变电站土建结构设计存在问题分析

变电站土建结构设计存在问题分析

刘新娜

武汉供电设计院有限公司 湖北省 430000

摘要：本文对变电站土建结构设计存在的问题进行了分析，并提出了相应的解决方法。通过深入研究和综合分析，我们发现，在变电站土建结构设计阶段存在一系列的不足和缺陷。这些问题包括：基础设计不合理、结构选材不恰当、安全性能欠佳等。为了改善变电站土建结构的设计质量，我们提出了相应的改进措施，如加强设计标准的执行、完善结构设计流程、优化材料选择等。通过将这些措施付诸实践，可以有效提高变电站土建结构的稳定性和安全性。

关键词：变电站；土建结构设计；存在问题

引言：

变电站作为输电线路输变电工程的重要组成部分，其土建结构设计的质量直接关系到电网的运行安全和可靠性。然而，过去对变电站土建结构设计的注意力相对较少，导致在实际工程中出现了许多问题和隐患。因此，本文旨在深入分析变电站土建结构设计存在的问题，并提出相应的改进方案，以期为相关工程的设计和施工提供参考和借鉴，从而推动电网建设的可持续发展。

1变电站土建工程设计要点

土质岩土调查与基础设计：在进行变电站土建结构设计时，必须首先对场地的土质进行详细调查。这样可以确定变电站建构筑物的基础类型，并根据地质条件合理选择基础设计方案。然而，在当前的设计中存在着对土质调查的不足，会导致基础设计不够科学合理。抗震设计：变电站作为能源系统的关键设施，其土建结构必须具备良好的抗震性能。然而，在现有设计中，抗震设计考虑不充分，造成变电站在地震发生时容易受到严重破坏，威胁供电系统的稳定运行。防雷接地设计：变电站的防雷接地设计是保障变电站和相关设备安全运行的重要环节。但是，目前的前期土壤电阻率试验不全面、理论计算不合理设计存在着会导致实测接地电阻不达标，接地设施不完善等问题，导致变电站易受雷击并影响设备正常工作。施工材料选用：变电站土建结构设计中需要选用合适的施工材料，以确保变电站的经济性、建筑质量和长期运行的可靠性。然而，在部分设计中存在着施工材料选用不当的情况，导致变电站的耐久性和安全性受到威胁或者造价过高。环境适应性设计：变电站作为公共设施，其土建结构设计也需要考虑周围环境的因素。在现有设计中，忽视了变电站周边环境的规划与适应性设计，造成了一些环境污染和噪音扩散问题，影响了周边居民的生活质量，引起社会矛盾。

2变电站土建结构设计存在的问题

2.1 变电站布局问题

在变电站土建结构设计中，变电站布局是一个至关重要的方面。然而，许多变电站存在着布局不合理的问题。首先，一些变电站的布局缺乏合理的组织和规划，导致设备的安装位置混乱，影响了设备之间的通风和维护。此外，一些变电站在布局上没有考虑到安全因素，比如与周围建筑物的距离过近，容易造成火灾或其他危险事故。

在变电站土建结构设计中，结构选型和梁、板、柱的布置会影响变电站的布局。合理的布局应考虑交通组织和规划，综合考虑设备的平面尺寸和高度，以及设备之间的通风和维护，避免结构尺寸过大或布置问题导致设备布局混乱，或设备间空间位置拥挤。此外，一些变电站在布局上没有考虑到安全因素，比如结构防腐、防火等，容易造成火灾或其他危险事故。

2.2 变电站选址合理性的问题

变电站的选址合理性对于确保其正常运行和周围环境的安全至关重要。然而，一些变电站的选址存在问题。首先，一些变电站选址时未充分考虑到地质灾害及周围环境的影响，选择了地势低洼或者土地不稳定的区域，容易受到自然灾害的威胁，如洪水、地震等。此外，一些变电站选址附近存在居民区或重要的生态环境，没有做好可能的影响评估和社会影响评价，可能引发公众的担忧和抗议。

2.3 变电站结构稳定性问题

变电站的结构稳定性是其运行的基础，但是部分变电站建构筑物的土建结构设计存在需要重视稳定性问题。一方面，一些变电站土建结构设计中使用的注重新型材料或高强度材料的选择质量不过关，无法承受忽略长期工作负荷和设备环境振动影响。另一方面，一些变电站的特殊受力结构体系，无法对标标准设计，结构设计不符合无法选择现有的国家相关标准和规范，并未全面考虑到风荷载、地基承载力等因素，容易造成结构不稳定、倾斜甚至坍塌的风险。

2.4 变电站混凝土结构裂缝问题

在变电站土建结构中，混凝土结构的裂缝问题也是一大难题。有些变电站出现了混凝土结构的裂缝，给变电站的正常运行和结构稳定性带来了严重影响。裂缝问题主要有两个原因：一是混凝土配比不合理，使得混凝土在干燥、湿润等环境影响下容易出现开裂现象；二是施工工艺不规范，如浇筑时未采取合适的混凝土浇筑方式和加固措施。这些问题需要在设计和施工阶段充分考虑，以保证变电站混凝土结构的稳定性和耐久性。

3变电站土建结构设计问题及对策

3.1合理选择变电站的地址

在变电站土建结构设计中，合理选择变电站的地址是至关重要的。需要考虑到变电设备的运行安全性和稳定性。选址时应避免选择地质灾害多发区和地质条件较差的地方，如地下水位高、土壤松软等问题。考虑到供电范围的覆盖率和供电质量，变电站应尽量靠近用电大区域，减少输电损耗和电压降低。还需考虑到基础设施建设的便利性，选择具备良好交通条件的地点，以便后期维护和设备更替。因此，在变电站土建结构设计中，合理选择地址是确保变电站运行顺利的关键步骤。

3.2提升变电站结构的稳定性[L1]

为了提升变电站结构的稳定性，在土建结构设计中需要采取一系列措施。进行充分的地质勘察工作，了解选址地段的地质情况和地下水位等相关数据。在设计中，要根据地质情况选择合适的地基处理方案，例如采用加固地基的方法，增加地基的承载能力，提高变电站的稳定性。在设计选用材料时，应该考虑到抗震性和抗风性能，选择具有较高承载能力和抗变形能力的材料，以增加结构的稳定性，新型材料的使用要经过反复论证。深入分析特殊设备的运行特点，合理设置支撑结构和加强构件的连接，必要时可增加多工况模拟数据，进行有限元计算。保证变电站整体结构的稳定性和刚度。通过以上措施，可以有效提升变电站土建结构的稳定性。

3.3合理的进行变电站的布局

在变电站土建结构设计中，合理的进行变电站的布局至关重要。需要合理规划变电站的建筑空间。考虑到变电站设备的安装和日常维护，应预留足够的空间。根据变电设备的功能需求，合理划分不同区域，如高压区、低压区、控制室、办公区等。这样能够确保设备的布置合理、操作方便，同时便于设备检修和故障排除。合理的进行绿化布局可提供良好的环境条件，减少噪音和污染对周围居民的影响。要结合安全规范和消防要求，合理设置安全出口和疏散通道，确保人员的安全。

3.4预防混凝土裂缝措施

在变电站土建结构设计中，预防混凝土裂缝是重要的一项任务。在设计阶段做好裂缝控制措施，尽量减少大直径钢筋的选用，需要在混凝土材料的选用上严格控制配合比例和材料质量，确保混凝土的均匀性和抗裂性能。在施工过程中，可以采用振捣和充分浇注保证混凝土的密实性和坚固性。要注意控制施工过程中的温度和湿度，避免快速脱水或过快干燥引起的裂缝。合理设置各类变形缝和后浇带伸缩缝和预留缝，使混凝土结构在温度变化或开展产生变形时能够自由伸缩，减缓裂缝的产生。在使用过程中，要定期检查混凝土结构的裂缝情况，及时采取补救措施，以延长变电站土建结构的使用寿命。

结束语：

通过对变电站土建结构设计存在问题的分析和解决方案的提出，本文旨在提高变电站土建结构设计的质量和可靠性。这其中涉及到多个方面，如加强设计标准的执行、提高设计人员的专业水平、完善结构设计流程等。同时，也需要相关部门和企业的支持和重视，以确保这些改进措施的有效实施。相信在各方协同努力下，变电站土建结构设计的质量会逐步提升，为电网的安全稳定运行提供有力保障。

参考文献：

[1]章炜涛.变电站土建结构设计存在问题及方案处理分析[J].商品与质量·建筑与发展,2014,000(005):916-916.

[2]刘敏.变电站土建结构设计存在问题及方案处理分析[J].工程技术:全文版:00212-00212.

[3]韩雯.浅谈变电站土建结构设计存在的问题及针对性措施[J].商品与质量,2016,000(015):172-173.

[L1]与3.3调换顺序，与2.2和2.3章节呼应