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摘要：变电站在我国电力系统中是一个十分重要的环节，变电站结构主要是钢结构框架，在本文中笔者将就变电站结构设计思路进行分析和探讨。
关键词：变电站；结构设计；思路研究
1引言
变电站能够实现对电力系统供配电的有效控制，主要是通过电气设备的组装来实现控制功能，随着我国对电力资源需求的提升，为了有效的降低电力系统本身的电能损耗，通常都选择高电压来进行电能传输，而变电站的结构设计则是关系到电力系统能否安全运行、能否满足用户用电需求的重要内容。
2变电站框架结构设计
我国的变电站框架结构设计已经比较成熟，为了更好地满足变电站的使用需求，在对变电站一次设计的时候要根据具体情况对变电站框架结构进行合理微调最终确定方案。
变电站框架结构设计内容：
（1）变电站的结构设计要根据变电站所处地区的土质、地基均衡性等特性，通过负荷值的计算来选用适当强度的材料，并且对重点部位进行图纸标注和文字信息说明；
（2）变电站的基础设计部分，可以通过柱下条基的方式来加强变电站基础的稳固性能，对于基础薄弱的部位可以通过较宽的基础来提升电站的稳固性能；
（3）变电站基础采用大直径的钢筋布置方式，以浇筑梁的方式来增强变电站平面结构的合理性，对于一些隔断墙体则可以通过设置隔墙的方式来进行隔断，但是不能够以预制混凝土作为墙体的过梁，对于变电站中通讯室比较多的房间则要求地板能够拆卸，便于地下通讯电缆设备的埋设。
（4）变电站梁体的设计要求能够根据附加钢筋的设计需求，并且根据梁体的承载能力以及梁体的纵筋搭设，在浇筑的过程中很容易出现弯曲、变形等问题，因此要根据梁体抗裂能力保证其设计能够满足的使用的需求。
（5）变电站的结构设计中有关柱的设计要求设计者充分的考虑到混凝土结构所能够承受的荷载能力，并且要根据实际情况尽可能的降低柱体的断面尺寸，对于一些比较短的柱体要求设计中纵筋使用短小型的，而且通过加密的方式来增强柱体的强度。钢筋的连接则要求采用机械性连接，提升柱体的可靠性。
3变电站的钢结构设计
为了能够节约变电站的建设成本，在变电站设计中一般都是通过架空线路的方式设计的，通过导线来对变电站的大体框架结构进行连接。根据现今阶段我国的变电站设计情况来看，在一些工业、经济等比较发达的地区由于其对于电力资源的需求比较高，所以通过钢管杆构支架的方式，这样更加简便、实用。
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3.1对内力的计算
根据目前国际中有关结构力学的分析研究我们了解到，在美国著名的科技公司中通过STADD软件能够实现对钢结构框架的内力分析，并且能够根据设计需求对框架的模拟承受能力进行计算，在我国的电力设计行业中，也有一些软件可以对钢结构内力进行计算，例如SST等都是常见的杆件内力计算软件；
3.2钢结构节点设计
（1）在钢结构体系中的管柱类部件的连接中，首先要根据管件的使用情况结合具体情况，为变电站建设施工提供较为便捷的部件需求，可以通过分段加工的方式来避免一些长度较大的管件的使用，之后再通过焊接的方式来对管件进行焊接，从而实现钢结构建筑整体化的作用，这种方式不但比较简便，而且能够保证钢结构主体的美观性和实用性，但是在现场进行焊接的过程中要注意防火，焊接完成之后要对焊接部位进行防腐处理。根据目前我国的变电站中钢结构的使用情况来看在对钢结构部件的连接中一般都是通过法兰连接的形式进行的。
（2）由于钢结构的人字柱头的焊接是钢结构焊接中的重要内容，因此要根据其受力情况通过转轴力的方式来尽量的降低人字柱的错位成都，而且在人字柱头的焊接之前要做好柱头定位避免出现移位等情况。对于一般的人字柱头焊接一般都将两个柱头之间的距离设定为10cm，这样便能够取得很好的钢结构部件的稳固效果。
（3）钢结构体系中部件与柱头之间的连接，由于变电站的钢结构体系要承担比较大的压力，所以如果设计不够合理则很容易导致钢结构部件整体被破坏，因此在钢结构体系的整体设计中要求我们能够提升其约束作用，达到增强结构刚度的目的。
（4）对于钢结构中的人字柱与基础部分的连接中，设计者一般都采用杯口插入的方式进行连接，具体的插入深度要根据抗拔能力的大小进行确定，具体的计算公式为：
H=N/（3.14D×F）。式子中H代表的是钢管所需要插入到杯口中的具体深度，而N则表轴力的具体设计数值，D表示拉杆的外部直径，F表示抗粘剪的强度。
4变电站结构设计的辅助工作
4.1技术交底
变电站的结构设计完成之后，要求设计者能够对施工单位对设计中的重要技术参数和设计规范进行技术交底，保证施工单位能够明确设计意图和设计需要，并且根据设计要求使用材料和设备。对于在施工过程中所涉及到的新设备、新方案，通过技术交底来进行双方协商，从而保证变电站的建设工作能够保质保量的在规定的期限内完成，避免由于技术交底不到位而导致后期出现工程返工，最大限度的降低人力、物力的浪费。
4.2严格管理设计变更
变电站的结构设计工作时根据业主方的使用需求以及变电站所处地区的实际情况继续综合分析考虑而制定的，因此设计变更除非在特殊情况下才可以实行，而且设计变更会对整个工程进度产生很大的影响，也容易造成一些施工单位为了能够在规定时间内完成施工要求而出现不按照规定进行施工作业的情况。在进行设计变更之前首先要征求业主方的意见，根据业主和施工单位的要求对施工方案进行变更，通过科学、充分的论证最终确定变更的施工方案，严格管理设计变更时变电站设计中要严肃对待的问题之一。
4.3做好工程验收工作
在变电站的结构设计完成之后交由施工单位组织开展施工，在施工过程中要求能够根据设计需求对施工现场进行实地考察，达到设计要求的标准时候在进行施工，对于不能够满足施工需求的部位进行技术变更以满足设计和施工需求，从而更好地保证变电站建设工作的开展。
5结束语
变电站是电力系统中的重要组成部分，其控制着较大范围内的电力供应，因此有关变电站的结构设计是保证供电系统安全运行的重要保证。为了能够更好地满足变电站的结构使用需求以及变电站整体的抗震能力，要根据变电站的使用需求以及不同地区的抗震等级要求进行综合考虑，从而更好地满足电力行业发展的需要。
参考文献
[1]全丽．谈城市变电站结构设计遇见的几个常见问题．《山西建筑》．2013年33期
[2]张艳．对110kV户内变电站结构设计及抗震设计的分析．《中华民居》．2011年12期
[3]叶云霞．110KV全屋内式变电站结构设计探讨．《管理学家》．2013年21期
论文作者:陈潮俊
论文发表刊物:《探索科学》2016年7期
论文发表时间:2016/10/26
标签：变电站论文; 钢结构论文; 结构设计论文; 需求论文; 柱头论文; 方式论文; 柱体论文; 《探索科学》2016年7期论文;