变电站土建结构设计存在的问题与处理方案探讨

变电站土建结构设计存在的问题与处理方案探讨
发布时间：2022-03-23T06:06:52.900Z 来源：《城镇建设》2021年第9月25期作者：赖婧
[导读] 电力行业的发展，使得我国的变电站土建结构设计、建设标准不断升高
赖婧
杭州市电力设计院有限公司临安恒益分公司浙江省 311300
摘要：电力行业的发展，使得我国的变电站土建结构设计、建设标准不断升高，因此在对其进行设计时，应深入分析存在问题，采取有效措施进行改善，从而规范变电站土建结构的设计。

本文分析了变电站建筑设计的原则和要求，介绍了变电站土建结构设计的问题，探讨了相应的优化措施，以供参考。

关键词：变电站；土建结构设计；问题；措施
目前，电力工程建设已成为我国经济发展的主要助力，因此为保证用电设备高效、安全地运行，开始对现有变电站进行升级改造。

而变电站土建结构作为其中的关键部分，若设计环节出现问题，不仅会影响后续施工，还会造成资源浪费，甚至影响用电质量、威胁他人生命。

对此，必须高度重视变电站土建结构的设计，现结合工作经验进行如下阐述。

1、变电站建筑设计的原则和要点
1.1变电站建筑设计的原则
对于变电站建筑的设计，应遵循以下原则：一是可靠性，变电站设备的运行依靠土建工程的安全性，通过对模块的重新组合，保证电气设备正常运行；二是经济性，技术先进、安全可靠，满足变电站的核心与基本功能，并剥离多余、无用的功能，在整个生命周期内获得最佳的效益；三是先进性，变电站设备的选择应合理、先进，占地面积小，注意保护环境，而且相关经济技术指标要有先进性。

1.2变电站建筑设计的要点
变电站建筑设计过程中，尤其是设计形式确定时，应结合变电站的具体情况、地质环境、地理位置等，以便明确变电站的整体形态。

由于变电站施工场地有危险源，潜在隐患会导致施工人员受伤，甚至还会给电力企业带来经济上的损失，因此应采用特定方式进行识别。

基于此，应在土建施工中借助标识牌，对潜在危险点进行表达。

目前的变电站土建结构设计，通常会对结构进行建模处理，以获得相关参数[1]。

图纸设计过程中，应精准计算结构荷载和内力，要求设计人员深入分析施工现场，收集、整理数据，为土建结构设计提供数据支撑。

2、变电站土建结构设计存在的问题
2.1变电站位置问题
分析变电站的特征发现，变电站内的很多设备都有大电流，而且每个电路相互穿插，易受山洪、地震等因素影响，不利于变电站设备的运行，甚至会增加线路短路的风险，威胁工作人员的生命安全。

因此，科学选择变电站的位置非常重要。

若将变电站建设在地势低、雷电频繁的地区，会影响到变电站的正常运行。

但是从当前来看，很多设计人员并没有考虑变电站位置带来的影响，前期设计未进行细致、全面的考察，导致变电站位置不合理，影响正常运行。

2.2材料选择问题
对于变电站土建结构的设计而言，材料的选择至关重要。

伴随着社会经济的发展，可供选择的材料越来越多，比如混凝土、钢结构等，就是目前常用的材料类型，而且不同材料产生的效果也就不同，最终的建设成本也有所差别。

从实际来看，部分企业为节省施工成本，使用和土建工程不符的材料，影响土建结构的建设效果。

2.3土建地基问题
变电站综合楼建设过程中，土建地基建设是非常重要的环节，但是受施工技术、自然环境等方面的影响，给土建地基的建设质量带来影响。

若土建地基有质量问题，会影响到综合楼的使用。

一般来讲，土建地基问题体现在这些方面：一是变电站综合楼的选址，若其位于软土环境，坚实度、稳定性都比较差，影响工程质量；二是使用的土建地基处理方法不合理，轻则增加施工成本，重则影响工程质量；三是变电站所处位置地形起伏大，地基设计未考虑沉降问题，影响变电站结构的持久性和变电站的运行。

2.4荷载设计问题
除上述外，荷载设计也是变电站土建结构设计的重要方面。

对于荷载设计而言，其影响着土建工程的稳定性，若土建结构的荷载体系无法承担结构自重或外界作用力，就会导致其出现结构性的问题，影响整个变电站工程的施工质量[2]。

总的来讲，荷载设计问题也是变电站土建结构设计中的常见问题，也是日后需要改善和优化的一个任务。

3、优化变电站土建结构设计的建议
3.1合理选择变电站的位置
为充分发挥出变电站的作用，应确保其位置满足运行需求，可从这样几点着手：一是前期规划中，到现场调查，通过数据的收集和审查，明确变电站的选址；二是尽量选择无污染源的位置，综合考虑交通、环保等因素，加强对地质条件的调查，分析环境、地质条件可能会给变电站带来的影响，包括土壤、气候等，从而明确土建基础的牢固性，尽量不要将变电站建在容易滑坡的位置。

若当地地质条件特殊，山洪现象频繁，应将变电站建设在高海拔的位置，如果只能在海拔低的位置施工，应制定防洪措施，避免山洪爆发破坏变电站。

3.2科学地选择材料
对于变电站土建结构设计中的材料问题，最为有效的举措是充分了解土建结构的需求，以此为基础对材料进行针对性地选择，充分发挥材料价值，提高土建结构的设计水平。

同时，还要全面了解不同类型的材料，并进行系统、有效地分析和比较，进一步提升材料设计的效果。

此外，对材料进行严格的审验，即该材料的使用能否实现理想的效果，这对于土建结构设计而言尤为关键。

3.3做好地基施工建设
土建地基的施工质量，直接影响着变电站土建结构质量和使用寿命。

实践中，可从这样几点进行：一是勘查施工现场的地质，若地基承载力小，或位置较深、处于填土区，可以在设计桩基础时，以条形、独立柱为基础；二是使用科学的处理方法，比如碎石换填技术，尤
其是承载力弱、深度不大的土层，对软弱层进行清除处理，符合设计要求后采用碎石换填，确保高度达标。

对于条状地基，由于长度长、自重小，可采用砂石垫层增加基底面积；对于大型工程，可用灰土垫层。

所谓灰土垫层，也就是挖掉部分土层，用配比合理的土灰分层回填。

对于无法判断厚度，同时处于软土层的工程，可使用复合地基来增强承载力；三是重视土质质量的检验，明确压实系数，保证土垫层厚度符合要求，以承受上部结构的自重和压力[3]。

3.4优化荷载设计
为保证变电站土建结构的安全性，应重点关注荷载设计，即全方位地分析土建结构的自重、外界作用力，了解水平、竖直荷载的大小，以此为依据明确土建结构的设计要求，全面把握设计荷载，防止荷载不达标问题的出现。

此外，在施工图、设备安装图绘制过程中，应加强土建结构设计、设备安装部门之间的协作，确保电气安装顺利进行。

土建结构设计过程中，安全是首先考虑的问题，可从以下几点着手提高土建结构设计的安全性：一是基于配电室的安全性标准，明确穿墙套管、地面的距离，保护工作人员的生命安全；二是在主控室、配电室设计期间，设置疏散通道；三是在通风口、门窗处安装防护网，防止小动物、昆虫等进入变电站内损坏设备；四是科学配备主控室的照明设施，为工作人员营造明亮的工作环境，提高工作安全性。

4、结语
综上所述，伴随着国家电网建设规模的扩大，变电站建设项目越来越多，设计水平和建设质量不仅影响着变电站的运行，也影响着人们的用电质量。

本文通过分析发现，当前的变电站土建结构设计存在诸多问题，严重影响着变电站的运行。

对此，需要深入探讨问题成因，探寻最佳的解决措施，可从合理选择变电站位置、科学选择材料、优化荷载设计等方面着手，保证设计方案的质量，提升电力行业的服务水平。

参考文献：
[1] 邵长东.变电站土建结构设计存在的问题及处理方案研究[J].砖瓦世界,2021(6):252-253.
[2] 陈军.试论变电站土建结构设计存在问题及处理探究[J].中国房地产业,2019(18):223.
[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.。