變電站土建設(shè)計(jì)要點(diǎn)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(jì)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(jì)和優(yōu)化則是變電站建設(shè)中的一項(xiàng)重要工作。其設(shè)計(jì)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(duì)變電站的穩(wěn)定運(yùn)行和正常供電具有重要意義。基于此，文章對(duì)變電站土建設(shè)計(jì)的要點(diǎn)及優(yōu)化策略進(jìn)行了總結(jié)和分析。
關(guān)鍵詞：變電站；土建設(shè)計(jì)；優(yōu)化措施
1、復(fù)合地基的設(shè)計(jì)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(dāng)進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)，如果遇到軟土的下臥層，當(dāng)軟土不深時(shí)，使用超挖換填的方法，當(dāng)軟土深度較大時(shí)，使用深層水泥土攪拌樁，來進(jìn)行地基處理。然而，在llOkV變電站土建設(shè)計(jì)中，很多設(shè)計(jì)人員可能更為關(guān)注地基對(duì)承載能力極限狀態(tài)的預(yù)估，只對(duì)豎向承載水泥土攪拌樁復(fù)合地基的承載力特征值進(jìn)行計(jì)算，而忽視了正常使用情況下對(duì)豎向承載攪拌樁復(fù)合地基變形的計(jì)算，可能導(dǎo)致地基變形問題。因此，在進(jìn)行變電站地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)按照變形控制的原則，在進(jìn)行沉降驗(yàn)算時(shí)，考慮正常使用情況，實(shí)際豎向承載攪拌樁復(fù)合地基的變形，應(yīng)包括攪拌樁復(fù)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(jì)與優(yōu)化。
在llOkV變電站一般設(shè)置有至少2臺(tái)主變，2臺(tái)站用變，站用變分別接于lOkV或35kV母線，并根據(jù)電壓等級(jí)裝設(shè)有電容器等無功補(bǔ)償設(shè)備。對(duì)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(jì)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(jì)相關(guān)文件如果未對(duì)相關(guān)需求明確規(guī)定，很可能導(dǎo)致實(shí)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(yù)埋件如果沒有進(jìn)行二次振搗孔和密實(shí)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(jìn)行l(wèi)lOkV變電站土建設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)大體積主基礎(chǔ)設(shè)備設(shè)置后澆帶，并在設(shè)計(jì)文件中對(duì)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(duì)混凝土收縮影響小的外加劑。對(duì)可能產(chǎn)生空鼓現(xiàn)象的主基礎(chǔ)設(shè)備，應(yīng)設(shè)計(jì)在設(shè)備基礎(chǔ)預(yù)埋件中間開孔并進(jìn)行二次振搗。另外，可以考慮再設(shè)計(jì)圖紙中增加對(duì)倒角施工工藝的'要求，對(duì)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(shí)的誤損傷。
3、變電站的主要建構(gòu)方案設(shè)計(jì)與優(yōu)化。
變電站的主要建構(gòu)方案設(shè)計(jì)主要包括平立面方案、地基處理和基礎(chǔ)方案、暖通風(fēng)及水工方案、結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)。出于節(jié)約用地的目的，常采取聯(lián)合布置的方式對(duì)變電站進(jìn)行設(shè)計(jì)。變電站的平立面方案設(shè)計(jì)需要達(dá)到以下兩個(gè)目的：
�、倨矫嬉獫M足各功能房間有足夠的空間。
�、诹⒚嬉烙^大方達(dá)到美學(xué)效果。
對(duì)于地基處理方案設(shè)計(jì)，強(qiáng)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(yù)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(duì)于暖通風(fēng)及水工方案設(shè)計(jì)方面，基本要求是滿足設(shè)備運(yùn)行及消防需要。對(duì)結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)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(jì)時(shí)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(duì)以上情況的分析，比較多個(gè)可供選擇的方案之后，對(duì)于此次方案的可行性由相關(guān)專家進(jìn)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(shí)際，利用科學(xué)的評(píng)價(jià)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(jì)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(gè)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(jì)。變電站 的排水系統(tǒng)應(yīng)采用分流排放。對(duì)于變電站的消防系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)，首先應(yīng)當(dāng)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(dá)到消防規(guī)定的間距標(biāo)準(zhǔn)時(shí)可以不做處理，但是達(dá)不到間距標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，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(jì)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(jìn)行選擇。為了達(dá)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(shí)，有的間隔可以采用兩個(gè)間隔一跨，構(gòu)架縱向中部設(shè)置單端支撐。運(yùn)用LCC全壽命比較分析法對(duì)屋外構(gòu)支架的材料（鋼管桿與水泥桿）進(jìn)行科學(xué)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(dá)到降低成本的目的。
7、降噪的設(shè)計(jì)與優(yōu)化。
基于發(fā)電工作的特殊性，變電站在運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的噪音，如果離居民區(qū)較近，可能會(huì)影響附近居民生活。所以，在進(jìn)行110kV變電站土建設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)注意減少噪聲污染。首先，在進(jìn)行變電站選址時(shí)，應(yīng)注意盡量選擇交通干道、河道、城市綠化帶等對(duì)噪音緩沖比較大的地區(qū)，而避開居民區(qū)、學(xué)校等地區(qū)。另外，變電站的主變附近盡量設(shè)計(jì)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(fēng)設(shè)計(jì)。對(duì)噪音污染較大的主變室，應(yīng)采用自然通風(fēng)方式，并提高主變基礎(chǔ)框架，在主變的進(jìn)風(fēng)口處設(shè)置消音設(shè)備。另外，設(shè)計(jì)中注重提高自然通風(fēng)效果，配電裝置室的風(fēng)機(jī)應(yīng)設(shè)計(jì)隔聲裝置，風(fēng)機(jī)排風(fēng)設(shè)計(jì)為豎向風(fēng)道，沿屋頂通風(fēng)。
8、暖通系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與優(yōu)化。
對(duì)于變電站場(chǎng)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(fēng)機(jī)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(chǎng)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(jì)的內(nèi)容很廣泛，需要考慮的問題很多，在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，需要綜合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，考慮各方面的影響，才能確保設(shè)計(jì)的質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)：
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