變電站土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題的現(xiàn)狀

　　隨著國家經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，電力工程占據(jù)著重要的地位，能源是我們?nèi)祟惿娴谋Ｕ弦彩俏覀儾豢苫蛉钡臇|西。本文就是通過對(duì)變電站土建的結(jié)構(gòu)的相關(guān)設(shè)計(jì)問題來做出詳細(xì)的闡述，僅供相關(guān)人士參考。

　　【關(guān)鍵詞】變電站;土建工程;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);現(xiàn)存問題;解決措施

　　1變電站土建設(shè)計(jì)常見問題

　　1.1變電站地址選擇方面的問題

　　變電站土建工程是工程特殊復(fù)雜，變電站內(nèi)運(yùn)用到高電壓、大電流的電器設(shè)備，內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并且各電路系統(tǒng)之間相互交織，不良的氣候條件和自然災(zāi)害的出現(xiàn)和發(fā)生，比如冰凍、洪澇、特大暴雨、風(fēng)雪、地震以及雷電等，極易損壞電氣設(shè)備，造成電路系統(tǒng)短路，導(dǎo)致火災(zāi)或爆炸等嚴(yán)重安全事故。與此同時(shí)，設(shè)備使用和運(yùn)行過程中產(chǎn)生的噪音等形成噪聲污染，影響周圍人民的日常生活，在實(shí)際施工過程中，如果變電站選址不當(dāng)，選擇低洼或暴雨雷電頻發(fā)區(qū)域，會(huì)引發(fā)上述問題，影響變電站的安全可靠性，造成經(jīng)濟(jì)損失。因此，變電站地址的選擇至關(guān)重要，然而在一些變電站土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，由于土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員不重視變電站選址，在選址前未進(jìn)行縝密調(diào)查，致使變電站選址不合理，成為土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的凸顯問題之一。

　　1.2土建結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和安全性方面的問題

　　變電站內(nèi)部使用電氣設(shè)備眾多，且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，電氣設(shè)備的工作環(huán)境也不同，安全性成為變電站土建工程設(shè)計(jì)中的重要問題。1.2.1荷載設(shè)計(jì)方面存在的問題荷載的設(shè)計(jì)值取值是永久組合值的1.5倍，但設(shè)計(jì)師通常混淆設(shè)計(jì)值與永久組合值，錯(cuò)誤使用。當(dāng)?shù)鼗冃挝闯鲈O(shè)計(jì)值時(shí)，即被視為不滿足設(shè)計(jì)要求，就需要增加基礎(chǔ)底面積和深度，浪費(fèi)工程材料。設(shè)計(jì)師在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，誤認(rèn)為屋面全跨布置產(chǎn)生最大內(nèi)力，忽視半跨式設(shè)計(jì)的可荷載更大這一特點(diǎn)，進(jìn)而影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。1.2.2建筑物結(jié)構(gòu)質(zhì)量不合標(biāo)準(zhǔn)變電站是電能供應(yīng)的基礎(chǔ)設(shè)施河核心部分，在變電站土建過程中，應(yīng)高度重視土建結(jié)構(gòu)的安全性、穩(wěn)定性和耐久性，進(jìn)行變電站建設(shè)時(shí)，如果選用的建筑構(gòu)件質(zhì)量不附和標(biāo)準(zhǔn)，變電站選址時(shí)地基不牢固，建設(shè)時(shí)為減少工程量加快施工進(jìn)度，未將地基夯實(shí)，地基建筑面積未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求，就忙于施工，都會(huì)導(dǎo)致建筑物的結(jié)構(gòu)性能差，安全性和穩(wěn)定性降低，影響變電站安全性及使用壽命。

　　1.3站內(nèi)整體布局方面的問題

　　1.3.1設(shè)計(jì)圖紙方面存在的問題土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙是土建結(jié)構(gòu)施工的重要參考依據(jù)，是整個(gè)土建結(jié)構(gòu)施工中的重要一方面，如果結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙中存在較突出的設(shè)計(jì)缺陷和問題，尤其是設(shè)計(jì)圖紙的科學(xué)規(guī)范性和標(biāo)準(zhǔn)化方面，將會(huì)對(duì)后續(xù)的施工建設(shè)產(chǎn)生錯(cuò)誤的指導(dǎo)，造成施工干擾和困難。1.3.2尺寸設(shè)計(jì)存在的問題針對(duì)變電站土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作，具體的構(gòu)件尺寸設(shè)計(jì)方面存在諸多較為突出問題，特別是設(shè)計(jì)室外變配電構(gòu)架中所使用的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件厚度時(shí)，設(shè)計(jì)人員缺乏專業(yè)經(jīng)驗(yàn)，忽視節(jié)點(diǎn)構(gòu)造需求和結(jié)構(gòu)厚度的重要性，只單一依據(jù)強(qiáng)度以及穩(wěn)定性計(jì)算數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，或者為謀求更高的利潤，追求利益最大化，而選用厚度不足的設(shè)計(jì)模式，如果在后期使用中設(shè)計(jì)的相對(duì)應(yīng)構(gòu)件厚度不能滿足構(gòu)造應(yīng)用的需求，就會(huì)產(chǎn)生一些安全隱患，影響整體土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)效果以及安全穩(wěn)定性。1.3.3保護(hù)層厚度設(shè)計(jì)不合理目前大量變電站存在內(nèi)部布局不合理的問題，變電站除建筑整體結(jié)構(gòu)外，還使用大量的電氣設(shè)備，而絕大多數(shù)電氣設(shè)備對(duì)安裝環(huán)境都有較高要求，站內(nèi)建筑平面布局的不合理直接影響電氣設(shè)備的安全穩(wěn)定。部分土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在具體設(shè)計(jì)過程中，未能充分考慮電氣設(shè)備安裝方面的注意事項(xiàng)，導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)與電氣安裝工程發(fā)生沖突，部分設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程中忽視細(xì)節(jié)問題，例如通風(fēng)口直徑過大且未設(shè)置防護(hù)網(wǎng)，為設(shè)備運(yùn)行設(shè)下了潛在的安全隱患。1.3.4間距設(shè)計(jì)土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，對(duì)于伸縮縫間距設(shè)計(jì)爭議頗大，按照設(shè)計(jì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，要求如果屋面不進(jìn)行隔熱層設(shè)計(jì)，應(yīng)確保間距不超過0.5m，由于施工材料與結(jié)構(gòu)會(huì)隨溫差的變化發(fā)生伸縮，加之設(shè)計(jì)人員未嚴(yán)格按照相關(guān)設(shè)計(jì)要求標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行伸縮縫間距設(shè)計(jì)，導(dǎo)致目前很多建筑即使設(shè)置伸縮縫，仍存在溫度裂縫現(xiàn)象。

　　2針對(duì)現(xiàn)階段建設(shè)設(shè)計(jì)問題的解決措施

　　2.1土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)前進(jìn)行可行性研究

　　由于變電站土建工程周期長，使用設(shè)備數(shù)量種類多，參與人員眾多，在前期調(diào)研時(shí)，應(yīng)對(duì)變電站選址、電網(wǎng)規(guī)劃、供電需求、人員流動(dòng)等進(jìn)行綜合分析，搜集變電站選址處的地質(zhì)資料，對(duì)地質(zhì)狀況、承載能力和環(huán)境進(jìn)行實(shí)際勘察，為變電站土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供可靠依據(jù)。依據(jù)變電站的選站位置、建站面積等因素及當(dāng)?shù)卣膶彶榕鷱?fù)意見，科學(xué)論證變電站土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，確保設(shè)計(jì)的可行性。

　　2.2合理精確進(jìn)行變電站選址

　　進(jìn)行變電站土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，變電站選址涉及變電站的正常穩(wěn)定運(yùn)行及高效利用，在確保選址方案科學(xué)合理、具有可行性的前提下，還應(yīng)充分考慮以下要素。2.2.1確保周圍環(huán)境變電站選址應(yīng)盡可能選擇在周圍環(huán)境良好的地區(qū)，選在負(fù)荷中心，盡可能建設(shè)在進(jìn)出線走廊，以便于變電站與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，交通便捷，便于工作及運(yùn)輸人員的正常工作。選址區(qū)域最好在開闊、平坦及居民區(qū)較少的區(qū)域，能夠?qū)υ胍粲幸欢ň彌_的地方，最大限度減少因設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生的噪音對(duì)周圍居民的影響。2.2.2地質(zhì)條件的選擇我國地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，地形地貌多樣，影響變電站土建施工，所以變電站進(jìn)行選址時(shí)要充分考慮工程所在地的實(shí)際地質(zhì)情況，尤其是要避免風(fēng)口、斷層、滑坡、塌陷等自然災(zāi)害高發(fā)區(qū)域，避開山坡，降低因滑坡和滾石對(duì)站內(nèi)電氣設(shè)備的損壞，變電站站址最好選擇在高地勢(shì)處，避免因洪水堆積低洼區(qū)域造成影響，確保變電站充分的發(fā)揮作用。2.2.3遵循電氣設(shè)備及線纜進(jìn)出線的規(guī)范和用地原則變電站地址應(yīng)在負(fù)荷中心較近處，且與工程所在地城鄉(xiāng)規(guī)劃相協(xié)調(diào)，在比較開闊的區(qū)域設(shè)置進(jìn)出線走廊應(yīng)，以便于電纜埋設(shè)及進(jìn)出線架空。在不影響變電站正常建設(shè)的前提下，要嚴(yán)格遵循節(jié)約用地原則，減少土地占用，節(jié)約經(jīng)濟(jì)支出。

　　2.3優(yōu)化結(jié)構(gòu)荷載取值

　　在進(jìn)行土建工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，荷載取值實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員需要綜合考慮全跨布置的取值范圍和半跨式結(jié)構(gòu)可能承受的應(yīng)力范圍，以最危險(xiǎn)狀況下的極值來設(shè)計(jì)，從而確保土建結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。此外，在分析設(shè)計(jì)積雪荷載時(shí)，應(yīng)分別對(duì)全跨和半跨情形進(jìn)行分析，半跨式對(duì)積雪均勻的不同情況進(jìn)行分析，全跨式需分析均勻與不均勻分布產(chǎn)生的影響，以確保屋面結(jié)構(gòu)的安全性。

　　2.4重視設(shè)計(jì)安全性

　　變電站土建設(shè)計(jì)要從多角度出發(fā)，充分考慮建筑結(jié)構(gòu)壽命和周期，做好建筑設(shè)計(jì)安全措施，進(jìn)行科學(xué)的預(yù)測(cè)和分析，按照變電室安全標(biāo)準(zhǔn)，科學(xué)設(shè)計(jì)配電室穿墻套管與地面之間的距離，同時(shí)還應(yīng)考慮變電站內(nèi)部建筑物的實(shí)用性，多將休息室與主控室臨近設(shè)計(jì)，根據(jù)實(shí)際需求在配電室與主控室之間設(shè)置外開門，預(yù)防火災(zāi)發(fā)生時(shí)及時(shí)疏散人員得到，接近主變側(cè)留門窗滿足防火標(biāo)準(zhǔn)，使變電站質(zhì)量達(dá)到合格的水平，嚴(yán)重杜絕安全隱患。

　　2.5重視工程建設(shè)質(zhì)量

　　針對(duì)工程建設(shè)中的質(zhì)量問題必須高度重視，變電站土建設(shè)計(jì)人員首先應(yīng)從思想上提高對(duì)施工質(zhì)量重要性的認(rèn)識(shí)，增強(qiáng)責(zé)任意識(shí)，樹立安全意識(shí)，著眼于工程的安全性和耐久性，通過科學(xué)分析、精確的理論計(jì)算及實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)，進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，確立科學(xué)合理的結(jié)構(gòu)體系，延長變電站的使用周期到規(guī)定的使用壽命之上。

　　3結(jié)語

　　綜上所述，變電站工程項(xiàng)目隨著我國電網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大而與日俱增，變電站土建設(shè)計(jì)涉及整個(gè)工程的質(zhì)量、安全性及可靠運(yùn)行性，潛在安全隱患影響正常電能的供應(yīng)和使用，阻礙正常生活生產(chǎn)的和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，威脅工作和使用生命安全，必須足夠重視土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，結(jié)合土建設(shè)計(jì)理論與實(shí)際工作，分析和研究變電站土建設(shè)計(jì)中常遇到的問題，制定科學(xué)合理的設(shè)計(jì)方案，提高施工質(zhì)量，從根本上消除變電站土建工程中現(xiàn)存的以及潛在的各種問題和安全隱患，推動(dòng)我國變電站土建設(shè)計(jì)工作迅速長遠(yuǎn)發(fā)展。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1]楊蔚清，張京祥.簡論我國變電站土建施工策略[J].江蘇建材，2010.

　　[2]陳肇元，徐有鄰，錢稼茹.土建結(jié)構(gòu)工程的安全性與耐久性[J].建筑技術(shù)，2002.

　　作者：曾柯 單位：四川電力設(shè)計(jì)咨詢有限責(zé)任公司

　　推薦閱讀：《水電能源科學(xué)》(Water Resources and Power)屬于工業(yè)技術(shù)類學(xué)術(shù)性刊物，創(chuàng)刊于1983年，教育部主管，中國水力發(fā)電工程學(xué)會(huì)、華中科技大學(xué)主辦，武漢國測(cè)三聯(lián)水電設(shè)備有限公司、鄭州大學(xué)水科學(xué)研究中心協(xié)辦主要報(bào)道水、電、能源及相關(guān)學(xué)科的新理論、新技術(shù)、新方法及工程應(yīng)用成果，適當(dāng)報(bào)道經(jīng)驗(yàn)交流、技術(shù)革新和技術(shù)改造，涉及水電、電氣與電子、能源與動(dòng)力、土木與力學(xué)、環(huán)境工程、控制工程、計(jì)算機(jī)等多個(gè)學(xué)科。讀者對(duì)象為從事水、電、能源開發(fā)與研究、生產(chǎn)、建設(shè)、設(shè)計(jì)施工、教學(xué)的科技和管理人員及大專院校師生。。