变电站土建设计中的安全性及耐久性浅析

变电站土建设计中的安全性及耐久性浅析

白文龙

（新疆新能咨询有限责任公司新疆乌鲁木齐市830026）

摘要：土建工程设计作为变电站建设的关键，直接关系到变电站建设的整体质量。新时期新背景下，加强对于变电站土建设计中的安全性及耐久性的问题研究有着重要的现实意义。对变电站的建设质量提出了更高的要求。加强土建设计中结构的安全性和耐久性，是保障变电站安全运行的有效措施。因此，在当前变电站土建设计中不仅有功能性和安全性的要求，同时要符合城市规划和管理的要求。

关键词：变电站；土建设计；安全性；耐久性

变电站作为电力系统的重要设施，其运行的稳定性和可靠性直接影响着电力系统的运行水平。在变电站土建结构的设计中，对其安全性和耐久性产生影响的因素较多，目前如何保障变电站土建设计结构的安全性和耐久性是业界重点探讨的问题。对变电站进行土建设计是一项比较系统而又复杂的工程，所以在进行设计时要充分考虑到结构的安全性和耐久性，使其在投入后能够稳定的运行。

1安全耐久性的概述

对于变电站土建结构而言，安全耐久性是一项十分重要的技术指标。从安全角度分析，主要是变电站土建结构设计、构成部分、整体结构设计。而结构设计安全要求在土建结构设计中没有任何威胁因素存在，而构成部分的安全主要是土建结构构件的荷载和力度参数与材料均符合标准，尤其是整体结构设计的安全，要求当某一部位出现结构损害时给整个结构安全带来的影响最低。从耐久角度分析，即工程结构在持续使用过程中所达到的水平，进而影响预见结构的稳定性。土建结构的耐久性主要取决于材料是否耐用及结构是否稳定，确保土建结构的稳定性对于变电站建筑十分重要，能最大化的提升其使用年限。

2变电站土建设计结构耐久性与安全性的影响因素

2.1外界环境影响

设计人员在设计的过程中，有时会忽视外界环境因素给结构设计带来的影响，尤其是一些严寒酷暑地区，变电站土建结构的设计也应因地制宜、有所变化以满足当地的实际情况。如果所设计的变电站处于风荷载较大的情况下，就需要根据风向，划分背风处与迎风处，在最大限度上降低外界环境给结构设计带来的影响。

2.2材料因素

对于变电站土建结构设计工作来说，相对应的材料选择是比较重要的一个方面。随着我国社会经济及电力技术的迅速发展，可供选择的土建结构材料类型日益增多，比如钢结构和混凝土结构就是比较常用的两种结构类型，并且具体到不同的钢结构材料和混凝土材料中来看，其类型更是多种多样，选择不同的材料进行结构设计能够取得的效果也是大不相同的。

2.3结构检测因素

结构检测方面，必须严格开展检测工作，对结构的安全性、耐久性状况有基本的了解。但事实上，许多设计人员在设计过程中，难以意识到检测所发挥的重要作用，设计环节对于结构检测的相关规定，要求结构使用、结构检测应当相互关联，对于质量不达标的土建结构，需及时检测、处理，以避免安全事故。

3变电站土建设计中的结构安全性及耐久性

3.1土建设计中的结构安全性

（1）整体结构的稳定性

整体稳定性是结构出现局部破坏但不至于导致大范围连续破坏倒塌的能力，结构的整体稳定性主要依靠结构能有良好的延性和必要的冗余度，确保传力途径和构件布置能够保证结构的整体稳固，避免局部破坏造成结构连续倒塌，减轻灾害损失。在变电站中，土建工程的稳定性体现在发生地震、爆炸等灾难或因人为差错导致的灾难后果，变电站的建筑物不出现坍塌，构筑物构支架无大规模的破坏，经过简单的修修即可正常运行。例如在建筑物适当位置设置变形缝，在避雷针连接法兰处设置加劲板等措施。

（2）结构承载能力。

结构承载能力的安全性相关的因素有：①荷载标准值及承载力的大小；②荷载分项系数和结构重要性系数，它们体现了结构在给定标准荷载作用下的安全度，数值越大，安全系数就越高。对于土建结构的设计，还需要考虑构件间的内力。针对建筑物而言，尤其是寒冷地区建筑物，如果出现温度差将会导致出现裂缝，则需要根据工程所在地的实际情况来选择屋面的隔热层或保温层，同时应保证隔热层及保温层的施工质量，使其能够避免由于温差过大导致结构出现温度裂缝。对工程中出现的地质条件复杂的地基，在进行设计之前对其软弱部位进行加固或换填等地基处理，使其能够满足地基承载力的要求，减少不均匀沉降，将结构裂缝控制在规范规定的范围内。

3.2土建设计中的结构耐久性

耐久性主要是根据以下方面的内容进行设计：①设计使用年限；②环境类别。混凝土结构由于钢筋锈蚀、混凝土腐蚀等，所导致的结构安全事故，其严重程度已远超过因为结构构件承载力安全水准设置偏低所带来的危害。

土建工程结构的耐久性，受材料选择的影响，对工程结构的稳定性具有决定作用。在选择工程结构材料时，要结合工程结构设计及施工要求，选择质量有保证、规格适合的材料，以免因材料自身的耐久性不能在工程结构中得到发挥或出现材料不符合质量要求的状况，影响工程结构的整体稳定，使建构筑物不能发挥自身的功能。特别是在钢筋混凝土结构中，材料的选择对工程结构的稳定性起重要的作用。对于户外变电站来说，钢筋混凝土表面暴露的露天环境中，长期受到有害物质的侵蚀以及外界温度、湿度等不良气候因素的影响，随着时间的增长，钢筋混凝土构件出现裂缝、破裂、剥离，钢筋锈蚀、疲劳等问题，导致结构承载力降低，甚至发生破坏。因此，钢筋混凝土结构材料的选择一定要兼顾工程结构的安全性和耐久性要求，如混凝土的标号、外加剂的含量、钢筋的级型等，确保结构构件在正常使用条件下达到要求的使用年限。

4提高变电站土建安全性和耐久性的措施

4.1严格执行建构筑物安全性和耐久性设计规范

在变电站设计中，严格执行规范的设计要求是变电站的整体设计的首要条件。只有对土建工程的设计标准做出明确的规定，才能促进变电站建构筑物工程设计水平的提高，保证变电站能够高效稳定的运行。

4.2科学合理的设计变电站建构筑物

在变电站建构筑物结构设计时，必修采取科学有效的设计措施，为变电站建构筑物工程质量提供有效的保证。比如针对钢构件焊接来说，在图纸中明确其焊接要求，包括焊缝类型、焊缝质量等级、焊条类型、焊脚尺寸以及需要执行的规程规范等。

4.3加强对变电站建构筑物检测和维护

多数单位仅对建设进行重视，然而却忽视了工程的维护。在土建工程竣工使用后，应当对土建工程的使用情况做出全面的检测分析，结合合理的检测标准，将存在的问题及时发现，进而做出有效处理。此外，需要不断加强对土建工程的安全性以及耐久性的维护力度，保证我国变电站能够更加安全以及稳定的运行。

结语

综上所述，在变电站工程中，通过加强土建工程设计阶段的工作和管理，保证土建部分的安全性、牢固性以及耐久性，做好与下一环节的衔接工作，能为变电站的建设及运行提供有效的保证，促进电网更好的完善与发展，打造坚强的电网，为我国社会经济水平全面的提高做出贡献。

参考文献

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[4]彭峰.浅析变电站土建工程结构设计的安全性与耐久性[J].价值工程，2012（4）.