(1特变电工新疆新能源股份有限公司陕西省西安市710119;2成都大学四川省成都市610106;3中国建筑西北设计研究院有限公司陕西省西安市710018)
摘要:随着我国社会经济的快速发展,人们的日常生活和生产都对电力资源提出了更高的要求,为了使得电力工程能够满足社会发展和人们的需求,电力工程就要不断更新完善,而作为电力工程中一项十分重要的工作内容,变电土建设计就要必须保证其高质量和高效率,而这就要先充分把握好变电站土建设计的要点,然后再探讨并采取适当的优化策略,以此达到更好的设计效果。
关键词:变电站;土建设计;优化策略
一、现阶段我国变电站土建过程中主要的设计流程
①选址选线环节。在对土建工程的选址选线环节,通常要依据经济、可靠环保、节能以及施工实际条件等因素制定相应的选址方案。在进行这一环节的设计过程中,要正确的认清选址和选线之间的关系,选址设计对于选线设计有着直接的影响。在进行两者的设计过程中,必须要结合起来进行设计,不能够进行分割。②可行性研究设计环节。在初步确定选址选线方案之后,要全面的综合施工的各方面因素和条件,例如变电站的占地面积、附近的交通情况,以及水源位置等等。只有在综合各方面因素进行评估之后,才能够将选址选线方案正式投入使用。③初步设计环节。这一设计环节,是对上一环节的衍生,详细的来讲,就是进行土建工程的竖向以及总平面的规划和定性。只有在初步设计工作全面完成之后,才能够结合设计的成果,开展后续的设计和施工工作。④施工图设计环节。这一设计环节,简单的来讲,就是将之前的设计成果用图纸的形式清晰的表现出来,为接下来的土建工程的建设奠定基础。⑤设计优化环节。不论设计人员的水平多么的高超,都难以避免在设计过程中存在一些缺陷和不足。设计优化环节就是尽可能的消除这些不足和缺陷。既要对整体的工程设计进行审查,也要对各个环节的施工设计进行优化。特别是整体布局,施工场地以及相关建筑的细节等方面,是重点审查和优化的对象。
二、变电站土建结构设计中常见问题
2.1变电站选址不合理
由于变电站土建工程设计的技术与知识比较复杂,变电站整个工作系统具有非常多的电气设备,这些电气设备的工作状态紧密的联系在一起,在开展建设工程及设备工作过程中将给附近人们的日常生活带来严重的影响,例如:机械设备工作时出现非常大的噪音及电磁辐射污染等问题。如果变电站施工所在区域频繁出现一些恶劣天气状况,比如:暴雨、狂风、洪涝等,又由于变电站内部电压非常高、冲击电流大,非常容易出现变电站相关设备出现短路而损坏的问题,严重时会出现火灾现象,使得变电站附近的居民生命财产安全受到威胁,并给国家带来很大的经济损失。
2.2变电站内部设计不合理
变电站的内部通常由很多的电气设备构成,不同的电气设备需要工作在不同的电气运行环境下。因此,在变电站土建结构设计时,若不对变电站主体结构展开全面考虑,且不重视预防一些可能会发生的安全问题,使得变电站内部容易出现着火问题,使得变电站工作运行不正常。设计人员在对变电站土建结构设计时,如若忽视一些设计细节,使得变电站预设通风口比较大或者在通风口位置未设置防护网,很容易使部分小动物从通风口跑进电气设备内,引起电气设备内部出现短路。
三、现阶段建设设计问题的解决措施
3.1重视设计安全性
变电站土建设计要从多角度出发,充分考虑建筑结构寿命和周期,做好建筑设计安全措施,进行科学的预测和分析,按照变电室安全标准,科学设计配电室穿墙套管与地面之间的距离,同时还应考虑变电站内部建筑物的实用性,多将休息室与主控室临近设计,根据实际需求在配电室与主控室之间设置外开门,预防火灾发生时及时疏散人员得到,接近主变侧留门窗满足防火标准,使变电站质量达到合格的水平,严重杜绝安全隐患。
3.2优化结构荷载取值
在进行土建工程结构设计时,荷载取值实际设计过程中,设计人员需要综合考虑全跨布置的取值范围和半跨式结构可能承受的应力范围,以最危险状况下的极值来设计,从而确保土建结构的稳定性。此外,在分析设计积雪荷载时,应分别对全跨和半跨情形进行分析,半跨式对积雪均匀的不同情况进行分析,全跨式需分析均匀与不均匀分布产生的影响,以确保屋面结构的安全性。
3.3遵循电气设备及线缆进出线的规范和用地原则
变电站地址应在负荷中心较近处,且与工程所在地城乡规划相协调,在比较开阔的区域设置进出线走廊应,以便于电缆埋设及进出线架空。在不影响变电站正常建设的前提下,要严格遵循节约用地原则,减少土地占用,节约经济支出。
3.4提高混凝土施工技术
对于混凝土的浇筑顺序以及浇筑方案和注意事项要在结构设计阶段指明,在最大程度上避免裂缝的产生。对于整个变电站工程来说,比较复杂的一个步骤就是浇筑施工,并且在实施过程中要考虑的因素也比较多,这就要求施工人员的技术要过关。所以施工企业应该加强浇筑施工环节的员工培训,使得他们的专业水平得到一定的提升,也能在一定程度上保障变电站工程的整体质量。
3.5完善混凝土养护程序
对于变电站工程来说,其中一个通常不被重视的环节就是混凝土的养护问题。一般来说,设计图纸中都会说明混凝土的保养时间,在混凝土浇筑结束的12h之内对混凝土采取相关措施进行保温和保湿是混凝土养护的最好时间以及手段,并且混凝土的养护时间要根据材料以及施工的环境进行确定。其主要是保障混凝土在整个过程当中的温度和湿度达到标准,并且随时做好测量和记录,并且采用薄膜纸进行覆盖,及时洒水,从而避免裂缝的产生。
3.6充分重视工程设计工作
工程设计工作是否到位,直接决定了土建工程的成败。在进行相关工程的设计时,需针地工程施工现场的地质条件进行基础测量工作,并基于测量数据信息进行有针对性的工程设计工作。相关设计必需综合考虑新建变电站的地理位置、地势等因素,通过科学的土建工程设计保证整个变电站建设及投入使用后的合理性。
3.7加强变电站土建规范化选址
首先变电站的选址要满足两个方面的条件,一是要满足国家相关文件中的要求,二是与电力系统发展的长远规划相契合。一切的选址活动都要在这两个基础之上进行,为了确保供电系统的正常平稳运行,要尽量的靠近负荷的中心。例如地形平坦,地势宽泛的地区,就是变电站土建选址的首选地带。另外,该地址既不能距离居民区或者村社太近,也不能距离他们太远,因为变电站会产生强烈的噪声污染,放置的与人口集中区域太近,会对居民造成生活中有形的困扰,同时还要考虑到风向问题。一般来说,变电站都会设置在居民聚集区的下风向上。在地质问题方面,要避开地质灾害高发的区域,同时还要充分的意识到,这些恶劣的灾害对变电站造成的相关影响,做好防范措施。
结语
在变电站土建设计中,安全是第一要素,安全的设计,也是整个土建工程的根基。文章简单介绍了变电站土建设计的四大阶段,并就设计中常见的四大问题,做出重点的说明,以长远发展的角度提出相关建议和对策,为变电站土建设计提供一份参考。
参考文献
[1]赵凯.浅谈装配式变电站的土建设计[J].低碳世界,2016.
[2]李鹏.变电站土建设计要点及优化策略研究[J].中国新技术新产品,2016.
[3]杨双红.现阶段变电站土建设计常见问题与控制措施探究[J].时代农机,2016.
刘飞(1989.4-),男,陕西西安人,西安科技大学土木工程学士,单位:特变电工新疆新能源股份有限公司,研究方向:新能源风电场土建设计
乔蓓(1988.12-),女,陕西渭南人,西安理工大学岩土工程硕士,单位:成都大学,研究方向:岩土力学与数值仿真
王刚(1987.11-)男,陕西西安,西安建筑科技大学硕士,单位:中国建筑西北设计研究院有限公司,研究方向:钢与混凝土组合结构设计