关键词：变电站；土建设计；常见问题；对策
1变电站土建结构设计中存在的主要问题
在整个电力系统中，变电站有着非常重要的地位和作用，若要使变电站的作用得以充分发挥，就必须确保其建设质量。土建结构设计是变电站建设的基础环节，其质量优劣关系重大。由于变电站土建结构设计是一项较为复杂且系统的工作，其中涉及的内容较多，无论哪个环节出现问题都有可能对整体设计质量造成影响。比较常见的问题有以下几个方面
1.1 变电站地址选择方面的问题
由变电站的特点可知，站内很大一部分电气设备均为高电压、大电流的设备，并且电路之间互相交织，若是发生自然灾害，如雷暴、山洪、地震、冰冻等，都可能引起站内电气设备损坏，一旦设备出现短路，还可能引发火灾、爆炸等安全事故，其后果相当严重。为此，变电站地址的选择尤为重要。所以，在变电站土建结构设计中，必须合理选择站址。然而，某些变电站工程，由于土建结构设计人员对站址选择的重视程度不够，也没有进行认真的调查，致使变电站选址不合理，这是土建结构设计中较为突出的问题之一。
1.2 基础及结构稳定性方面的问题
在变电站中存在大量的建筑物，它们与电气设备一样，都是变电站重要的组成部分，因此土建结构设计中必须予以重点考虑。若建筑基础不牢固、结构设计不合理，从而导致建筑结构的稳定性和耐久性降低，影响建筑物自身的使用寿命，一旦建筑结构出现问题，势必会对变电站内的电气设备正常运行造成影响。在实际工程中，建筑结构稳定性和耐久性方面较为突出的问题是地基处理问题和混凝土质量问题，如不良地基未进行处理、混凝土裂缝等等，因为混凝土是建筑结构的主体，当混凝土出现问题时，结构稳定性和耐久性自然会受到影响。
1.3 站内整体布局方面的问题
由于变电站内除了建、构筑物之外还有大量的电气设备，而绝大部分电气设备都对安装环境有着较高的要求，若是站内建筑的平面布局不合理，则会对电气设备的安全、稳定运行造成影响。然而，有些土建结构设计人员因为缺乏经验，在具体设计中未对电气设备安装方面的问题予以充分考虑，致使建筑结构与电气安装工程发生冲突，这是比较突出的问题。此外，还有部分设计人员在设计过程中对一些细节方面的问题没有注意，如通风口的直径过大，且未设置防护网，从而给设备运行埋下了安全隐患。因此变电站布局应严格按照电气一次布局执行，同时兼顾抗震、防火等规范执行。
2变电站土建设计常见问题的控制措施
2.1变电站土建设计可行性研究阶段
（1）站址的选择
变电站地址选择时，首先应当明确变电站负荷中心的位置，土建设计人员根据系统专业人员提供的资料，进行全面技术经济比较及必要的调查、收资、现场踏勘、勘测和试验工作，提出推荐意见，初步确定两个及以上可行的站址方案，这些选址地点应当尽量靠近负荷中心，以便能够降低网损，以上工作完毕之后要对几个站址方案进行比选，比选需要考虑以下因素：
①所选定的站址应与当地城镇规划、工业园规划、自然保护区规划或旅游规划区规划相协调，不得将站址建在已有滑坡、泥石流、大型溶洞、矿产采空区等地质灾害地段，站址不宜压覆矿产及文物，应避免与军事、航空和通信设施的相互干扰，站外交通应满足大件设备运输要求，应充分利用就近的生活、文教、卫生、交通、消防、给排水等公用设施。
②站址选择过程中，应落实清楚站址的详细位置，即站址所在位置的省、市、县、乡镇、村落的名称；要对站址的地形、地貌、海拔高度、自然高差、植被、农作物种类及分布情况等，收集到相关影像资料及其他技术资料。
③变电站选址时，应该落实清楚选定的站址目前土地使用权与土地使用性质，落实站址是否位于当地的基本农田保护区，除非当地国土部门对土地总体规划作出相应的调整，否则不能侵占基本农田修建变电站。此外，需要积极与当地规划部门沟通，以防止出现变电站选址与总体规划相冲突的情况发生。
④站址的水文地质、交通运输、土地征用等是否可行以及是否易于执行；同时，为了能够实现环境友好型、资源节约型电网的建设，在选址时要尽可能的使用劣地、荒地，不占用或者少占用耕地等。
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2.2变电站土建初步设计阶段
（1）变电站的规划设计
变电站总体规划应根据工艺布置要求以及施工、运行、检修和生态环境保护需要，结合站址自然条件按最终规模统筹规划，近远期结合，以近期为主。分期建设时，应根据负荷发展需要，合理规划，分期或一次征用土地。总体规划应根据上述原则，对站区、水源、给排水设施、进站道路、防排洪设施、进出线走廊、终端塔位、站用外引用电源及周围环境影响等进行统筹安排，合理布局。
（2）变电站的平面布置设计
变电站的平面布置设计应当依据电气平面布置情况进行设计，在与总体规划相符的前提下，对变电站进行合理的工艺布置，以便实现节约用地、交通方便、分区明确。采用模块化的方式进行总平面布置，将总平面划分为配电装置场地、主变场地、110kV配电装置区等功能分区。站内的各个功能分区通过变电站内的道路实现连接，变电站内道路的转弯半径、宽度等要符合消防、检修、变电站运行、大物件运输等的要求。为了能够尽量降低土地的占用量，同一时期内修建的建筑物要尽量集中布置；在消防间距满足要求的基础之上，应使各建筑物做到紧密布置。
（3）变电站的竖向布置设计
站区竖向布置应合理利用自然地形，根据工艺要求、站区总平面布置格局、交通运输、雨水排放方向及排水点、土（石）方平衡等综合因素，因地制宜设计竖向布置，尽量减小边坡用地、场地平整土（石）方量、挡土墙及护坡等工程量，并使场地排水路径短而顺畅。
在确定变电站场地的设计标高时，应当考虑该地区在历史上的最高内涝水位以及标准洪水位。在确保场地标高满足涝水水位以及洪水水位的基础之上，进行场地土方工程量的计算，通过土方平衡设计使场地土方工程量最小，最终确定变电站场地的设计标高值。
（4）变电站的建筑布置设计
变电站的电气设备在符合工艺技术要求的基础之上，应当尽可能的使其位于同一座配电装置楼或者主控通信楼内。在变电站的平面布置设计上，变电站内必须满足设备维修和运行的空间；在建筑物的立面设计上，应尽量使其与周围的环境相融合，做到二者的和谐统一。
变电站结构设计，明确建筑物设计方案和建筑物的面积及结构型式，根据地勘报告明确地基要不要进行处理，如要进行处理，需明确合理的地基处理方案。
目前根据国家电网的相关规范规定，站内建筑物执行模块化设计，结构型式采用钢框架结构，构架和支架采用钢结构。建筑物所采用的基础形式，不仅要考虑到建筑结构所传下来的荷载大小，而且要考虑变电站地址的地质情况。
建筑物的给排水应根据站内人流量设置站内给排水的数量，明确给水、排水、消防方案。进行变电站的暖通和通风设计时，应当使其符合消防以及设备正常运行的要求，依据变电站各屋的防爆、换气次数以及温度的要求，运用机械通风、自然通风、空调换风等方式进行温度和空气的调节。
2.4变电站土建的施工图设计阶段
变电站土建的施工图设计阶段首先是要满足初步设计确定的原则和建设规模，是将已经通过审查的方案运用到现实中的阶段，其次是设计施工图时要满足实际生产的工艺要求，确保建成后的正常使用，更加重要的是应保证设计成品的设计质量。
施工图包括总图、建筑、结构、暖通、给排水等专业。为了能够有效的提升土建工程的施工效率及施工图的质量，可以考虑使用以下措施：①建立各专业之间资料互提制度，以便能够使参与设计的各专业之间实现有效的沟通，尽量避免各专业之间因缺少沟通而产生的矛盾；②建立变电站土建施工反馈制度，以便能够将变电站土建施工中所碰到的问题快速地反馈到设计部门，进而完善土建设计。
3结语
变电站的土建设计需要注重可行性研究阶段、初步设计阶段以及施工图设计阶段；由于变电站所在地区不同、地质条件以及重要性不同，因而土建设计就会有很大的不同，但只要能够有效的把握设计重点，就能够很好的完成土建设计任务。
参考文献：
[1]《土木工程材料》，中国电力出版社
[2]《变电站总布置设计技术规程》 中国电力出版社
[3]《国家电网公司技术标准管理办法》
论文作者:赵茜
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第16期
论文发表时间:2019/12/16
标签：变电站论文; 土建论文; 站内论文; 建筑物论文; 场地论文; 结构设计论文; 施工图论文; 《当代电力文化》2019年第16期论文;