框架梁不仅要承受变电站建筑的荷载并将其传给框架柱,还要与框架柱形成一个整体的抗侧力体系,对于风荷载及地震等水平力进行抵抗。所以说为了确保变电站建筑具有较高的稳定性,要设计好框架梁。框架梁高度要按照其跨度进行计算,截面要小于200mm,高宽比要小于4。当梁高偏低或是偏梁时,要计算承载力与受剪截面,同时要确保其刚度、裂缝与标准一致。为了提升其抗震能力,要确保两端的纵向钢筋配筋率低于2.5%,对于梁端截面来说,一级要高于0.5,二级与三级要高于0.3,在梁顶端与低端要配置多于两根纵向的钢筋,一级与二级的钢筋直径要大于14mm,三级与四级的抗震与非抗震钢筋直径要大于12mm。其次,框架柱是指框架结构中用来承受梁与板的荷载,并将荷载力传给基础设计,属于重要竖向的支撑构建。


        2措施
        2.1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。。
        2.2选择合适的地址
        变电站的选址极为重要,不单单要求其选址的地点满足施工规划方案的有关要求,还需要确保变电站的选址可以达到各种电气设备的进出线要求。与此同时,还需要注意当地的城镇建设的总布局,并保证变电站的设计与城市规划不冲突。在变电站地址设计的过程中,要注意资源的合理配置,遵循节约的原则,并提高土地的利用效率,避免铺张浪费的现象发生。选择变电站的地址时,需要避免周围的环境对变电站造成影响。因此,在建设变电站时,往往选择污染源的上方。我国的地质环境分布较为复杂,地质类型较为丰富,因此,在变电站的设计过中,要注意避开一些特殊地貌,避免将变电站建设在断层和开风口等区域。此外,要避免将变电站设计在易滑落的山坡附近,进而避免滚石给变电站的基础设施带来损坏。在山洪多发地段,需要把变电站建设在高处。如果只能选择低处施工,则需采取一定的防洪措施,避免山洪带来的危险。
        2.3做好地基施工建设
        变电站的地基施工建设是保证变电站内、外部结构施工持久性的关键,因此,在变电站的土建施工设计中,需要采取一定的措施来保证地基建设的质量。在变电站的施工建设中,如果遇到不良的地基,则需要采取一些加强夯实的措施来保证地基的稳定性和强硬度。施工建设中往往采用垫层法等,但是具体的加固施工需要根据实际的工程需要来确定。在沟槽建设施工中,除了常规的技术手段之外,还需要根据管道及沟槽的具体分布特点来开展相应的施工建设。
        2.4做好规划
        变电站的总规划设计需要切实满足当前所在区域的规划蓝图,并结合当地的交通资源分布情况等,做好变电站的整体规划。根据施工需要,合理地规划建筑结构工程和电气工程的建设,并在规划的过程中遵循“节约”原则,同时保证变电站的各个分期设计满足总设计规划。变电站的主控室要最大限度地避免噪声污染,并根据电缆的长度需要建设在最优的位置。
        2.5框架问题改进
        在整个框架柱设计过程中,为了能够提升其稳定性,像是在地震发生时能够有较高的延性,其设计应与轴压比标准相符,实现此设计可以用过提升混凝土的标号或是添置界面面筋的方式进行。根据有关试验发现,剪跨比在2以下的短柱是以剪切的方式被破坏的,属于脆性破坏方式。所以在变电站土建设计时要减少短柱的设计,若是一定要使用短柱,就要对柱箍筋实行全高加密布置。
        3结束语
        综上所述,随着我国电网建设规模的扩大,变电站建设项目也逐渐增多。目前,我国变电站在土建结构设计上还存在着一些问题,像是选址问题、地基问题、噪音问题等,这些问题的存在,都会对变电站的运行造成不同程度的影响,只有将这些问题解决好,才能够为人们提供更好的电力服务。
       
        参考文献
        [1]王钢.变电站土建设计中的结构安全性与耐久性探析[J].中国新技术新产品,2012(23):251-252.
        [2]吴国军.变电站土建设计方案优化的合理化思考[J].宿州学院学报,2009,24(05):125-126.
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