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摘要：变电站作为供电系统中非常重要的一个环节，其设计的质量和科学性直接影响到电网供电的稳定性和持续性。因此在变电站的土建结构设计过程中，设计师要结合变电站地质的土质结构及性能要求，进行针对性的设计，从承载能力、抗震、抗风、耐久性等多方面综合考虑，准确把握土建设计的要点，不断提升变电站土建结构设计的科学性，以期做出安全、可靠、耐用的变电站设计方案。本文就结合实际对变电站土建结构设计选址的可行性以及土建结构设计的注意事项进行了分析，以期对后期施工有一定的参考。
关键词：变电站；土建结构设计；选址；其注意事项
随着我国科学的发展与综合国力的加强，人们生活水平得到较大提升，因此人们对于生活质量的要求也在不断加强，家用电器的普及增加了人们的用电需求，这也是在新建电站项目在不断延伸。变电站作为供电系统中非常重要的环节，很大程度决定了供电系统的稳定性和持续性，因此在变电站土建设计过程中设计人员应该充分考虑各种自然因素与客观因素，尽可能地保证变电站的稳定运行和可靠耐用。
一、变电站土建结构选址综合分析
变电站的选址对于变电站的稳定运行具有非常重要的作用，在一般的工程施工中对于变电站的选址大多选两或两个以上的地址进行比较，然后根据变电站施工的各种要求及自然因素综合选择，最后确定变电站位置。
（一）初步了解变电站位置。在进行变电站场址的初步选址时，要尽可能的了解当地的地理位置、硬件设施、交通状况以及周边环境等因素。在考察变电站选址时，要尽可能的避免颠覆性因素的出现，为后期的设计奠定良好的基础，并且相关施工人员应该摸清变电站选址地区的土地产权，明确该土地是国有土地还是民用土地，以免出现侵占农田的现象。在初步选址的过程中，要做好详细的记录，为后期的厂址选择奠定良好的基础，对于设计人员来说，很少有人能够进入到选址现场进行实地察看，因此进行前期资料的收集就显得十分关键，这也是为设计的科学性打下坚实的基础。
（二）对站所及其周边区域就规划设计、地质情况、地下水水位和河道情况以及自然环境等进行考察。这一环节对于变电站地址的选择具有十分重要的作用，在实际的设计过程中，设计人员应该将所有的因素综合考虑在设计范围内，并且作为其重要的参考依据。根据选中地址进行可行性调研报告的撰写为后期设计的科学性提供较为客观的理论依据，在进行相关设计时，要考虑周边地区的厂矿企业及民用地区，要做到协调发展。同时要持续关注本地区的水文状况，确定其洪水水位及洪涝水位，按照标准要求一百一十千伏的变电站选址要求，应该设计高度大于五十年一遇的洪水水位，避免供电设备遭遇水泡造成经济损失，同时施工人员也应该对所有的情况做到了然于胸，通过各种较为严苛的筛选方法，选出理想的变电站场址。
二、变电站土建结构的设计分析
（一）基础设计
针对不同的土质状况应进行有针对性的基础设计，在天然基础设计过程中，若发现出现地基土质较为松软，或者为防止地基出现局部下沉的现象，应采用柱下条形基础，在这种情况下柱下节点和基础底部面积的重复点较多，可以适当增加节点的基础宽度，并且能够一定程度的增加基础的稳定性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当基础承载力较差并且基础埋藏较深时，可以考虑带地下室建设栅栏设计结构，从而提升基础的承载力，当设计的变电站面积较大跨度较高时，基础中的梁柱配合也应该及时增加设计柱体的数量，保证基础的节点剪力局部压力较小。变电站，土建的基础设计，对于施工要求极为严苛的要求，要求对基础进行混凝土浇筑时要确保工期的完整性和结构的一体性，通过混凝土浇筑60天后再用微膨胀混凝土对其进行最后的封堵。对于建筑物有潜在地质灾害，如泥石流、滑坡等地质灾害，不应作为变电站厂址的备选区。
（二）框架梁设计
框架梁的作用除了起支撑楼体的作用外，并且将楼体的重力荷载传导到基础上，还有另外一个重要的作用就是和框架柱共同连接形成抗侧力体系。这个体系的建立，能够一定程度的抵抗水平方向荷载和地震水平力的作用，从而保证变电站结构的稳定性。当梁高较低并采用扁形梁的结构时，除了验算其承重荷载和受剪力外，还应该考虑其挠度的要求。对于挠度计算时应扣除其实际的形变量进行负载验算，同时为保证梁形变的能够符合施工的要求，还应该在其两侧加装翼缘部件，从而保证框架梁荷载分布的均匀性，从而保证楼顶结构特性。对于梁内部的钢筋配比也有一定要求，按照不同的设计要求。框架梁内部所需配备的纵向钢筋的粗细程度也有所不同，按照防震等级，1到2级时，钢筋的直径不小于5毫米，抗震设计达到3到4级时，钢筋直径要不小于12毫米
（三）框架柱设计
框架柱作为框架结构中非常重要的稳定因素，主要承受承重梁及顶板对于荷载的传递，并且通过梁本身将荷载压力传递到基础上，主要考虑的是竖向荷载及支撑力的传递，因此在框架柱设计的过程中，既要满足抗震结构时的延展性要求，同时也要满足轴向力传递过程中引发的形变。因此可以通过增加框架柱设计横截面积来提高荷载传递的稳定性，同时还可以通过提高框架柱混凝土的施工标号来实现框架柱承重的稳定性。实践证明，在框架柱上的荷载传递过程中，破坏模式剪切力的作用要比挠度所产生的破坏较大，属于一种脆性破坏。在施工过程中要尽可能的避免短柱结构的出现，否则必须进行高密度的钢筋加固，从而确保短柱结构的稳定性。
三、变电站土建结构设计的注意事项
（一）结构安全性
为了确保变电站安全性能够得到保证，可以视情况提高结构的抗风险能力，采用比施工要求更高的施工规范，进行安全系数的测算，对于容易受拉或受压的部件进行加固等，能够一定程度的提升结构的稳定性，从而保证结构的安全性。在进行变电站的设计过程中，应该考虑其稳定性的要求，在相关参数的选取时应尽可能地保守的选择能够符合施工要求的变电站设计，同时对于其相关基础设施的建设也应该及时完善，在优化在排水系统及供水系统的优化上，应该以变电站的安全为主，在达不到排水要求的变电站应该及时予以叫停，并且做好相关的监督工作，这是对于变电站安全最大的一种保护。
（二）防火设计
变电站的防火设计作为其安全工作的重中之重，近年来一直被人们所重视，但是由于变电站长期暴露在野外，容易发生火灾的现象也越来越多。因此除了选择隔热性的材料外，还应该在室外电缆的进出口增设一道防火隔离墙。通过这样的方式，能够一定程度的阻止火势的蔓延。另外变压器作为变电站内非常重要的供电部件，很多火灾的发生都是因为变压器引起的。因此在进行变压器布置时应尽可能的考虑安全距离。在特殊情况下防火间距达不到设计要求时，要进行必要的防火墙设置，尽可能的减小安全隐患的存在概率。火灾作为变电站安全的最大威胁，应该尽可能地进行隐患的摸排，相关管理人员要做到定期不定期的抽查，建立健全隐患排查制度，提高火灾隐患排查意识，为保证变电站的稳定运行提供安全保障。
四、小结
随着科技的不断进步与社会发展的不断完善，变电站作为当前供电系统中非常重要的一个场所，其设计质量很大程度的影响了供电系统的稳定和持续输电能力。因此在变电站的设计及选址过程中，设计人员要结合实际进行合理的设计施工，因地制宜的进行施工要求的调整，在保证其安全的前提下，尽可能的节省不必要的工程开销，不断提升变电站土建的设计的科学性。
参考文献
[1]袁永明；浅谈变电站土建结构设计存在的问题及处理方案[M]；建筑工程技术与设计；2017年第27期 P1395
[2]王晓红，毛金花等；变电站土建结构设计存在问题及解决措施[M]；建筑工程技术与设计；2017年第21期 P1129
论文作者:王健生,李凌霄
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第29期
论文发表时间:2018/12/20
标签：变电站论文; 土建论文; 荷载论文; 基础论文; 结构论文; 框架论文; 过程中论文; 《建筑学研究前沿》2018年第29期论文;