變電站土建設(shè)計要點及優(yōu)化策略研究論文
摘要：
變電站工程的建設(shè)質(zhì)量與國家工業(yè)和經(jīng)濟的發(fā)展以及人們?nèi)粘Ｉ钣兄鴺O其重要的關(guān)系。而土建工程的設(shè)計和優(yōu)化則是變電站建設(shè)中的一項重要工作。其設(shè)計和建設(shè)的質(zhì)量，直接影響到變電站建設(shè)的整體質(zhì)量，對變電站的穩(wěn)定運行和正常供電具有重要意義�；诖�，文章對變電站土建設(shè)計的要點及優(yōu)化策略進行了總結(jié)和分析。
關(guān)鍵詞：變電站；土建設(shè)計；優(yōu)化措施
1、復合地基的設(shè)計與優(yōu)化。
在變電站的選址處，常見有壓縮性高、承載力低的軟土分布，工程上的一般做法是，當進行基礎(chǔ)設(shè)計時，如果遇到軟土的下臥層，當軟土不深時，使用超挖換填的方法，當軟土深度較大時，使用深層水泥土攪拌樁，來進行地基處理。然而，在llOkV變電站土建設(shè)計中，很多設(shè)計人員可能更為關(guān)注地基對承載能力極限狀態(tài)的預估，只對豎向承載水泥土攪拌樁復合地基的承載力特征值進行計算，而忽視了正常使用情況下對豎向承載攪拌樁復合地基變形的計算，可能導致地基變形問題。因此，在進行變電站地基基礎(chǔ)設(shè)計時，應(yīng)按照變形控制的原則，在進行沉降驗算時，考慮正常使用情況，實際豎向承載攪拌樁復合地基的變形，應(yīng)包括攪拌樁復合土層的平均壓縮變形和樁端下未加固土層的壓縮變形。
2、大體積主設(shè)備基礎(chǔ)的設(shè)計與優(yōu)化。
在llOkV變電站一般設(shè)置有至少2臺主變，2臺站用變，站用變分別接于lOkV或35kV母線，并根據(jù)電壓等級裝設(shè)有電容器等無功補償設(shè)備。對于體積較大的變壓器、電容器、GIS等主設(shè)備基礎(chǔ)，在施工中可能出現(xiàn)的問題有混凝土收縮裂縫大、空鼓現(xiàn)象、角部混凝土被損等問題。究其原因，主要是工程設(shè)計環(huán)節(jié)疏忽以及主設(shè)備基礎(chǔ)自身的特殊性造成的現(xiàn)有l(wèi)lOkV變電站土建設(shè)計相關(guān)文件如果未對相關(guān)需求明確規(guī)定，很可能導致實際施工環(huán)節(jié)不能滿足變電站自身要求，帶來混凝土收縮和裂縫問題。
另外，主設(shè)備基礎(chǔ)具有一定的特殊性，設(shè)備體積大，表面積大，主設(shè)備基礎(chǔ)的預埋件如果沒有進行二次振搗孔和密實工作，就易引發(fā)空鼓現(xiàn)象。因此，為避免混凝土收縮裂縫大的問題，應(yīng)在進行l(wèi)lOkV變電站土建設(shè)計時，對大體積主基礎(chǔ)設(shè)備設(shè)置后澆帶，并在設(shè)計文件中對沉降縫、后澆帶的施工工藝提出明確要求。另外，還應(yīng)選用減水率高、分散性能好、對混凝土收縮影響小的外加劑。對可能產(chǎn)生空鼓現(xiàn)象的主基礎(chǔ)設(shè)備，應(yīng)設(shè)計在設(shè)備基礎(chǔ)預埋件中間開孔并進行二次振搗。另外，可以考慮再設(shè)計圖紙中增加對倒角施工工藝的'要求，對主設(shè)備基礎(chǔ)露出地面的部分采用倒圓角，避免施工或檢修時的誤損傷。
3、變電站的主要建構(gòu)方案設(shè)計與優(yōu)化。
變電站的主要建構(gòu)方案設(shè)計主要包括平立面方案、地基處理和基礎(chǔ)方案、暖通風及水工方案、結(jié)構(gòu)方案設(shè)計。出于節(jié)約用地的目的，常采取聯(lián)合布置的方式對變電站進行設(shè)計。變電站的平立面方案設(shè)計需要達到以下兩個目的：
①平面要滿足各功能房間有足夠的空間。
�、诹⒚嬉烙^大方達到美學效果。
對于地基處理方案設(shè)計，強夯法適用于填土較厚的情況；天然地基處理技術(shù)適用于地質(zhì)好的情況；預壓法、水泥土攪拌樁或灌注樁管樁法適用于淤泥較厚的情況。對于暖通風及水工方案設(shè)計方面，基本要求是滿足設(shè)備運行及消防需要。對結(jié)構(gòu)方案設(shè)計方面，目前變電站主要采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)使用在支架和構(gòu)架上，不過在設(shè)計時還應(yīng)要考慮其站址防裂抗震程度和變電站的重要程度。
4、變電站站址方案的比較及選擇。
通過對以上情況的分析，比較多個可供選擇的方案之后，對于此次方案的可行性由相關(guān)專家進行初步判斷，在此過程中，應(yīng)該特別重視審查的建議和相關(guān)意見，從而選出最優(yōu)方案。通過結(jié)合工程實際，利用科學的評價依據(jù)，選出首選方案，另外為了滿足施工方面的需求，也應(yīng)選出備選方案。
5、變電站站區(qū)排水及消防系統(tǒng)方案設(shè)計與優(yōu)化。
變電站的給水系統(tǒng)主要包括生活給水和消防給水，這兩個系統(tǒng)最好分別設(shè)置。變電站的生活給水和消防給水量都不多，因此，可以先考慮通過市政供水來滿足供水方案設(shè)計。變電站 的排水系統(tǒng)應(yīng)采用分流排放。對于變電站的消防系統(tǒng)方案設(shè)計，首先應(yīng)當檢查設(shè)備、建筑物相互之間的距離是否滿足消防規(guī)定，達到消防規(guī)定的間距標準時可以不做處理，但是達不到間距標準時，應(yīng)采用防火墻或者防火窗來處理。
6、屋外構(gòu)支架的設(shè)計與優(yōu)化。
變電站屋外構(gòu)支架的結(jié)構(gòu)選型和布置方式根據(jù)電氣主接線方式進行選擇。為了達到減少縱向尺寸和節(jié)約占地面積的目的，采用聯(lián)合構(gòu)架時，有的間隔可以采用兩個間隔一跨，構(gòu)架縱向中部設(shè)置單端支撐。運用LCC全壽命比較分析法對屋外構(gòu)支架的材料（鋼管桿與水泥桿）進行科學的比較分析，選出與變電站使用周期相符合的桿材料，從而達到降低成本的目的。
7、降噪的設(shè)計與優(yōu)化。
基于發(fā)電工作的特殊性，變電站在運行時會產(chǎn)生較大的噪音，如果離居民區(qū)較近，可能會影響附近居民生活。所以，在進行110kV變電站土建設(shè)計時，應(yīng)注意減少噪聲污染。首先，在進行變電站選址時，應(yīng)注意盡量選擇交通干道、河道、城市綠化帶等對噪音緩沖比較大的地區(qū)，而避開居民區(qū)、學校等地區(qū)。另外，變電站的主變附近盡量設(shè)計綠化隔離帶，起隔聲屏障作用。其次，應(yīng)優(yōu)化變電站的通風設(shè)計。對噪音污染較大的主變室，應(yīng)采用自然通風方式，并提高主變基礎(chǔ)框架，在主變的進風口處設(shè)置消音設(shè)備。另外，設(shè)計中注重提高自然通風效果，配電裝置室的風機應(yīng)設(shè)計隔聲裝置，風機排風設(shè)計為豎向風道，沿屋頂通風。
8、暖通系統(tǒng)的設(shè)計與優(yōu)化。
對于變電站場地內(nèi)的衛(wèi)生間，為了節(jié)約水資源設(shè)置智能環(huán)保衛(wèi)生間。變電站暖通系統(tǒng)方面，設(shè)置節(jié)能型排風機和節(jié)能變頻空調(diào)，使變電站建筑的全年總能耗大大降低。變電站場地取檢查井、雨水口、消暗管，以自然排水為主。
總之，變電站土建結(jié)構(gòu)設(shè)計的內(nèi)容很廣泛，需要考慮的問題很多，在進行設(shè)計的時候，需要綜合現(xiàn)場的實際情況，考慮各方面的影響，才能確保設(shè)計的質(zhì)量。
參考文獻：
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