緒論：寫(xiě)作既是個(gè)人情感的抒發(fā)，也是對(duì)學(xué)術(shù)真理的探索，歡迎閱讀由發(fā)表云整理的11篇變電站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)范文，希望它們能為您的寫(xiě)作提供參考和啟發(fā)。

篇（1）

【 Abstract 】 Our country the transformer substation design is gradually toward normalization, standardization, greatly improving the operation safety of electric power system of our country and stability. The author substation structure design of the main two points-architectural framework structure and steel structure node design are analyzed and discussed.

【 Keywords 】 substation building, frame structure, steel structure design.

中圖分類(lèi)號(hào)：TU391文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

1.前言

變電站，改變電壓的場(chǎng)所。為了把發(fā)電廠(chǎng)發(fā)出來(lái)的電能輸送到較遠(yuǎn)的地方，必須把電壓升高，變?yōu)楦邏弘?，到用?hù)附近再按需要把電壓降低，這種升降電壓的工作靠變電站來(lái)完成。它的主要作用是將一些設(shè)備組裝起來(lái),用以切斷或接通、改變或者調(diào)整電壓, [1]而在電力系統(tǒng)中,變電站是輸配電的關(guān)鍵點(diǎn)。變電站的結(jié)構(gòu)的安全性及穩(wěn)定性對(duì)于整個(gè)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行及穩(wěn)定性具有重要的意義。目前,我國(guó)的變電站已基本實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化,甚至有些電網(wǎng)（如南方電網(wǎng)）已經(jīng)擁有了標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)的具體實(shí)施方案，對(duì)于實(shí)現(xiàn)基建工程“一體化、規(guī)范化”管理有著重要意義。在主網(wǎng)變電站建構(gòu)物中，主控樓、配電樓及構(gòu)支架是其結(jié)構(gòu)的主體，建筑結(jié)構(gòu)主要采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)；構(gòu)支架主要采用鋼管桿。本文將就主網(wǎng)變電站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的兩個(gè)設(shè)計(jì)要點(diǎn)——變電站框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)架設(shè)計(jì)進(jìn)行分析和探討。

2.變電站框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

變電站建筑宜根據(jù)建筑物重要性、安全等級(jí)、抗震設(shè)防烈度采用適宜的結(jié)構(gòu)形式，且變電站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)滿(mǎn)足強(qiáng)度、穩(wěn)定、變形、抗裂及抗震等要求，并在總結(jié)實(shí)踐中積極慎重推廣先進(jìn)技術(shù)，采用成熟的新結(jié)構(gòu)和新材料。隨著經(jīng)濟(jì)及技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)大部分地區(qū)磚混結(jié)構(gòu)變電站建筑已被鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)所代替。為此本文作者就變電站框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)主要要點(diǎn)闡述如下:

2.1變電站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的詳細(xì)說(shuō)明

變電站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的說(shuō)明書(shū)一般而言主要包括：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的理論依據(jù)以及現(xiàn)實(shí)依據(jù),變電站所處的詳細(xì)的地理情況、地基抗震的能力以及承載力、材料的質(zhì)量等級(jí)等,在施工圖中沒(méi)有畫(huà)出來(lái)，一般要用文字進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。

2.2 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

變電站的框架基礎(chǔ)，當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件好時(shí)，首先考慮采用單獨(dú)基礎(chǔ)，其次為條形基礎(chǔ)，如天然地基不能滿(mǎn)足強(qiáng)度和變形要求時(shí)，可考慮采用樁基礎(chǔ)，也可采用人工處理地基的辦法，如換土、強(qiáng)力夯實(shí)等方法。在設(shè)計(jì)時(shí)，一定要按照地基的實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。比如，柱下擴(kuò)展基礎(chǔ)的寬度過(guò)寬時(shí)，或者是地基整體上很不勻稱(chēng)時(shí)，或者是地基的硬度不夠時(shí)，就要考慮是否利用柱下條基來(lái)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。另外，節(jié)點(diǎn)地方的基礎(chǔ)面積應(yīng)該要給予適當(dāng)?shù)募訉挘驗(yàn)樗浑p向利用，所以有可能帶來(lái)一些意想不到的不利因素。而在使用樁基礎(chǔ)時(shí)，則一定要按照當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)情況進(jìn)行選樁。

2.3 結(jié)構(gòu)平面設(shè)計(jì)

在進(jìn)行結(jié)構(gòu)平面設(shè)計(jì)時(shí)，梁板布置應(yīng)根據(jù)電氣設(shè)備布置及荷重分布狀況，選擇經(jīng)濟(jì)合理的梁板布置方案。樓（地）面活荷載應(yīng)根據(jù)電氣運(yùn)行、檢修、設(shè)備布置等情況進(jìn)行取值?，F(xiàn)澆板的配筋的選擇不能過(guò)于隨意，一定要按照相關(guān)的規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行選擇。一般情況下，現(xiàn)澆板的配筋主要采用Ⅱ級(jí)鋼，而不能使用Ⅰ級(jí)鋼，這也是為了保證變電站整體結(jié)構(gòu)的質(zhì)量的需要。鋼筋的布筋的方式一般都采用大直徑或者是大間距的方式，要盡可能地使鋼筋板上下的鋼筋的距離相等，而且應(yīng)該要盡可能的減少其直徑的類(lèi)型。另外，在對(duì)框架進(jìn)行填充時(shí)，一般選用輕質(zhì)的的隔墻，過(guò)梁也多是使用現(xiàn)澆的梁帶。在做結(jié)構(gòu)平面設(shè)計(jì)時(shí)，一定要對(duì)這些情況進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。

2.4 梁的設(shè)計(jì)

梁的設(shè)計(jì)應(yīng)該要分清楚主梁和次梁，一般而言，次梁的部分一定要注意使用箍筋和吊筋，且千萬(wàn)注意次梁搭建的地方不能靠近主梁的支座，次梁如果處在主梁支座的附近，那么就必須要注意考慮次梁可能引起的主梁的抗扭，或者采取增加抗扭箍筋和縱筋的方式來(lái)進(jìn)行平衡，或者是使用現(xiàn)澆板。從理論上來(lái)講，梁縱筋所必須要遵循的一個(gè)原則就是——小直徑和小間距原則，這有利于防止發(fā)生分裂，但是必須要注意的一個(gè)問(wèn)題——鋼筋之間的距離必須要滿(mǎn)足相關(guān)要求，與梁橫截面相配合。[2]

2.5 框架柱的設(shè)計(jì)

柱的設(shè)計(jì)中，應(yīng)對(duì)軸壓比的制約要使用強(qiáng)度較高的混凝土,同時(shí)應(yīng)適當(dāng)減少斷面的尺寸?？刂浦募艨绫戎饕菫榱吮ＷC柱的延性，為簡(jiǎn)化計(jì)算一般通過(guò)控制柱的長(zhǎng)細(xì)比≧4（又稱(chēng)長(zhǎng)柱）來(lái)實(shí)現(xiàn)。盡量避免短柱，短柱箍筋應(yīng)全高加密，其縱筋不宜過(guò)大。在建筑物周邊的主軸線(xiàn)上盡可能設(shè)柱，避免有較大跨度的懸挑結(jié)構(gòu)?？蚣苤目v橫兩個(gè)方向盡可能對(duì)應(yīng)設(shè)柱，以滿(mǎn)足雙向支承要求。

2.6 樓梯的設(shè)計(jì)

根據(jù)建筑圖對(duì)樓梯的布置，確定鋼筋砼樓梯的結(jié)構(gòu)形式，一般采用板式和梁式兩種基本型式。梁式樓梯跨步板，可按一個(gè)踏步作為計(jì)算單元，作縱向簡(jiǎn)支計(jì)算。梁式樓梯的梯段、斜梁，一般按簡(jiǎn)支計(jì)算；板式樓梯的斜板，考慮其支座對(duì)梯段的嵌固影響，計(jì)算時(shí)，跨中及支座彎矩，可近似取為1/10ql2。平臺(tái)板為單向板，計(jì)算彎矩可取1/8 ql2或1/10ql2，視支座嵌固影響而定；平臺(tái)梁按簡(jiǎn)支梁計(jì)算。

3 變電站的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)架設(shè)計(jì)

變電構(gòu)架的受力主要以水平荷載為主，承受的主要水平荷載是導(dǎo)線(xiàn)及地線(xiàn)的張力，其次是風(fēng)力。構(gòu)架特點(diǎn)是柱高而斷面細(xì)小，屬于大柔度結(jié)構(gòu)。當(dāng)前，我國(guó)南方地區(qū)尤其是一些經(jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá)的地區(qū)的變電站多采用鋼管桿構(gòu)架,梁采用格構(gòu)式或鋼管梁,與混凝土相比，具有較高的強(qiáng)度和韌性，性能穩(wěn)定，適合批量生產(chǎn)，既節(jié)約了成本，也美化了整個(gè)變電站的外觀。

3.1 采用自動(dòng)化的方式對(duì)鋼架的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行受力分析

當(dāng)前計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)開(kāi)始深入到學(xué)科的各個(gè)領(lǐng)域，

同時(shí)也為改善我國(guó)變電站系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供了強(qiáng)大的技術(shù)支持。所以在進(jìn)行變電站的結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該要積極引進(jìn)信息化自動(dòng)系統(tǒng)，以便能夠準(zhǔn)確的分析變電站的鋼架結(jié)構(gòu)的各個(gè)節(jié)點(diǎn)的受力情況，避免人工計(jì)算帶來(lái)的誤差，影響整個(gè)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確度，使得變電站的設(shè)計(jì)走上自動(dòng)化發(fā)展的道路。對(duì)于構(gòu)架使用空間結(jié)構(gòu)計(jì)算分析軟件來(lái)完成靜力分析更符合結(jié)構(gòu)實(shí)際受力性能，計(jì)算結(jié)果更精確，空間結(jié)構(gòu)計(jì)算分析軟件首推STAAD/CHINA。

3.2 變電站的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)架設(shè)計(jì)要點(diǎn)

變電站構(gòu)架的受力一般而言主要以水平受力為主，其受力的來(lái)源主要是導(dǎo)線(xiàn)和地線(xiàn)之間形成的張力。還有就是來(lái)自外界的風(fēng)力。而導(dǎo)線(xiàn)與地線(xiàn)之間形成的張力的大小程度受多個(gè)因素的影響，主要有導(dǎo)線(xiàn)的檔距、弧垂、導(dǎo)線(xiàn)自重、覆冰厚度、引下線(xiàn)重量和安裝導(dǎo)線(xiàn)檢修上人為的因素等，外界氣溫的變化在很大的程度上則決定了導(dǎo)線(xiàn)的弧垂。[3]因此根據(jù)電氣的相關(guān)的要求，帶電導(dǎo)線(xiàn)對(duì)地面以及其他的周?chē)慕ㄖ锉仨氁３忠欢ǖ木嚯x，因此變電站的構(gòu)架的突出特點(diǎn)主要是柱相對(duì)要高而橫截面相對(duì)要小。通常而言，變電站的鋼結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)是整個(gè)變電站設(shè)計(jì)的重點(diǎn)之一。變電站的節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)主要可以分為四個(gè)部分：鋼管柱的連接、人字柱的柱頭與柱桿件的連接、人字柱與橫撐構(gòu)件的連接及人字柱與基礎(chǔ)的連接。目前，鋼管柱的連接主要采用剖口對(duì)焊連接和法蘭連接兩種方式，其中使用比較普遍的主要是法蘭連接的方式。人字柱的柱頭與柱桿件的連接則主要通過(guò)鋼板焊接的方式進(jìn)行，采用這種方式的原因主要是因?yàn)槿俗种闹^的受力情況比較復(fù)雜，采用鋼板焊接的方式可以最大限度的固定人字柱的位置，減少外界對(duì)它的影響，符合相關(guān)的設(shè)計(jì)的要求。人字柱與橫撐構(gòu)件的連接則采取剛性連接的方式進(jìn)行，最主要的原因是因?yàn)樽冸娬镜募苤菀资艿剿搅Φ挠绊懀涫軌褐姆€(wěn)定性極其容易受到破壞。人字柱與基礎(chǔ)則主要采用杯口插入連接的方式。但是在選擇這種方式的時(shí)候，一定要準(zhǔn)確的確定鋼管插入到杯口的深度。鋼管插入到杯口的深度的主要由受拉桿的軸力、抗粘剪的強(qiáng)度、受拉桿的外直徑等幾個(gè)因素所決定。同時(shí)，在實(shí)際的施工過(guò)程中，還必須要密切關(guān)注相關(guān)的因素的變化，使得計(jì)算的理論值盡量與實(shí)際施工的情況相符合。

4.結(jié)語(yǔ)

從以上的分析中我們可以了解到，主網(wǎng)變電站的整體構(gòu)架的設(shè)計(jì)比較復(fù)雜，涉及到的因素也比較多，例如：建筑結(jié)構(gòu)的荷載、混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、抗震性、變電站的地基結(jié)構(gòu)等，而變電站的鋼架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)則是整個(gè)變電站設(shè)計(jì)的重中之重，在其設(shè)計(jì)的過(guò)程中，必須要準(zhǔn)確的分析各個(gè)節(jié)點(diǎn)的受力情況以及相關(guān)的節(jié)點(diǎn)的連接方式，使得整個(gè)的設(shè)計(jì)符合相關(guān)的要求，最好可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)設(shè)計(jì)的自動(dòng)化進(jìn)行，盡量的減少設(shè)計(jì)中的數(shù)據(jù)誤差，使我國(guó)變電站的設(shè)計(jì)更加合理，促進(jìn)我國(guó)變電站的健康可持續(xù)發(fā)展。

【參考文獻(xiàn)】

[1]王亞剛.對(duì)變電站建筑框架結(jié)構(gòu)及鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)的探究[J].價(jià)值工程.

2011.846-47

[2]陳磊.110kV變電站結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)比較[J].電站系統(tǒng)工程.2011.27(6)；

篇（2）

1.變電站框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

變電站框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)主要有以下內(nèi)容：

（1）有關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的說(shuō)明。包括主要的設(shè)計(jì)依據(jù)，變電站的地基情況、抗震等級(jí)以及承載力、材料等級(jí)、活荷載值等，在施工圖中沒(méi)有畫(huà)出來(lái)的而采用說(shuō)明的方式來(lái)表示的信息。

（2）基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。當(dāng)采用天然基礎(chǔ)且柱下擴(kuò)展基礎(chǔ)的寬度比較寬時(shí)，或地基不均勻時(shí)，或者地基比較軟時(shí)，應(yīng)當(dāng)利用柱下條基。并且應(yīng)考慮到在節(jié)點(diǎn)的地方基礎(chǔ)底面積由于被雙向反復(fù)使用而帶來(lái)的不利影響，應(yīng)適當(dāng)?shù)丶訉捇A(chǔ)。當(dāng)采用樁基礎(chǔ)時(shí)，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)資料選用樁型，一般情況下，采用預(yù)應(yīng)力環(huán)形桿較多，且為端承摩擦樁，當(dāng)淤泥層較厚時(shí)，還需考慮負(fù)摩擦。

（3）平面設(shè)計(jì)?，F(xiàn)澆板的配筋應(yīng)該使用Ⅱ級(jí)鋼，除了吊鉤以外，不能使用Ⅰ級(jí)鋼，梁柱鋼筋盡可能使用Ⅲ級(jí)鋼筋（國(guó)家建設(shè)部推廣使用）。鋼筋布筋應(yīng)采用大直徑和大間距的方式。板上下的鋼筋的間距應(yīng)該相等，鋼筋直徑可以不相等，但其直徑的類(lèi)型不宜過(guò)多?？蚣艿奶畛鋲Υ蠖酁檩p質(zhì)隔墻，過(guò)梁通常不使用預(yù)制混凝土過(guò)梁，采用的是現(xiàn)澆梁帶。應(yīng)該注明使用的輕質(zhì)隔墻的圖集和做法，當(dāng)過(guò)梁與柱連接時(shí)，柱應(yīng)當(dāng)甩筋，過(guò)梁應(yīng)當(dāng)現(xiàn)澆。由于繼保室、通信室等房間電纜較多，可采用活動(dòng)地板結(jié)構(gòu)。

（4）樓梯的設(shè)計(jì)。休息平臺(tái)與梯段板平行方向的上筋均應(yīng)拉通，并且應(yīng)與梯段板的配筋互相適應(yīng)。梯段板的厚度通常采取跨度的1/25～1/30。

（5）梁的設(shè)計(jì)。梁的上面有次梁的地方應(yīng)附加箍筋和吊筋，并應(yīng)首先使用附加箍筋。不能將次梁搭建在主梁的支座的附近，如果搭建在主梁支座的附近，就應(yīng)當(dāng)考慮由于次梁所引起的主梁抗扭，或者增加抗扭箍筋和縱筋。如果采用現(xiàn)澆板，抗扭問(wèn)題不嚴(yán)重。理論上梁縱筋應(yīng)遵循小直徑和小間距的原則，這對(duì)抗裂有利，但鋼筋的間距應(yīng)滿(mǎn)足要求，并且要與梁斷面互相適應(yīng)。挑梁應(yīng)做成等截面。梁從構(gòu)造上要避免沖切破壞以及斜截面的受彎破壞等。

（6）柱的設(shè)計(jì)。柱應(yīng)采用高強(qiáng)度混凝土來(lái)應(yīng)對(duì)軸壓比的制約，應(yīng)減小斷面尺寸。應(yīng)避免柱過(guò)短，短柱的箍筋應(yīng)采取全高加密，短柱的縱筋不應(yīng)過(guò)大。由于豎向地震的影響，對(duì)柱的軸壓比和配筋應(yīng)多一些考慮。獨(dú)立柱的上面或中部有挑梁時(shí)，應(yīng)限制挑梁的長(zhǎng)度。繪制施工圖時(shí)，較大直徑的鋼筋的連接方式應(yīng)采用機(jī)械連接，而不應(yīng)采用焊接，兩者的造價(jià)相差不大，但機(jī)械連接更加可靠并且檢查方便。

2.鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)架設(shè)計(jì)

為了節(jié)省投資，一般變電站均采用架空出線(xiàn)，變電站內(nèi)部導(dǎo)線(xiàn)均采用構(gòu)架進(jìn)行連接、跳線(xiàn)，因而構(gòu)架也是常規(guī)變電站必不可少的一部分。目前普遍采用鋼管桿構(gòu)支架，梁采用格構(gòu)式或鋼管梁，使整個(gè)變電站更加美觀和實(shí)用。

2.1采用空間分析程序計(jì)算內(nèi)力

隨著科技的進(jìn)步，出現(xiàn)了不少可以計(jì)算和分析內(nèi)力的軟件。例如美國(guó)REI公司開(kāi)發(fā)的STADD/CH INA2000空間結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計(jì)程序，利用該程序?qū)?gòu)架柱進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算和分析，能夠更加接近構(gòu)架的實(shí)際受力情況，有利于縮短設(shè)計(jì)周期。也可采用東北電力設(shè)計(jì)院編制的構(gòu)架計(jì)算軟件（SST）進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算，根據(jù)計(jì)算結(jié)果分析桿件內(nèi)力。

2.2結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

（1）鋼管柱的連接方式。鋼管柱的長(zhǎng)度受到加工、運(yùn)輸以及熱鍍鋅的影響，一次成型比較困難，所以，要首先分段加工，然后利用剖口對(duì)焊進(jìn)行連接或利用法蘭進(jìn)行連接。鋼管利用剖口對(duì)焊進(jìn)行連接，不僅外形美觀，還能節(jié)省鋼材，缺點(diǎn)是焊接需在現(xiàn)場(chǎng)操作，焊縫外還要現(xiàn)場(chǎng)噴鋅，質(zhì)量沒(méi)有保障，焊縫處鋼管內(nèi)側(cè)的防腐能力比較差。法蘭連接所有的焊接工作以及熱鍍鋅可以在工廠(chǎng)完成，只需要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)組裝。由于不需現(xiàn)場(chǎng)焊縫，鋼管的防腐能力很強(qiáng)，安裝工作比較方便，可以節(jié)省工期，但缺點(diǎn)是耗材大，而且為了使法蘭連接的接觸面比較平整，對(duì)加工精度的要求很高。目前，法蘭連接應(yīng)用較為普遍，有剛性法蘭和柔性法蘭兩種形式。

（2）人字柱的柱頭利用鋼板焊接。人字柱的柱頭的受力情況非常復(fù)雜，它需要傳遞很大的軸力、剪力以及彎距。為了減小人字柱的位移，柱頭連接必須保證有充足的剛度，并且應(yīng)設(shè)法減少柱頭連接的偏心。綜合考慮，人字柱柱頭應(yīng)將兩桿連接為整體，利用鋼板進(jìn)行焊接，剪力板、柱頭處的頂板以及加勁板的厚度應(yīng)滿(mǎn)足規(guī)范的要求。兩根人字柱中心線(xiàn)之間的距離一般為100mm，可基本滿(mǎn)足固結(jié)假定要求。

（3）人字柱與橫撐構(gòu)件采用剛性連接的方式。當(dāng)變電構(gòu)架柱承受水平力時(shí)，破壞形式是受壓柱的失穩(wěn)性破壞，這時(shí)受拉桿會(huì)經(jīng)過(guò)橫撐而對(duì)受壓桿發(fā)生約束作用。為了增強(qiáng)這個(gè)約束作用，柱與橫撐的連接應(yīng)為剛性連接，而且橫撐應(yīng)具有一定剛度，故橫撐使用鋼管材料。為了便于熱鍍鋅和安裝，橫撐鋼管分為兩部分，分別與相應(yīng)的人字柱經(jīng)過(guò)剖口進(jìn)行對(duì)焊剛性連接，然后再由橫撐中間的法蘭盤(pán)剛性連接，以實(shí)現(xiàn)橫撐構(gòu)件與人字柱的剛性連接。

（4）人字柱與基礎(chǔ)采用杯口插入形式連接?；A(chǔ)與鋼管柱的連接適合采用杯口插入形式。鋼管插入到杯口的深度是由抗拔決定的，其計(jì)算公式為：

H=N/（3.14D×FCV） （1）

式中： H―――鋼管插到杯口的深度；

N―――受拉桿的軸力設(shè)計(jì)值；

D―――受拉桿的外直徑；

FCV―――抗粘剪的強(qiáng)度，如果二次灌漿細(xì)石混凝土的強(qiáng)度為C20，則：FCV=0.5MPa。

如果受拉的鋼管插入杯口的部分焊有多于或者等于兩道鋼箍，剪切面可控杯口壁計(jì)算，插入杯口的深度根據(jù)（2）式進(jìn)行計(jì)算：

H=N/ΣSC×FCV （2）

式中： ΣSC―――杯口內(nèi)壁的平均周長(zhǎng)。

插入杯口的深度不僅要滿(mǎn)足計(jì)算的要求，還必須滿(mǎn)足：H≥1.5D。此外，為了確保柱腳處局部穩(wěn)定，在構(gòu)架安裝完成后，鋼管的柱腳處應(yīng)灌注C30細(xì)石混凝土。

篇（3）

中圖分類(lèi)號(hào)：TM411+.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1　智能變電站的含義

智能變電站是智能電網(wǎng)建設(shè)的重要節(jié)點(diǎn)之一，是在數(shù)字化變電站基礎(chǔ)上發(fā)展形成的新一代變電站。隨著經(jīng)濟(jì)與科技的發(fā)展，風(fēng)電、光伏等新能源電力的應(yīng)用越來(lái)越多，這對(duì)傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)設(shè)備提出了巨大的挑戰(zhàn)。在這種背景下，電力系統(tǒng)的安全性和可靠性必須提高，作為連接用戶(hù)和發(fā)電站之間的變電站的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也必須進(jìn)一步優(yōu)化。計(jì)算機(jī)技術(shù)以及通信技術(shù)的飛速發(fā)展，為解決電力系統(tǒng)和變電站所面臨的問(wèn)題提供了新的解決方法——智能變電站，它能將智能化一次設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備進(jìn)一步融合起來(lái)。依靠先進(jìn)、安全、集成和低碳環(huán)保的智能化設(shè)施，智能變電站能夠自動(dòng)地完成信息的收集、分析、控制以及管理等工作，能夠使得全站的信息數(shù)字化并且信息能夠及時(shí)全面地得以共享，與此同時(shí)，智能變電站還具有通過(guò)及時(shí)分析數(shù)據(jù)為電網(wǎng)作決策提供信息支持以及自動(dòng)控制的功能。依靠智能變電站，電網(wǎng)的工作不僅更加低碳環(huán)保，效率更高，而且能夠消除很多的安全隱患。智能變電站能夠?yàn)殡娋W(wǎng)采集全面且及時(shí)的數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)、控制和分析，為電網(wǎng)做出正確決策提供可靠的信息支持，同時(shí)它也是電網(wǎng)執(zhí)行命令的部分，因此對(duì)智能變電站的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化具有重大的意義。

2　智能變電站二次系統(tǒng)配置方案

智能變電站以全站信息數(shù)字化、通信平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標(biāo)準(zhǔn)化為基本要求，在智能變電站的發(fā)展中，隨著裝備制造技術(shù)、工藝的發(fā)展及建設(shè)、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的積累，其一、二次系統(tǒng)最終將融合為一體，但目前的技術(shù)發(fā)展水平還無(wú)法實(shí)現(xiàn)。針對(duì)二次系統(tǒng)，可以在光纖以太網(wǎng)基礎(chǔ)上，進(jìn)行優(yōu)化配置：將主保護(hù)和計(jì)量系統(tǒng)分布式就地實(shí)現(xiàn)，后備保護(hù)采用站域——廣域后備保護(hù)系統(tǒng)，本地測(cè)量和整定與調(diào)度中心整定相結(jié)合，以達(dá)到后備保護(hù)的最優(yōu)配合和最小的通信負(fù)擔(dān)。

2.1 保護(hù)配置

其中，保護(hù)配置包括線(xiàn)路保護(hù)、變壓器保護(hù)和母線(xiàn)保護(hù)。

2.1.1　主保護(hù)原理:線(xiàn)路保護(hù)采用速度更快的采樣值差動(dòng)和暫態(tài)量保護(hù);變壓器保護(hù)采用了可以避開(kāi)勵(lì)磁涌流影響的廣義瞬時(shí)功率保護(hù)原理作為差動(dòng)保護(hù)的輔助。兩種新的保護(hù)原理都易于實(shí)現(xiàn)。

2.1.2　采用具有智能決策功能的廣域后備保護(hù)系統(tǒng)，集中全網(wǎng)信息進(jìn)行后備保護(hù)在線(xiàn)整定，并且所需通信量少，數(shù)據(jù)更新速度快。

2.1.3　保護(hù)的實(shí)現(xiàn)方式:將原來(lái)集控室內(nèi)的主保護(hù)功能下放到智能一次設(shè)備單元內(nèi)就地實(shí)現(xiàn)，簡(jiǎn)化了布線(xiàn)，減少了通信網(wǎng)絡(luò)的負(fù)擔(dān)。母線(xiàn)主保護(hù)采用具有主站的分布式差動(dòng)和集中式母線(xiàn)保護(hù)的實(shí)現(xiàn)方式。

2.2 計(jì)量配置

計(jì)量系統(tǒng)創(chuàng)新地提出測(cè)量計(jì)量功能一體化為計(jì)量模塊，計(jì)量模塊的預(yù)處理數(shù)據(jù)為三態(tài)數(shù)據(jù)，三態(tài)數(shù)據(jù)(穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)，暫態(tài)數(shù)據(jù)，動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù))統(tǒng)一采集和標(biāo)準(zhǔn)化。通過(guò)分析計(jì)量模塊的誤差量值溯源得到，在忽略算法誤差情況下，誤差主要來(lái)自于互感器，由于全站采用高精度的光學(xué)互感器，計(jì)量模塊的精度要求完全滿(mǎn)足計(jì)量規(guī)程的要求。既可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)，也可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程檢驗(yàn)。通過(guò)計(jì)量模塊在通信方面的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)智能變電站與大用戶(hù)互動(dòng)，智能變電站具有向大用戶(hù)實(shí)時(shí)傳送電價(jià)、電量、電能質(zhì)量及電網(wǎng)負(fù)荷信息的功能，支持電力交易的有效開(kāi)展，實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置；激勵(lì)電力市場(chǎng)主體參與電網(wǎng)安全管理，從而實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)各環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)運(yùn)行。

2.3 通信配置

現(xiàn)階段的智能變電站內(nèi)通信設(shè)備配置與數(shù)字化變電站及傳統(tǒng)變電站基本相同，但隨著電網(wǎng)中智能變電站投運(yùn)數(shù)量的不斷增加，快速增長(zhǎng)的采集數(shù)據(jù)量的不斷匯聚，對(duì)光纖通信傳輸網(wǎng)絡(luò)帶寬和傳輸可靠性提出更高要求。因此，通信平臺(tái)的建設(shè)與改造必須同步進(jìn)行。

3　智能變電站二次系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

3.1 系統(tǒng)構(gòu)成

變電站二次系統(tǒng)在功能邏輯上分為站控層、間隔層和過(guò)程層。站控層由主機(jī)、操作員站、遠(yuǎn)動(dòng)通信裝置、保護(hù)故障信息子站和其他各種功能站構(gòu)成，提供站內(nèi)運(yùn)行的聯(lián)系界面，實(shí)現(xiàn)管理控制間隔層、過(guò)程層設(shè)備等功能，形成全站監(jiān)控、管理中心，并與遠(yuǎn)方監(jiān)控/調(diào)度中心通信。間隔層由保護(hù)、測(cè)控、計(jì)量、錄波、相量測(cè)量等若干子系統(tǒng)組成，在站控層及網(wǎng)絡(luò)失效情況下，仍能獨(dú)立完成間隔層設(shè)備的就地監(jiān)控功能。過(guò)程層由互感器、合并單元、智能終端等構(gòu)成，完成與一次設(shè)備相關(guān)的功能，包括實(shí)時(shí)運(yùn)行電氣量的采集、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)、控制命令的執(zhí)行等。

其中過(guò)程層最終發(fā)展目標(biāo)為智能一次設(shè)備，就是一次設(shè)備集成互感器、智能終端等，實(shí)現(xiàn)在一次設(shè)備上直接的數(shù)字化接口。目前投運(yùn)的智能站采取設(shè)置就地智能終端箱的方式，將一次設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、控制等信號(hào)和命令通過(guò)智能終端轉(zhuǎn)換成數(shù)字化信號(hào)。

3.2 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)按照電壓等級(jí)分別組網(wǎng)。雙重化配置的保護(hù)及安全自動(dòng)裝置應(yīng)分別接入不同的過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)；單套配置的保護(hù)及安全自動(dòng)裝置、測(cè)控裝置宜同時(shí)接入兩套不同的過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)，并采用相互獨(dú)立的數(shù)據(jù)接口控制器。220kV及以上變電站站控層、間隔層網(wǎng)絡(luò)采用雙重化星形以太網(wǎng)絡(luò)，110kV變電站站控層、間隔層網(wǎng)絡(luò)采用單星形以太網(wǎng)絡(luò)?？傊罁?jù)不同電壓等級(jí)和電氣一次主接線(xiàn)配置不同的網(wǎng)絡(luò)形式，有雙星形、單星形、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)等。鑒于對(duì)變電站運(yùn)行維護(hù)及網(wǎng)絡(luò)安全方面的考慮，智能變電站在兼顧網(wǎng)絡(luò)跳閘方式的同時(shí)仍保留直采直跳的方式，尤其對(duì)高電壓等級(jí)、聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行的變電站。

3.3 二次設(shè)備的配置原則

站控層設(shè)備的配置，以220kV變電站為例，主機(jī)按照雙套配置，對(duì)于無(wú)人值班變電站主機(jī)可兼操作員工作站和工程師站。保護(hù)及故障信息子站應(yīng)與變電站系統(tǒng)共享信息采集，不獨(dú)立配置。遠(yuǎn)動(dòng)通信裝置也雙套配置。①隔層設(shè)備測(cè)控裝置獨(dú)立配置時(shí)，應(yīng)單套配置，220kV電壓等級(jí)若采用繼電保護(hù)就地安裝時(shí)，采用保護(hù)測(cè)控一體化裝置，110kV及以下電壓等級(jí)推薦采用保護(hù)測(cè)控一體化裝置。對(duì)于繼電保護(hù)裝置的配置與常規(guī)變電站配置原則一致，220kV及以上電壓等級(jí)按照雙重化原則配置。故障錄波及網(wǎng)絡(luò)分析記錄裝置，對(duì)于220kV變電站按照電壓等級(jí)分別配置，主變壓器單獨(dú)配置。110kV及以下變電站統(tǒng)一配置。66kV及以上獨(dú)立配置電能計(jì)量表計(jì)，計(jì)費(fèi)關(guān)口滿(mǎn)足相應(yīng)規(guī)程規(guī)范要求。設(shè)置網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)，通過(guò)變電站二次系統(tǒng)的工程師站打印全站各裝置的保護(hù)告警、事件、波形等數(shù)據(jù)，取消裝置屏上的打印機(jī)。②程層設(shè)備的配置原則，220kV-750kV除母線(xiàn)外，智能終端宜冗余配置。66kV及以下配電裝置采用開(kāi)關(guān)柜布置時(shí)不配置智能終端。110kV及以上主變壓器本體配置單套的智能終端。智能終端分散布置于配電裝置場(chǎng)地智能組件柜內(nèi)。合并單元配置原則：220kV及以上電壓等級(jí)各間隔冗余配置，110kV及以下電壓等級(jí)各間隔單套配置，雙重化保護(hù)的主變各側(cè)冗余配置，同一間隔內(nèi)電壓互感器和電流互感器合用一個(gè)合并單元。③絡(luò)通信設(shè)備配置原則：220kV及以上電壓等級(jí)變電站的站控層網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)冗余配置，每臺(tái)交換機(jī)端口數(shù)量應(yīng)滿(mǎn)足實(shí)際工程需要。一般采用100M電口，站控層交換機(jī)之間級(jí)聯(lián)端口采用1000M端口。當(dāng)交換機(jī)處于同一建筑物內(nèi)且距離較短時(shí)采用電口連接，否則需采用光口互聯(lián)。間隔層網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)按照設(shè)備室或電壓等級(jí)來(lái)配置，交換機(jī)端口數(shù)量滿(mǎn)足工程規(guī)模要求。過(guò)程層交換機(jī)按照間隔配置，每臺(tái)交換機(jī)的光纖接入數(shù)量不超過(guò)16對(duì)，任兩臺(tái)智能電子設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸路由不超過(guò)4個(gè)交換機(jī)。對(duì)于規(guī)模較大的變電站，其間隔層和過(guò)程層需配置大量的交換機(jī)，與常規(guī)變電站在配置上的主要差別也在于此，采用網(wǎng)絡(luò)方式，就多了交換機(jī)這一環(huán)節(jié)，當(dāng)交換機(jī)出現(xiàn)故障，可能引發(fā)多個(gè)間隔的保護(hù)拒動(dòng)，近而造成大的事故發(fā)生。因此交換機(jī)的可靠性是智能變電站安全穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。

結(jié)語(yǔ)

在實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的建設(shè)過(guò)程中，智能變電站建設(shè)始終是智能電網(wǎng)建設(shè)的核心問(wèn)題之一。為了實(shí)現(xiàn)智能變電站在智能電網(wǎng)中的支撐作用，要求對(duì)當(dāng)前變電站二次系統(tǒng)的架構(gòu)體系不斷進(jìn)行升級(jí)與改進(jìn)，發(fā)揮智能變電站的高度集成、兼容、互動(dòng)、協(xié)同功能。本文從保護(hù)、計(jì)量及通信等方面，對(duì)智能變電站二次系統(tǒng)的配置方案及其設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了有益的探討。應(yīng)該指出的是，隨著科技的不斷進(jìn)步和裝備制造水平的不斷提高，智能變電站的一次、二次系統(tǒng)必將融為一體。

參考文獻(xiàn)

[1]肖世杰．構(gòu)建中國(guó)智能電網(wǎng)技術(shù)思考[J]．電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2009(09).

篇（4）

1 前言

目前，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)處于高速發(fā)展的階段，在各方面的問(wèn)題上都需要很高的要求，對(duì)于變電站的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也有很高的要求。變電站建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)該具有創(chuàng)新意識(shí)，價(jià)格合理，在變電站的實(shí)用方面也應(yīng)該增加其實(shí)用年限，在穩(wěn)定性上使變電站能夠更好的投入到生產(chǎn)中。外界條件變化萬(wàn)千，時(shí)常存在暴雨，地震等自然災(zāi)害，變電站建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上應(yīng)該更能適應(yīng)這些自然災(zāi)害，能夠更好的在自然災(zāi)害中存活。但保證這些需要變電站具有好的質(zhì)量，無(wú)論怎樣對(duì)變電站建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)都要考慮到質(zhì)量問(wèn)題，質(zhì)量是變電站的一切能力的保證。因此，變電站建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)一定要根據(jù)科學(xué)依據(jù)，借鑒國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)，在一定條件下，選擇合適的材料，設(shè)計(jì)出符合要求的變電站結(jié)構(gòu)。

2 變電站建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)于其結(jié)構(gòu)體系的要求

變電站的結(jié)構(gòu)對(duì)于整體有很大的影響，結(jié)構(gòu)影響變電站的抵抗自然災(zāi)害的能力，對(duì)于突如其來(lái)的暴雨，地震等有很強(qiáng)的適應(yīng)生存能力，變電站就不會(huì)因?yàn)橐稽c(diǎn)自然災(zāi)害的侵襲就坍塌，良好的變電站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠很好的保護(hù)國(guó)家的財(cái)產(chǎn)，延長(zhǎng)其使用壽命。變電站的一部分結(jié)構(gòu)需要留有孔隙，并且有的部位對(duì)于防治水的侵襲有極高的要求，因此在這些重要部位上使用的材料也有特別的要求，最好使用混凝土結(jié)構(gòu)，采取現(xiàn)澆鋼筋的辦法，確保這些部位的牢固性，能有效的防治水對(duì)變電站結(jié)構(gòu)造成的危害。在能夠確保的經(jīng)濟(jì)范圍之內(nèi)，在變電站結(jié)構(gòu)的一些細(xì)節(jié)上，也應(yīng)該得到注意，在一些節(jié)點(diǎn)上，使用標(biāo)準(zhǔn)化的元件進(jìn)行組合，盡量使節(jié)點(diǎn)等細(xì)小的細(xì)節(jié)達(dá)到完美，畢竟，細(xì)節(jié)決定成敗。變電站的結(jié)構(gòu)材料要因地制宜，盡量在較低的價(jià)錢(qián)上能夠得到更好的效益，考慮外界環(huán)境對(duì)于變電站結(jié)構(gòu)的影響，更好的使變電站的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)投入到生產(chǎn)和生活中，造福人類(lèi)。

3 變電站建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)于技巧問(wèn)題的探究與討論

變電站影響作用巨大，對(duì)于生產(chǎn)和生活都有很大的幫助，變電站的各種使用能力是依靠其的結(jié)構(gòu)來(lái)完成的，如果變電站的結(jié)構(gòu)因?yàn)橐恍┳匀粸?zāi)害或者一些別的原因造成了坍塌，將會(huì)對(duì)人類(lèi)和自然環(huán)境的和諧造成很大的危害，而且變電站的使用年限也要盡可能的延長(zhǎng)，如果變電站的使用年限極端，是得總是不停的更換，將影響工作效率，更換浪費(fèi)國(guó)家的金錢(qián)，影響國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展，不利于變電站在生產(chǎn)和生活方面的使用。所以變電站的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成為重中之重，設(shè)計(jì)要依托于外界環(huán)境的考慮，在經(jīng)濟(jì)合理的條件下，力求做到各方面完美，從整體考慮。

3.1 變電站的屋外結(jié)構(gòu)

變電站的屋外結(jié)構(gòu)有倆種構(gòu)建方法，分別是局部聯(lián)合的構(gòu)建方法和全聯(lián)合的構(gòu)建方法。這兩種構(gòu)建方法在構(gòu)建的時(shí)候，同樣要考慮外界環(huán)境和溫度，壓強(qiáng)等因素的影響。對(duì)于在構(gòu)建結(jié)構(gòu)的過(guò)程中，也要考慮實(shí)際情況，根據(jù)需要也可以采取別的構(gòu)建方法，不同情況采取的方法不同，有的適用單杠結(jié)構(gòu)，有的適用空間結(jié)構(gòu)，單杠結(jié)構(gòu)要注意減少?gòu)澗?，彎矩?duì)于單杠結(jié)構(gòu)能否正常使用影響很大。無(wú)論什么樣的屋外結(jié)構(gòu)，它的作用都應(yīng)該加強(qiáng)變電站的使用能力，質(zhì)量上一定要符合要求，使變電站各部分的作用力能很好的平衡。

3.2 變電站屋外配備裝置的設(shè)計(jì)

變電站的屋外配備裝置長(zhǎng)期處在與外界接觸的環(huán)境，經(jīng)受著自然環(huán)境的風(fēng)吹日曬，這些自然條件的侵襲都會(huì)對(duì)屋外配備的裝置造成極大的腐蝕危害，影響變電站的使用年限。因此，在選用變電站的屋外配備裝置材料時(shí)候，在可能的條件下，盡量使用防腐的材料。并且，根據(jù)變電站所處在的自然條件分析，各種外界因素對(duì)于其腐蝕的程度，允許范圍內(nèi)，人工進(jìn)行防腐，避免外界條件對(duì)于變電站的腐蝕，工作人員要定期對(duì)變電站屋外配備裝置進(jìn)行檢查維修，把損失降到最低，有效的保證變電站的正常投入使用。

3.3 變電站墻壁出現(xiàn)裂縫的解決設(shè)計(jì)方案

變電站的外部在外界，由于溫度等的影響，墻壁屋頂?shù)炔糠指煽s形成裂痕。所以在變電站的結(jié)構(gòu)上應(yīng)該設(shè)置一些控制溫度的裝置，確保變電站溫度的平和，溫度平和則不會(huì)對(duì)變電站造成太大的裂痕問(wèn)題，確保變電站的牢固。而且裂痕也在一定條件下是因?yàn)榫薮蟮膲毫?，所以減小屋外結(jié)構(gòu)對(duì)于其產(chǎn)生的壓力也很重要，盡量使其減小對(duì)墻體造成的壓力，這樣在一定程度下，也可以減少裂痕的存在。

3.4 變電站后澆帶的設(shè)置

有時(shí)變電站在進(jìn)行建造的時(shí)候，一部分建筑物的長(zhǎng)度會(huì)超過(guò)一定的范圍，這就需要設(shè)置后澆帶。后澆帶的存在不要影響變電站整體的使用效果，并且每隔一定距離就要設(shè)置一個(gè)。后澆帶的設(shè)置要在變電站的橫切面上，這樣既可以保證變電站的使用，也可以防止一些建筑物長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)引起的危害。

4 處在不良情況下的處理方案

在進(jìn)行變電站的結(jié)構(gòu)建造的時(shí)候，要對(duì)即將建造的地方進(jìn)行勘測(cè)，在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方面，圍墻和變壓器都是需要考慮的，要求方面嚴(yán)格。圍墻的建造在土地不夠使用的情況，可以建造在墻上，這樣為土地的節(jié)約做出了巨大的貢獻(xiàn)，而且根據(jù)地形來(lái)設(shè)計(jì)建造形狀，即節(jié)約了人力物力，也不影響美觀，使得變電站在實(shí)用的同時(shí)，能夠保持美觀。變壓器方面對(duì)于沉降范圍的控制也有很高的要求，在變壓器設(shè)置方面，沉降要控制在要求的范圍之內(nèi)，任何一點(diǎn)的差異都將引起變電站整個(gè)的使用情況。

5 總結(jié)

對(duì)于變電站建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)是需要實(shí)踐的，根據(jù)實(shí)踐情況來(lái)確定最好的設(shè)計(jì)技術(shù)。實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，好的實(shí)踐能確定好的方法。在建造過(guò)程中也要因地制宜，根據(jù)外界條件的不同來(lái)改變?cè)O(shè)計(jì)方法，更好的確保變電站的使用情況。變電站建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法也要與國(guó)際接軌，吸收國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，精益求精，對(duì)于國(guó)外的錯(cuò)誤，也要當(dāng)做教訓(xùn)，避免在變電站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上出錯(cuò)。變電站的工作人員也要積極學(xué)習(xí)有關(guān)變電站的相關(guān)知識(shí)，對(duì)于變電站要經(jīng)常檢修，出現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)解決，只有學(xué)好相關(guān)知識(shí)，才能在變電站出現(xiàn)問(wèn)題的第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)并解決。整體團(tuán)結(jié)一致，使變電站更好的為人民服務(wù)，推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

篇（5）

中圖分類(lèi)號(hào)：TN934.81 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2014）02-0021-02

近年來(lái)，廣播發(fā)射臺(tái)的廣播發(fā)送設(shè)備、音頻調(diào)度設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備、視頻監(jiān)控設(shè)備等都進(jìn)行了更新改造，自動(dòng)化功能越來(lái)越完善，安全播出的可靠性也大大提高。在廣播發(fā)射臺(tái)的重要能源供應(yīng)部門(mén)變電站中，雖然電力設(shè)備也進(jìn)行了大范圍的改造，但是因?yàn)槿鄙俳y(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，加上市場(chǎng)品牌、廠(chǎng)家眾多，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)多樣，缺乏全面的自動(dòng)化系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，相對(duì)落后的電力設(shè)備就成了安全播出的瓶頸。因此研究設(shè)計(jì)一種適合廣播發(fā)射臺(tái)實(shí)際情況的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對(duì)于保障安全播出工作有著十分重要的意義。

1 IEC61850標(biāo)準(zhǔn)介紹

目前國(guó)內(nèi)外在變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中都遵循IEC61850標(biāo)準(zhǔn)，IEC61850標(biāo)準(zhǔn)是國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）TC57技術(shù)委員會(huì)（電力系統(tǒng)控制和通信委員會(huì)）制定的，該標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)電力系統(tǒng)成生產(chǎn)過(guò)程的特點(diǎn)，制定了滿(mǎn)足實(shí)時(shí)信息傳輸要求的服務(wù)模型。采用面向?qū)ο蠼＜夹g(shù)，面向設(shè)備建模和自我描述，以適應(yīng)功能擴(kuò)展，滿(mǎn)足應(yīng)用開(kāi)放互操作要求，擴(kuò)充數(shù)據(jù)和設(shè)備管理功能，傳輸采樣測(cè)量值等。規(guī)范了變電站內(nèi)智能電子設(shè)備之間的通信行為和相關(guān)的系統(tǒng)要求。

IEC61850標(biāo)準(zhǔn)把變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的功能在邏輯上分配為設(shè)備層、間隔層/單元層、設(shè)備層三個(gè)層次。其結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

設(shè)備層是一次設(shè)備和二次設(shè)備的結(jié)合層，在過(guò)程層完成所有接口的功能，如開(kāi)關(guān)量輸入和輸出、模擬量采樣和控制命令發(fā)送等。過(guò)程層實(shí)際上是與變電站的一次設(shè)備，如斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、電流互感器、電壓互感器、智能直流設(shè)備等連接的功能。

間隔層的設(shè)備主要包括各種微機(jī)保護(hù)裝置、自動(dòng)控制裝置、測(cè)控裝置等。間隔層的主要功能是匯總本間隔過(guò)程層上傳的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息，對(duì)一次設(shè)備進(jìn)行保護(hù)控制，檢測(cè)操作的各種閉鎖條件是否符合，保護(hù)方式、定值的調(diào)整，執(zhí)行數(shù)據(jù)的承上啟下通信傳輸功能。

變電站層一般被稱(chēng)為站控層，包括后臺(tái)監(jiān)控主機(jī)，通訊網(wǎng)絡(luò)，GPS時(shí)鐘等設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)全站設(shè)備的監(jiān)視、控制、告警及信息交互功能，完成數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)，對(duì)間隔層設(shè)備進(jìn)行在線(xiàn)維護(hù)、在線(xiàn)組態(tài)、在線(xiàn)修改參數(shù)等。

此外IEC61850還對(duì)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)語(yǔ)言、變電站和饋線(xiàn)設(shè)備的基本通信結(jié)構(gòu)，變電站和饋線(xiàn)沒(méi)備的基本通信結(jié)構(gòu)等進(jìn)行了規(guī)定，為了保證廣播發(fā)射臺(tái)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的規(guī)范性，便于它與臺(tái)內(nèi)其它自動(dòng)化系統(tǒng)和其它臺(tái)站自動(dòng)化系統(tǒng)的對(duì)接，建立即插即用的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，在對(duì)廣播發(fā)射臺(tái)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)嚴(yán)格遵照IEC61850標(biāo)準(zhǔn)。

2 變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模式

2.1 間隔層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的分析比較

間隔層是變電站綜合自動(dòng)化的核心，在國(guó)內(nèi)目前電力系統(tǒng)中變電站自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要有三種：集中式、分散式與集中組屏相結(jié)合、完全分散式。結(jié)合廣播電臺(tái)的實(shí)際情況，考慮供電系統(tǒng)出線(xiàn)較少、供電可靠性要求高、工作現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的干擾、場(chǎng)地空間等因素，結(jié)合綜合自動(dòng)化技術(shù)目前的結(jié)構(gòu)組合方式進(jìn)行認(rèn)真、細(xì)致的對(duì)比分析。

（1）集中式結(jié)構(gòu)模型。集中式結(jié)構(gòu)的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，就是采用不同檔次的計(jì)算機(jī)，擴(kuò)展接口電路，集中采集變電站的各種模擬量和開(kāi)關(guān)量，集中進(jìn)行計(jì)算與處理，分別完成微機(jī)監(jiān)控、微機(jī)保護(hù)、備自投切換等功能。由前置機(jī)完成數(shù)據(jù)輸入輸出、保護(hù)、控制及監(jiān)測(cè)等功能，后臺(tái)機(jī)完成數(shù)據(jù)處理、顯示、打印及遠(yuǎn)方通信等功能。這種結(jié)構(gòu)模式結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、可大大減少占地面積，同時(shí)造價(jià)相對(duì)較低。但是它的最大缺點(diǎn)是每臺(tái)微機(jī)裝置的功能非常集中，如果一臺(tái)計(jì)算機(jī)出故障，影響面大；集中式結(jié)構(gòu)軟件復(fù)雜，修改工作量大，系統(tǒng)調(diào)試麻煩；另外組態(tài)不靈活，需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際進(jìn)行設(shè)計(jì)制造，生產(chǎn)成本大不利于推廣和維護(hù)?？紤]到上述缺點(diǎn)，這種結(jié)構(gòu)模式近年來(lái)在電力系統(tǒng)和用戶(hù)中已經(jīng)很少用到，新建臺(tái)站也不再使用。

（2）分散式與集中組屏相結(jié)合的結(jié)構(gòu)模型。隨著單片機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，特別是現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)和局域網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，有條件解決全微機(jī)化的變電站二次系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題，目前常用的措施是按每個(gè)電網(wǎng)元件，如一條出線(xiàn)、一臺(tái)變壓器、一組電容器等為對(duì)象，集保護(hù)、測(cè)量、控制為一體，設(shè)計(jì)在同一控制屏內(nèi)。而對(duì)于35kV以下配電線(xiàn)路，將一體化的微機(jī)測(cè)控保護(hù)裝置分散安裝在各個(gè)開(kāi)關(guān)柜中，然后又監(jiān)控主機(jī)通過(guò)光纖或通信電纜網(wǎng)絡(luò)，對(duì)它們進(jìn)行管理和交換。這就是分散式與集中組屏相結(jié)合的結(jié)構(gòu)。

這種結(jié)構(gòu)將35kV以下線(xiàn)路保護(hù)采用分散式結(jié)構(gòu)，就地安裝，節(jié)約控制電纜，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)與保護(hù)管理機(jī)交換信息。高電壓等級(jí)線(xiàn)路和變壓器保護(hù)采用集中組屏結(jié)構(gòu)，保護(hù)屏安裝在控制室中，是這些重要的保護(hù)裝置處于比較好的工作環(huán)境，避免電磁干擾，對(duì)可靠性較為有利。

這種分散與集中組屏結(jié)合的結(jié)構(gòu)目前在電網(wǎng)中高電壓等級(jí)變電站中普遍使用，考率到廣播發(fā)射臺(tái)站變電站設(shè)備區(qū)環(huán)境的電磁干擾，部分臺(tái)站的站用變?cè)诟邏洪_(kāi)關(guān)柜內(nèi)安裝，或者高壓開(kāi)關(guān)柜與配電變壓器在同一配電室內(nèi)，造成環(huán)境溫度較高，不利于微機(jī)保護(hù)裝置中電子器件的長(zhǎng)期工作，也可以考慮將這些設(shè)備的保護(hù)測(cè)控裝置集中組屏安裝于較好環(huán)境中，保障系統(tǒng)可靠運(yùn)行。

（3）完全分散式。完全分散式自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是指以變壓器、斷路器、母線(xiàn)等一次主設(shè)備為安裝單位，將微機(jī)保護(hù)裝置、非電量保護(hù)裝置、智能儀表燈單元就地分散安裝在開(kāi)關(guān)柜的二次柜門(mén)上，由通訊服務(wù)器通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)與這些分散的智能單元進(jìn)行通訊，控制單元通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控主機(jī)聯(lián)系。

這種結(jié)構(gòu)模式目前在無(wú)線(xiàn)局許多臺(tái)站都正在使用，結(jié)合實(shí)際維護(hù)經(jīng)驗(yàn)，這種結(jié)構(gòu)模式具十分突出的優(yōu)點(diǎn)，如顯著減少了變電站主控室設(shè)備。因?yàn)槎卧O(shè)備與一次設(shè)備就近安裝，節(jié)省了大量連接電纜。減少了現(xiàn)場(chǎng)施工和調(diào)試工程量，由于安裝在開(kāi)關(guān)柜的微機(jī)保護(hù)裝置在開(kāi)關(guān)柜出廠(chǎng)前已由生產(chǎn)廠(chǎng)家安裝和調(diào)試好，現(xiàn)場(chǎng)需敷設(shè)的電纜數(shù)量大大減少，因此可顯著縮短現(xiàn)場(chǎng)施工的工期和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試的時(shí)間。完全分散式結(jié)構(gòu)可靠性高，組態(tài)靈活，檢修方便。

完全分散式結(jié)構(gòu)雖然具有許多優(yōu)點(diǎn)，但是也要考慮環(huán)境因素的影響，盡量不要在高溫和強(qiáng)電磁環(huán)境下采用這種結(jié)構(gòu)。

2.2 廣播發(fā)射臺(tái)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方案

通過(guò)IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的研究和分析，對(duì)間隔層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的分析比較，結(jié)合廣播電臺(tái)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)需求，對(duì)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)時(shí)，既要考慮所有信息傳輸?shù)目焖傩约葱韬?jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)，又要考慮信息傳輸?shù)目煽啃约葱柽m當(dāng)增加網(wǎng)絡(luò)的冗余度。通過(guò)分析對(duì)比上述變電站自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，經(jīng)過(guò)對(duì)廠(chǎng)家的微機(jī)保護(hù)裝置的分析和設(shè)計(jì)后，結(jié)合廣播發(fā)射臺(tái)實(shí)際確定出適合廣播發(fā)射臺(tái)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出一種新的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模式――采用獨(dú)立雙網(wǎng)的分布式變電站自動(dòng)化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。

具體設(shè)計(jì)方案如圖2所示，我們?cè)谡究貙釉O(shè)計(jì)由兩臺(tái)操作員站（操作員1和操作員2），1臺(tái)微機(jī)防誤工作站，1個(gè)GPS天文時(shí)鐘，1臺(tái)打印機(jī)2個(gè)，2個(gè)光纖交換機(jī)（站控層光纖交換機(jī)A和站控層光纖交換機(jī)2），及數(shù)據(jù)網(wǎng)線(xiàn)構(gòu)成一個(gè)雙以太網(wǎng)絡(luò)，通訊協(xié)議為T(mén)CP/IP協(xié)議。間隔層由各種微機(jī)保護(hù)測(cè)控裝置，4臺(tái)交換機(jī)（間隔層光纖交換機(jī)A和間隔層交換機(jī)B連接35kV室微機(jī)保護(hù)裝置，間隔層光纖交換機(jī)C和間隔層交換機(jī)D連接10kV室微機(jī)保護(hù)裝置），3臺(tái)串口服務(wù)器（連接智能儀表及其他以RS232/485/422通訊的智能設(shè)備），由以上設(shè)備和傳輸介質(zhì)組成雙光纖以太網(wǎng)，通訊協(xié)議為CANBUS協(xié)議。

2.3 站控層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思路

站控層網(wǎng)絡(luò)采用屏蔽雙絞線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)用TCP/IP傳輸協(xié)議，數(shù)據(jù)傳輸速率9600bps，采用兩臺(tái)優(yōu)肯UKG2402GC光纖交換機(jī)（該交換機(jī)提供8個(gè)10/100M/1000M RJ45電口和24個(gè)SFP光口）采用集連或非集連星型連接方式，直接接入雙以太網(wǎng)。使用UKG2402GC光纖交換機(jī)的8個(gè)RJ45電口，采用TCP/IP協(xié)議將所有站控層設(shè)備連接成獨(dú)立的雙以太網(wǎng)絡(luò)，使雙網(wǎng)絡(luò)形成冗余備份，加快數(shù)據(jù)傳輸速度和系統(tǒng)運(yùn)行可靠性。沒(méi)有選擇光纖以太網(wǎng)的原因是，站控層設(shè)備都在一個(gè)相對(duì)集中的地方，例如控制室、值班大廳等，傳輸距離并不遠(yuǎn)，受到干擾的可能性不大；另外考慮到光纖以太網(wǎng)的投資會(huì)比較大，維護(hù)沒(méi)有屏蔽雙絞線(xiàn)方便。使用UKG2402GC光纖交換機(jī)的24個(gè)SFP光口連接間隔層光纖交換機(jī)。

2.4 間隔層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思路

間隔層微機(jī)保護(hù)裝置全部采用完全分散式安裝方式，將微機(jī)保護(hù)裝置就地安裝在相應(yīng)開(kāi)關(guān)設(shè)備上。網(wǎng)絡(luò)采用雙光纖以太網(wǎng)絡(luò)是為了提高系統(tǒng)的安全性和可靠性，以保證變電站的運(yùn)行安全，雙光纖以太網(wǎng)絡(luò)是運(yùn)用CANBUS傳輸協(xié)議，數(shù)據(jù)傳輸速率2Mbps，分配節(jié)點(diǎn)IP地址理論上沒(méi)有限制，實(shí)際上企業(yè)變電站信息層設(shè)備、間隔層設(shè)備和控制層設(shè)備總量一般都不會(huì)超出60個(gè)節(jié)點(diǎn)IP地址，而控制層的工作站應(yīng)用程序基本分配節(jié)點(diǎn)IP地址個(gè)數(shù)為225個(gè)，根據(jù)各發(fā)射臺(tái)需要還可以加以擴(kuò)展。間隔層的全部設(shè)備采用兩臺(tái)優(yōu)肯UKG2402GC光纖交換機(jī)（該交換機(jī)提供8個(gè)10/100M/1000M RJ45電口和24個(gè)SFP光口）采用集連或非集連星型連接方式，直接接入雙以太網(wǎng)。使用UKG2402GC光纖交換機(jī)的24個(gè)SFP光口，將所有間隔層的微機(jī)保護(hù)裝置、串口服務(wù)器等設(shè)備連接成獨(dú)立的雙光纖以太網(wǎng)絡(luò)，使雙網(wǎng)絡(luò)形成冗余備份，加快數(shù)據(jù)傳輸速度和系統(tǒng)運(yùn)行可靠性。間隔層光纖網(wǎng)絡(luò)全部選用100base-fx單模光纖，傳輸距離可達(dá)10-20千米，可以滿(mǎn)足有多個(gè)配電室的且相距較遠(yuǎn)的臺(tái)站，不需要在單獨(dú)配置光收發(fā)器，減少設(shè)備數(shù)量，簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)，提高運(yùn)行可靠性。

2.5 其它智能設(shè)備的接入

變電站內(nèi)的其他第三方設(shè)備，如數(shù)字化智能儀表、直流屏、微機(jī)五防系統(tǒng)、小電流接地選線(xiàn)裝置、消諧裝置、電度表等，大多都提供RS232接口或RS 485串口通訊方式，因此選擇Moxa CN2600系列網(wǎng)絡(luò)冗余型16口RS-232/422/485串口服務(wù)器將第三方設(shè)備接直接接入系統(tǒng)的以太網(wǎng)絡(luò)，具體方案是將Moxa CN2600串口服務(wù)器接入優(yōu)肯UKG2402GC光纖交換機(jī)的RJ45電口，對(duì)于不同廠(chǎng)商提供的外部相關(guān)設(shè)備來(lái)說(shuō)，這種方案給予第三方設(shè)備接入系統(tǒng)帶來(lái)很大的方便，同時(shí)第三方設(shè)備的運(yùn)行情況的好壞，還不會(huì)影響到整個(gè)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性。CN2600系列還支持雙以太網(wǎng)，我們?cè)O(shè)計(jì)將Moxa CN2600串口服務(wù)器的兩個(gè)獨(dú)立網(wǎng)口分別接入以太網(wǎng)交換機(jī)A或B（優(yōu)肯UKG2402GC光纖交換機(jī)的RJ45電口），充分利用以太網(wǎng)絡(luò)的靈活性，提高系統(tǒng)運(yùn)行可靠性。

3 結(jié)語(yǔ)

獨(dú)立雙網(wǎng)分布式變電站自動(dòng)化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案具有可靠性高、運(yùn)行穩(wěn)定、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)，對(duì)于保障廣播發(fā)射臺(tái)的高質(zhì)量電力供應(yīng)，降低維護(hù)人員工作量，提供了很大幫助，對(duì)類(lèi)似的同樣對(duì)電源質(zhì)量要求極高的無(wú)線(xiàn)傳輸臺(tái)站有一定的借鑒意義。

參考文獻(xiàn)

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Abstract: With the social progress and raising the level of economic development, the construction of national circuit network has made considerable progress. Electric power engineering structure design is complicated and heavy responsibility. Therefore we shall attach great importance to structure design. This paper introduces the common problems and the transformer substation in structural design of civil engineering structure design scheme.

Keywords: common problem; structure of substation; structure; design; solution treatment; optimization

中圖分類(lèi)號(hào)：TU318文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

電力工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)直接影響和決定電力工程質(zhì)量安全。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要高度重視電力工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面常見(jiàn)問(wèn)題，工作中嚴(yán)格遵照電力工程設(shè)計(jì)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)，以科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度對(duì)待，保證電力工程質(zhì)量，確保供電安全。變電站施工工程在工程建設(shè)全過(guò)程中所占時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)。

1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的樓層平面剛度問(wèn)題

有些電力工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在結(jié)構(gòu)布置缺乏必要措施或缺乏基本的結(jié)構(gòu)觀念情況下，采用樓板變形的計(jì)算程序。盡管計(jì)算機(jī)程序的編程在數(shù)學(xué)力學(xué)模型上是成立的甚至是準(zhǔn)確無(wú)誤的，但在確定樓板變形程度上卻很難做到準(zhǔn)確。因此，這樣的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)定會(huì)存在著結(jié)構(gòu)某些構(gòu)件或部位安全儲(chǔ)備過(guò)大或者結(jié)構(gòu)不安全成分等現(xiàn)象。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡可能將樓層設(shè)計(jì)成剛性樓面，以使計(jì)算機(jī)程序的計(jì)算結(jié)果基本上反映結(jié)構(gòu)的真實(shí)受力狀況而不至于出現(xiàn)根本性的誤差。當(dāng)然，要實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，首先應(yīng)在建筑設(shè)計(jì)甚至方案階段就避免采用樓面有變形的平面比如凹槽缺口太深、塊體之間成“縮頸”連接、外伸翼塊太長(zhǎng)、樓層大開(kāi)洞等。

2結(jié)構(gòu)縫設(shè)置以及縫寬度問(wèn)題

溫度的變化對(duì)建筑結(jié)構(gòu)有著不利影響，因此，電力工程物尤其是超長(zhǎng)電力工程物設(shè)置合理的伸縮縫是十分有必要的。但是部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員不使用伸縮縫減少溫度影響而使用后澆帶代替，這種做法存在一定的問(wèn)題。因?yàn)楹鬂矌Р荒芙鉀Q溫度變化的影響，僅能減少混凝土材料干縮的影響。在后澆帶處的混凝土封閉后，若結(jié)構(gòu)再受溫度變化的影響，后澆帶就不能再起任何作用了。一些超長(zhǎng)建筑結(jié)構(gòu)不便或不能設(shè)置溫度伸縮縫時(shí)，應(yīng)采取其他構(gòu)造加強(qiáng)措施，不能只留設(shè)施工后澆帶，例如：采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)、對(duì)受溫度變化影響較大的部位適當(dāng)配置間距較密、直徑較小的溫度筋、加強(qiáng)頂層屋面的保溫隔熱措施等。

3變電站的前期規(guī)劃

3．1總圖布置

變電站的總圖布置應(yīng)充分考慮遠(yuǎn)近結(jié)合，在滿(mǎn)足工程規(guī)范、規(guī)程和工藝流程的前提下壓縮建筑物間距，做到用地規(guī)整，布局緊湊合理，使得圍墻內(nèi)用地和站址總用地面積盡可能保證最小，在滿(mǎn)足使用功能條件下，建筑物盡量合并為一棟綜合樓，減少占地面積，順帶減少相應(yīng)附屬的圍墻、場(chǎng)地平整等費(fèi)用。

3．2站址選擇

站址選擇應(yīng)結(jié)合國(guó)土部門(mén)和規(guī)劃部門(mén)各方面的要求，選擇能直接利用水源和市政設(shè)施、拆遷量少、道路連接短、地形平坦的地區(qū)，避開(kāi)斷層、滑坡、山區(qū)風(fēng)口或高差較大的地形。盡量不拆遷房屋或搬遷線(xiàn)路或墳?zāi)埂Ｌ厥馇闆r下采用旋轉(zhuǎn)、平移、總平面局部切角等方式降低工程總體造價(jià)，減少賠償費(fèi)用。選擇站址時(shí)也要注意多方案比較選擇，確保最終方案的合理性。

3．3地基處理

在前期規(guī)劃階段，地下情況是必須要充分了解的，地下是否有文物古跡、主要管道、地下文物、防空洞，地基是否處于礦區(qū)采空區(qū)、區(qū)域性斷裂帶、滑坡地區(qū)等，都是要提前了解的，如果做不到提前了解的話(huà)可能會(huì)造成不必要的搬遷和基地處理費(fèi)用。

4具體設(shè)計(jì)

4．1總平面布置

主要優(yōu)化道路接口、給排水接口、道路接口、消防和安全距離等方面。根據(jù)規(guī)范、規(guī)程合理布置已確定規(guī)模的各建筑物，盡可能合并共用設(shè)施，向空中發(fā)展，使平面布置更緊湊、道路占地面積減少，達(dá)到節(jié)約用地的目的。戶(hù)內(nèi)可采取兩個(gè)出線(xiàn)間隔公用一跨、將電容器室、配電室和主控室合為一體的方式，縮小整體面積。

4．2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在變電站設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)以建立新型的結(jié)構(gòu)體系為目標(biāo)，這一新型的結(jié)構(gòu)體系包括預(yù)制裝配結(jié)構(gòu)體系和鋼結(jié)構(gòu)體系。在保證結(jié)構(gòu)有足夠的耐久性、穩(wěn)定性和強(qiáng)度的前提下，優(yōu)先選用構(gòu)建簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)明確的結(jié)構(gòu)體系。用工廠(chǎng)化、通用化、標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范建筑構(gòu)件的選擇，將全壽命周期成本概念引入結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，充分論證建筑和結(jié)構(gòu)關(guān)系，最后對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行論證和比選，進(jìn)行多專(zhuān)業(yè)可行性研究，確定最優(yōu)方案。

4．3建筑設(shè)計(jì)

在變電站建設(shè)中，變電站內(nèi)建筑物也是十分重要的一環(huán)，因此，在滿(mǎn)足生產(chǎn)要求前提下，變電站內(nèi)的建筑物要合理布置房間，減少不必要的附屬面積，采用工業(yè)建筑標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一模式建設(shè)。同時(shí)，要做好建筑的節(jié)水，節(jié)地，節(jié)能，和節(jié)材工作。采用框架結(jié)構(gòu)，降低單位建筑面積造價(jià)，形成相對(duì)較大的空間，節(jié)約占地面積和造價(jià)，便于電氣設(shè)備布置。同時(shí)還要注意盡量不設(shè)屋外水消防，盡力控制建筑物體積。

4．4地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)處理

變電站基礎(chǔ)設(shè)計(jì)是施工設(shè)計(jì)優(yōu)化的重點(diǎn)，建筑物基礎(chǔ)選型時(shí)，必須因地制宜，結(jié)合地質(zhì)情況，充分利用天然地基。同時(shí)要熟讀地質(zhì)資料，務(wù)求優(yōu)化基礎(chǔ)。盡量利用天然地基，基礎(chǔ)滿(mǎn)足設(shè)備安裝運(yùn)行要求.同時(shí)，盡量淺埋。有些地方必須要用樁做基礎(chǔ)，這種情況下要根據(jù)地質(zhì)資料選擇合適的樁形。

5結(jié)構(gòu)荷載取值

5.1屋面可變荷載的取值和分布

并非在屋面全跨布置可變荷載產(chǎn)生的內(nèi)力一定最大，往往在半跨布置可變荷載時(shí)結(jié)構(gòu)可能更為不利。因此對(duì)于屋架和拱殼屋面除了全跨布置可變荷載時(shí)做出計(jì)算外，還應(yīng)考慮半跨布置可變荷載，并做出相應(yīng)的計(jì)算，然后按最不利的情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。對(duì)屋面可變荷載的取值應(yīng)十分謹(jǐn)慎，特別是對(duì)于屋架和拱殼屋面，因?yàn)檫@類(lèi)屋面荷載的分布對(duì)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力很敏感。例如積雪荷載應(yīng)按全跨均勻分布、不均勻分布，半跨均勻分布的幾種情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，這樣才能保證屋面結(jié)構(gòu)的安全。

5.2基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)的荷載取值

在建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB 50007-2002)中做出了以下規(guī)定：計(jì)算地基變形時(shí)，傳至基礎(chǔ)底面上的荷載效應(yīng)應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的永久值組合，不應(yīng)計(jì)入風(fēng)荷載和地震作用。計(jì)算擋土墻土壓力、地基或斜坡穩(wěn)定及滑坡推力時(shí)，荷載效應(yīng)應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的基本組合，分項(xiàng)系數(shù)均為1.0。按地基承載力確定基礎(chǔ)底面積及埋深或按單樁承載力確定樁數(shù)時(shí)，傳至基礎(chǔ)或承臺(tái)底面上的荷載效應(yīng)應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合。

6在變電站設(shè)計(jì)方案完成后的工作

6.1做好施工圖技術(shù)交底工作

在變電站設(shè)計(jì)方案完成后，要進(jìn)行施工圖技術(shù)交底工作，這項(xiàng)工作的主要目的是使參與工程建設(shè)的各方了解工程設(shè)計(jì)的主導(dǎo)思想、對(duì)主要建筑設(shè)備和材料的要求、所采用的新技術(shù)、新工藝、新材料、新設(shè)備的要求以及施工中應(yīng)特別注意的事項(xiàng)。這樣做既能保證工程質(zhì)量，也能減少圖紙中的差錯(cuò)、遺漏、矛盾和訛誤。消除施工隱患，使設(shè)計(jì)更符合要求，避免返工造成的人力、財(cái)力、物力各方面的浪費(fèi)。

6.2制定好設(shè)計(jì)變更管理制度

為了完善工程設(shè)計(jì)、保證設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量、糾正設(shè)計(jì)錯(cuò)誤以符合施工現(xiàn)場(chǎng)條件，設(shè)計(jì)變更成為了必不可少的設(shè)計(jì)修改程序，設(shè)計(jì)變更制度在施工過(guò)程中的作用非常重要，它不僅影響著工程的進(jìn)度、節(jié)奏和程度，也對(duì)造價(jià)控制有著深遠(yuǎn)的意義，它直接影響著施工的費(fèi)用。因此，在對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行變更時(shí)要進(jìn)行嚴(yán)密的方案論證，盡量控制設(shè)計(jì)變更的數(shù)量、幅度和費(fèi)用。在這個(gè)過(guò)程中，制定好設(shè)計(jì)變更管理制度就顯得非常重要。

6.3做好工程驗(yàn)收工作

設(shè)計(jì)方在設(shè)計(jì)好方案之后還需要到場(chǎng)驗(yàn)收施工方工作。例如到場(chǎng)驗(yàn)收確保施工開(kāi)挖達(dá)到設(shè)計(jì)要求的地基土層或地質(zhì)條件好的部位，如果出現(xiàn)個(gè)別設(shè)計(jì)地基與實(shí)際不符時(shí)，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況改變技術(shù)方案，滿(mǎn)足施工要求。這樣一來(lái)，設(shè)計(jì)方和施工方形成了良好的互動(dòng)，可以保證變電站建設(shè)更好地完成。

7.結(jié)束語(yǔ)

變電站在土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方案處理，從前期規(guī)劃、過(guò)程設(shè)計(jì)以及后期處理三個(gè)方面對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)分析，為我國(guó)遍電話(huà)土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了一定的借鑒。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范是國(guó)內(nèi)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的法規(guī)，是建筑結(jié)構(gòu)做到技術(shù)先進(jìn)、安全適用、經(jīng)濟(jì)合理的指導(dǎo)文件。為了更好的遵循這一法規(guī)，對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范應(yīng)該熟悉，更應(yīng)該正確理解，保證土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

篇（7）

關(guān)鍵詞：變電站；建筑結(jié)構(gòu)；鋼結(jié)構(gòu)；節(jié)點(diǎn)；設(shè)計(jì)

Key words: substation；building structure；steel；node；design

中圖分類(lèi)號(hào)：TM63文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1006-4311（2011）08-0046-02

0引言

在變電站建筑中，其結(jié)構(gòu)主要是主控樓、配電樓等和構(gòu)支架，在我國(guó)大部分地區(qū)的構(gòu)支架已逐漸采用鋼管桿代替了水泥桿，而磚混結(jié)構(gòu)的變電站建筑也已由鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)所代替，這些都大大提高了變電站的安全性。目前，我國(guó)在變電站框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中已基本實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化。為此，本文作者主要就變電站建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了探討。

1變電站框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容

1．1 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)在柱下擴(kuò)展基礎(chǔ)寬度較寬（大于4m）或地基不均勻及地基較軟時(shí)宜采用柱下條基。并應(yīng)考慮節(jié)點(diǎn)處基礎(chǔ)底面積雙向重復(fù)使用的不利因素，適當(dāng)加寬基礎(chǔ)。

混凝土基礎(chǔ)下應(yīng)做墊層，當(dāng)有防水層時(shí)，應(yīng)考慮防水層厚度。當(dāng)建筑地段較好，基礎(chǔ)埋深大于3m時(shí)，建議甲方做地下室。地下室底板，當(dāng)?shù)鼗休d力滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求時(shí)，可不再外伸以利于防水。每隔30m~40m設(shè)一后澆帶，并注明兩個(gè)月后用微膨脹混凝土澆筑。設(shè)置地下室可降低地基的附加應(yīng)力，提高地基的承載力（尤其是在周?chē)薪ㄖr(shí)有用），減少地震作用對(duì)上部結(jié)構(gòu)的影響。不應(yīng)設(shè)局部地下室，且地下室應(yīng)有相同的埋深?？稍诜ぐ鍏^(qū)格中間挖空墊聚苯來(lái)調(diào)整高低層的不均勻沉降。當(dāng)?shù)叵率彝鈮榛炷習(xí)r，相應(yīng)的樓層處梁和基礎(chǔ)梁可取消?？拐鹂p、伸縮縫在地面以下可不設(shè)縫，連接處應(yīng)加強(qiáng)，但沉降縫兩側(cè)墻體基礎(chǔ)一定要分開(kāi)。新建建筑物基礎(chǔ)不宜深于周?chē)延谢A(chǔ)。如深于原有基礎(chǔ)，其基礎(chǔ)間的凈距應(yīng)不小于基礎(chǔ)間高差的1.5倍~2倍，否則應(yīng)打抗滑移樁，防止原有建筑的破壞。底層內(nèi)隔墻一般不用做基礎(chǔ)，可將地面的混凝土墊層局部加厚?；A(chǔ)底板混凝土不宜大于C30，否則容易出現(xiàn)裂縫。

1．2 結(jié)構(gòu)平面設(shè)計(jì)現(xiàn)澆板的配筋（板上、下鋼筋，板厚尺寸），盡量用二級(jí)鋼包括直徑ф10（目前供貨較少）的二級(jí)鋼，直徑不小于12的受力鋼筋，除吊鉤外，不得采用一級(jí)鋼。鋼筋宜大直徑大間距，但間距不大于200，間距盡量用200。跨度小于2m的板上部鋼筋不必?cái)嚅_(kāi)，鋼筋也可不畫(huà)，僅說(shuō)明鋼筋為雙向雙排ф8@200。板上下鋼筋間距宜相等，直徑可不同，但鋼筋直徑類(lèi)型也不宜過(guò)多。頂層采用現(xiàn)澆樓板，以利防水，并加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體性及方便裝飾性挑沿的穩(wěn)定?，F(xiàn)在框架填充墻一般為輕質(zhì)隔墻，過(guò)梁一般不采用預(yù)制混凝土過(guò)梁，而是現(xiàn)澆梁帶。應(yīng)注明采用的輕質(zhì)隔墻的做法及圖集，當(dāng)過(guò)梁與柱或構(gòu)造柱相接時(shí)，柱應(yīng)甩筋，過(guò)梁現(xiàn)澆。

1．3 樓梯的設(shè)計(jì)樓梯梯段板計(jì)算方法：當(dāng)休息平臺(tái)板厚為80~100，梯段板厚100~130，梯段板跨度小于4m時(shí)，應(yīng)采用1/10的計(jì)算系數(shù)，并上下配筋相同；當(dāng)休息平臺(tái)板厚為80~100，梯段板厚160~200，梯段板跨度約6m左右時(shí)，應(yīng)采用1/8的計(jì)算系數(shù)，板上配筋可取跨中的1/3~1/4，并且不得過(guò)大。以上兩種計(jì)算方法是偏于保守的。任何時(shí)候休息平臺(tái)與梯段板平行方向的上筋均應(yīng)拉通，并應(yīng)與梯段板的配筋相應(yīng)。梯段板板厚一般取1/25~1/30跨度。

注意：當(dāng)板式樓梯跨度大于5m時(shí)，撓度不容易滿(mǎn)足，應(yīng)注明加大反拱或增大配筋。當(dāng)休息平臺(tái)板為懸挑板時(shí)，其內(nèi)部的樓梯梯段板負(fù)筋應(yīng)大于休息平臺(tái)板的板上筋，長(zhǎng)度也應(yīng)大于平臺(tái)板筋。樓層處休息平臺(tái)板的配筋應(yīng)與樓層板統(tǒng)一考慮配筋，主要是板的負(fù)筋。

1．4 梁的設(shè)計(jì)梁的上面有次梁的地方應(yīng)附加箍筋和吊筋，并應(yīng)首先使用附加箍筋。不能將次梁搭建在主梁的支座的附近，如果搭建在主梁支座的附近，就應(yīng)當(dāng)考慮由于次梁所引起的主梁抗扭，或者增加抗扭箍筋和縱筋。如果采用現(xiàn)澆板，抗扭問(wèn)題不嚴(yán)重。理論上梁縱筋應(yīng)遵循小直徑和小間距的原則，這對(duì)抗裂有利，但鋼筋的間距應(yīng)滿(mǎn)足要求，并且要與梁斷面互相適應(yīng)。挑梁應(yīng)做成等截面。梁從構(gòu)造上要避免沖切破壞以及斜截面的受彎破壞等。

1．5 柱的設(shè)計(jì)柱應(yīng)采用高強(qiáng)度混凝土來(lái)應(yīng)對(duì)軸壓比的制約，應(yīng)減小斷面尺寸。應(yīng)避免柱過(guò)短，短柱的箍筋應(yīng)采取全高加密，短柱的縱筋不應(yīng)過(guò)大。由于豎向地震的影響，對(duì)柱的軸壓比和配筋應(yīng)多一些考慮。獨(dú)立柱的上面或中部有挑梁時(shí)，應(yīng)限制挑梁的長(zhǎng)度。繪制施工圖時(shí)，較大直徑的鋼筋的連接方式應(yīng)采用機(jī)械連接，而不應(yīng)采用焊接，兩者的造價(jià)相差不大，但機(jī)械連接更加可靠并且檢查方便。

2鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)架設(shè)計(jì)

為了節(jié)省投資，一般變電站均采用架空出線(xiàn)，變電站內(nèi)部導(dǎo)線(xiàn)均采用構(gòu)架進(jìn)行連接、跳線(xiàn)，因而構(gòu)架也是常規(guī)變電站必不可少的一部分。目前在南方地區(qū)，由于經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)，且對(duì)變電站的使用要求較高，普遍采用鋼管桿構(gòu)支架，梁采用格構(gòu)式或鋼管梁，使整個(gè)變電站更加美觀和實(shí)用。

2.1 采用空間分析程序計(jì)算內(nèi)力隨著科技的進(jìn)步，出現(xiàn)了不少可以計(jì)算和分析內(nèi)力的軟件。例如美國(guó)REI公司開(kāi)發(fā)的STADD/CHINA2000空間結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計(jì)程序，利用該程序?qū)?gòu)架柱進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算和分析，能夠更加接近構(gòu)架的實(shí)際受力情況，有利于縮短設(shè)計(jì)周期。也可采用東北電力設(shè)計(jì)院編制的構(gòu)架計(jì)算軟件（SST）進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算，根據(jù)計(jì)算結(jié)果分析桿件內(nèi)力。

2.2 結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

2．2．1 鋼管柱的連接方式鋼管柱的長(zhǎng)度受到加工、運(yùn)輸以及熱鍍鋅的影響，一次成型比較困難，所以，要首先分段加工，然后利用剖口對(duì)焊進(jìn)行連接或利用法蘭進(jìn)行連接。鋼管利用剖口對(duì)焊進(jìn)行連接，不僅外形美觀，還能節(jié)省鋼材，缺點(diǎn)是焊接需在現(xiàn)場(chǎng)操作，焊縫外還要現(xiàn)場(chǎng)噴鋅，質(zhì)量沒(méi)有保障，焊縫處鋼管內(nèi)側(cè)的防腐能力比較差。法蘭連接所有的焊接工作以及熱鍍鋅可以在工廠(chǎng)完成，只需要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)組裝。由于不需現(xiàn)場(chǎng)焊縫，鋼管的防腐能力很強(qiáng)，安裝工作比較方便，可以節(jié)省工期，但缺點(diǎn)是耗材大，而且為了使法蘭連接的接觸面比較平整，對(duì)加工精度的要求很高。目前，法蘭連接應(yīng)用較為普遍，有剛性法蘭和柔性法蘭兩種形式。

2．2．2 人字柱的柱頭利用鋼板焊接人字柱的柱頭的受力情況非常復(fù)雜，它需要傳遞很大的軸力、剪力以及彎距。為了減小人字柱的位移，柱頭連接必須保證有充足的剛度，并且應(yīng)設(shè)法減少柱頭連接的偏心。綜合考慮，人字柱柱頭應(yīng)將兩桿連接為整體，利用鋼板進(jìn)行焊接，剪力板、柱頭處的頂板以及加勁板的厚度應(yīng)滿(mǎn)足規(guī)范的要求。兩根人字柱中心線(xiàn)之間的距離一般為100mm，可基本滿(mǎn)足固結(jié)假定要求。

2．2．3 人字柱與橫撐構(gòu)件采用剛性連接的方式當(dāng)變電構(gòu)架柱承受水平力時(shí)，破壞形式是受壓柱的失穩(wěn)性破壞，這時(shí)受拉桿會(huì)經(jīng)過(guò)橫撐而對(duì)受壓桿發(fā)生約束作用。為了增強(qiáng)這個(gè)約束作用，柱與橫撐的連接應(yīng)為剛性連接，而且橫撐應(yīng)具有一定剛度，故橫撐使用鋼管材料。為了便于熱鍍鋅和安裝，橫撐鋼管分為兩部分，分別與相應(yīng)的人字柱經(jīng)過(guò)剖口進(jìn)行對(duì)焊剛性連接，然后再由橫撐中間的法蘭盤(pán)剛性連接，以實(shí)現(xiàn)橫撐構(gòu)件與人字柱的剛性連接。

2．2．4 人字柱與基礎(chǔ)采用杯口插入形式連接基礎(chǔ)與鋼管柱的連接適合采用杯口插入形式。鋼管插入到杯口的深度是由抗拔決定的，其計(jì)算公式為：H=N/（3.14D×FCV）（1）

式中:H為鋼管插到杯口的深度；N為受拉桿的軸力設(shè)計(jì)值；D為受拉桿的外直徑；FCV為抗粘剪的強(qiáng)度，如果二次灌漿細(xì)石混凝土的強(qiáng)度為C20，則：FCV=0.5MPa。

如果受拉的鋼管插入杯口的部分焊有多于或者等于兩道鋼箍，剪切面可控杯口壁計(jì)算，插入杯口的深度根據(jù)（2）式進(jìn)行計(jì)算：

H=N/∑SC×FCV（2）

式中:∑SC杯口內(nèi)壁的平均周長(zhǎng)。

插入杯口的深度不僅要滿(mǎn)足計(jì)算的要求，還必須滿(mǎn)足：H≥1.5D。此外，為了確保柱腳處局部穩(wěn)定，在構(gòu)架安裝完成后，鋼管的柱腳處應(yīng)灌注C30細(xì)石混凝土。一般設(shè)備支架插入杯口的深度H≮1.0D，構(gòu)架H≮1.5D。

3結(jié)語(yǔ)

總而言之，在變電站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮的因素很多，包括建筑結(jié)構(gòu)的荷載、混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、抗震性等，同時(shí)還應(yīng)當(dāng)考慮地方性的建筑規(guī)范。所以，要綜合考慮各種因素，以設(shè)計(jì)出經(jīng)濟(jì)合理的結(jié)構(gòu)體系。

參考文獻(xiàn):

篇（8）

Abstract : with the social progress and raising the level of economic development, the construction of national circuit network has made considerable progress. Among them, the transformer substation construction has aroused extensive attention, how to design more safety and science becomes suspends in front of civil structural designer subject. In this paper, the substation in the design of civil engineering structures for treatment are discussed, in order to seek a better way of treatment.

Keywords: substation; structure; design; solution treatment; optimization

[中圖分類(lèi)號(hào)] TU271.103[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A[文章編號(hào)]

隨著國(guó)家電網(wǎng)的發(fā)展，關(guān)于變電站在土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的方案處理方式方法也得到了諸多關(guān)注和討論，為了更好的發(fā)揮變電站的作用，我們需考慮其安全性、可行性、經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性等方方面面的問(wèn)題，因而在土建結(jié)構(gòu)中，變電站的設(shè)計(jì)方案至關(guān)重要。下文將通過(guò)前期規(guī)劃、具體設(shè)計(jì)、后期處理三個(gè)方面探討變電站在土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方案處理。

1．前期規(guī)劃

1．1 總圖布置

變電站的總圖布置應(yīng)充分考慮遠(yuǎn)近結(jié)合，在滿(mǎn)足工程規(guī)范、規(guī)程和工藝流程的前提下壓縮建筑物間距，做到用地規(guī)整，布局緊湊合理，使得圍墻內(nèi)用地和站址總用地面積盡可能保證最小，在滿(mǎn)足使用功能條件下，建筑物盡量合并為一棟綜合樓，減少占地面積，順帶減少相應(yīng)附屬的圍墻、場(chǎng)地平整等費(fèi)用。

1.2站址選擇

站址選擇應(yīng)結(jié)合國(guó)土部門(mén)和規(guī)劃部門(mén)各方面的要求，選擇能直接利用水源和市政設(shè)施、拆遷量少、道路連接短、地形平坦的地區(qū)，避開(kāi)斷層、滑坡、山區(qū)風(fēng)口或高差較大的地形。盡量不拆遷房屋或搬遷線(xiàn)路或墳?zāi)埂Ｌ厥馇闆r下采用旋轉(zhuǎn)、平移、總平面局部切角等方式降低工程總體造價(jià)，減少賠償費(fèi)用。選擇站址時(shí)也要注意多方案比較選擇，確保最終方案的合理性。

1．3 地基處理

在前期規(guī)劃階段，地下情況是必須要充分了解的，地下是否有文物古跡、主要管道、地下文物、防空洞，地基是否處于礦區(qū)采空區(qū)、區(qū)域性斷裂帶、滑坡地區(qū)等，都是要提前了解的，如果做不到提前了解的話(huà)可能會(huì)造成不必要的搬遷和基地處理費(fèi)用。

2.具體設(shè)計(jì)

2．1總平面布置

主要優(yōu)化道路接口、給排水接口、道路接口、消防和安全距離等方面。根據(jù)規(guī)范、規(guī)程合理布置已確定規(guī)模的各建筑物，盡可能合并共用設(shè)施，向空中發(fā)展，使平面布置更緊湊、道路占地面積減少，達(dá)到節(jié)約用地的目的。戶(hù)內(nèi)可采取兩個(gè)出線(xiàn)間隔公用一跨、將電容器室、配電室和主控室合為一體的方式，縮小整體面積。

2．2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在變電站設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)以建立新型的結(jié)構(gòu)體系為目標(biāo)，這一新型的結(jié)構(gòu)體系包括預(yù)制裝配結(jié)構(gòu)體系和鋼結(jié)構(gòu)體系。在保證結(jié)構(gòu)有足夠的耐久性、穩(wěn)定性和強(qiáng)度的前提下，優(yōu)先選用構(gòu)建簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)明確的結(jié)構(gòu)體系。用工廠(chǎng)化、通用化、標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范建筑構(gòu)件的選擇，將全壽命周期成本概念引入結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，充分論證建筑和結(jié)構(gòu)關(guān)系，最后對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行論證和比選，進(jìn)行多專(zhuān)業(yè)可行性研究，確定最優(yōu)方案。

2．3建筑設(shè)計(jì)

在變電站建設(shè)中，變電站內(nèi)建筑物也是十分重要的一環(huán)，因此，在滿(mǎn)足生產(chǎn)要求前提下，變電站內(nèi)的建筑物要合理布置房間，減少不必要的附屬面積，采用工業(yè)建筑標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一模式建設(shè)。同時(shí)，要做好建筑的節(jié)水，節(jié)地，節(jié)能，和節(jié)材工作。采用框架結(jié)構(gòu)，降低單位建筑面積造價(jià)，形成相對(duì)較大的空間，節(jié)約占地面積和造價(jià)，便于電氣設(shè)備布置。同時(shí)還要注意盡量不設(shè)屋外水消防，盡力控制建筑物體積。

2．4地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)處理

變電站基礎(chǔ)設(shè)計(jì)是施工設(shè)計(jì)優(yōu)化的重點(diǎn)，建筑物基礎(chǔ)選型時(shí)，必須因地制宜，結(jié)合地質(zhì)情況，充分利用天然地基。同時(shí)要熟讀地質(zhì)資料，務(wù)求優(yōu)化基礎(chǔ)。盡量利用天然地基，基礎(chǔ)滿(mǎn)足設(shè)備安裝運(yùn)行要求.同時(shí)，盡量淺埋。有些地方必須要用樁做基礎(chǔ)，這種情況下要根據(jù)地質(zhì)資料選擇合適的樁形。

3.后期處理

3.1做好施工圖技術(shù)交底工作

在變電站設(shè)計(jì)方案完成后，要進(jìn)行施工圖技術(shù)交底工作，這項(xiàng)工作的主要目的是使參與工程建設(shè)的各方了解工程設(shè)計(jì)的主導(dǎo)思想、對(duì)主要建筑設(shè)備和材料的要求、所采用的新技術(shù)、新工藝、新材料、新設(shè)備的要求以及施工中應(yīng)特別注意的事項(xiàng)。這樣做既能保證工程質(zhì)量，也能減少圖紙中的差錯(cuò)、遺漏、矛盾和訛誤。消除施工隱患，使設(shè)計(jì)更符合要求，避免返工造成的人力、財(cái)力、物力各方面的浪費(fèi)。

3.2制定好設(shè)計(jì)變更管理制度

為了完善工程設(shè)計(jì)、保證設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量、糾正設(shè)計(jì)錯(cuò)誤以符合施工現(xiàn)場(chǎng)條件，設(shè)計(jì)變更成為了必不可少的設(shè)計(jì)修改程序，設(shè)計(jì)變更制度在施工過(guò)程中的作用非常重要，它不僅影響著工程的進(jìn)度、節(jié)奏和程度，也對(duì)造價(jià)控制有著深遠(yuǎn)的意義，它直接影響著施工的費(fèi)用。因此，在對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行變更時(shí)要進(jìn)行嚴(yán)密的方案論證，盡量控制設(shè)計(jì)變更的數(shù)量、幅度和費(fèi)用。在這個(gè)過(guò)程中，制定好設(shè)計(jì)變更管理制度就顯得非常重要。

3.3做好工程驗(yàn)收工作

設(shè)計(jì)方在設(shè)計(jì)好方案之后還需要到場(chǎng)驗(yàn)收施工方工作。例如到場(chǎng)驗(yàn)收確保施工開(kāi)挖達(dá)到設(shè)計(jì)要求的地基土層或地質(zhì)條件好的部位，如果出現(xiàn)個(gè)別設(shè)計(jì)地基與實(shí)際不符時(shí)，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況改變技術(shù)方案，滿(mǎn)足施工要求。這樣一來(lái)，設(shè)計(jì)方和施工方形成了良好的互動(dòng)，可以保證變電站建設(shè)更好地完成。

4.結(jié)束語(yǔ)：

本文探討了變電站在土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方案處理，從前期規(guī)劃、過(guò)程設(shè)計(jì)以及后期處理三個(gè)方面對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)分析，為我國(guó)遍電話(huà)土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了一定的借鑒。

參考文獻(xiàn)

篇（9）

中圖分類(lèi)號(hào)：TM63文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

前言：土建的安全性與耐久性是變電站工程質(zhì)量評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)，因此，相關(guān)設(shè)計(jì)與研究人員應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)有關(guān)變電站土建結(jié)構(gòu)安全性與耐久性的分析，綜合考慮影響安全性與耐久性的多種環(huán)境因素，以不斷提高土建結(jié)構(gòu)的安全水準(zhǔn)與耐久性。

1變電站土建設(shè)計(jì)中的安全性與耐久性

1.1變電站土建的安全性

變電站土建設(shè)計(jì)的安全性是指建筑結(jié)構(gòu)防御破壞的性能，在房屋遭受外界自然災(zāi)害或其他影響過(guò)程時(shí)能夠避免出現(xiàn)結(jié)構(gòu)損壞或倒塌的性

能，其是評(píng)價(jià)變電站工程質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。變電站結(jié)構(gòu)使用方式、建筑施工水平、施工工藝、施工材料性能與質(zhì)量、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性、工程的維護(hù)與監(jiān)測(cè)等都會(huì)對(duì)變電站的安全性產(chǎn)生影響。變電站土建結(jié)構(gòu)的安全性主要包括以下三方面的內(nèi)容：（1）耐久安全性。耐久安全性主要是指建筑混凝土結(jié)構(gòu)地域腐蝕、自然災(zāi)害、時(shí)間等的性能。由于混凝土鋼筋腐蝕或裂縫引起的混凝土安全事故，其危害程度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于因結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載不足而引起的安全事故。（2）整體牢固性。整體牢固性是指變電站在保證安全度的基礎(chǔ)上抗災(zāi)害、防倒塌的性能。具有結(jié)構(gòu)整體牢固性的建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)具有高強(qiáng)的延性與充足的冗余度，在遭遇自然災(zāi)害的過(guò)程中能夠避免倒塌、減少損壞。（3）構(gòu)件承載安全性。構(gòu)件承載安全性是指變電站土建中使用的各項(xiàng)構(gòu)件在正常工作中的最大承載性能。荷載分項(xiàng)系數(shù)、

構(gòu)件承載性能大小、材料強(qiáng)度系數(shù)等是評(píng)價(jià)構(gòu)件承載安全性的重要指標(biāo)。目前國(guó)內(nèi)規(guī)定的變電站樓板需要達(dá)到200kg每平方米的荷載性能。通常變電站的荷載分項(xiàng)系數(shù)增加，其結(jié)構(gòu)的安全系數(shù)也會(huì)相應(yīng)增大。

1.2耐久性

變電站土建結(jié)構(gòu)的耐久性指的是工程的持久使用所能達(dá)到的水平，其對(duì)土建結(jié)構(gòu)是否穩(wěn)定產(chǎn)生一定的影響，同時(shí)也關(guān)系著建筑結(jié)構(gòu)所使用的材料。變電站土建結(jié)構(gòu)是否可以持久使用是由材料的耐用性和結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性所決定的，所以，讓變電站的土建結(jié)構(gòu)保持耐久性是至關(guān)重要的，也就是說(shuō)我們要盡可能的對(duì)變電站土建結(jié)構(gòu)的使用年限進(jìn)行延長(zhǎng)。

2對(duì)土建結(jié)構(gòu)的安全性與耐久性造成影響的因素

2.1混凝土結(jié)構(gòu)和質(zhì)量因素

在對(duì)變電站土建結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，混凝土是最主要的使用材料，所以，混凝土本身的構(gòu)成結(jié)構(gòu)和質(zhì)量直接影響了土建結(jié)構(gòu)的安全性與耐久性。首先是混凝土本身的構(gòu)成結(jié)構(gòu)，對(duì)于混凝土來(lái)說(shuō)，不僅采購(gòu)要達(dá)標(biāo)，在投入使用后，還要使水灰比、外加劑保持合理性，若對(duì)混凝土中的水灰比和外加劑進(jìn)行調(diào)配時(shí)出現(xiàn)不足或者過(guò)度的情況，都會(huì)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性造成影響。

2.2 外界環(huán)境因素

對(duì)變電站的土建結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，若想要保證其的耐久性，我們就要以環(huán)境類(lèi)別為中心來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，通常設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)土建結(jié)構(gòu)時(shí)都忽略了對(duì)處于不利環(huán)境的土建結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效的防護(hù)，

2.3 結(jié)構(gòu)檢測(cè)因素

想要了解變電站土建結(jié)構(gòu)的安全性與耐久性，就要定期的對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)檢測(cè)，但是，我國(guó)在對(duì)變電站的土建結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，卻忽視了檢測(cè)對(duì)于土建結(jié)構(gòu)的重要性，在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中并沒(méi)有對(duì)結(jié)構(gòu)檢測(cè)做出相應(yīng)的規(guī)定，亦或是結(jié)構(gòu)的使用和結(jié)構(gòu)檢測(cè)的頻率沒(méi)有相關(guān)性，從而造成無(wú)法及時(shí)的檢測(cè)出變電站中存在的不合格的土建結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步的可能會(huì)導(dǎo)致發(fā)生嚴(yán)重的事故。

3. 提高變電站土建結(jié)構(gòu)安全性與耐久性的具體措施

3.1施工設(shè)計(jì)

在變電站土建施工設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)根據(jù)現(xiàn)行規(guī)程與規(guī)范確定整體設(shè)計(jì)發(fā)難，然后再根據(jù)實(shí)際工程要求做局部調(diào)整。

3.1.1結(jié)構(gòu)設(shè)置。

變電站的結(jié)構(gòu)設(shè)置應(yīng)當(dāng)與周?chē)h(huán)境相適應(yīng)，在符合使用功能與立面標(biāo)準(zhǔn)的條件下盡可能減少多余附屬建筑面積，并按照變電站的工作要求對(duì)跨度壓縮層高進(jìn)行降低；在室外配電裝置設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)盡可能使用成型預(yù)制鋼筋混凝土環(huán)形桿；在保證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的條件下，盡可能運(yùn)用磚混結(jié)構(gòu)，減少鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的使用。

3.1.2邊坡與擋土墻。對(duì)于填方區(qū)擋土墻應(yīng)當(dāng)在分析地基承載力的基礎(chǔ)上對(duì)斷面形式與擋土墻材料進(jìn)行確定，在地基承載力不高的區(qū)域應(yīng)當(dāng)擴(kuò)大基礎(chǔ)面并縮小基礎(chǔ)埋置身度；在順坡地質(zhì)條件下可以采用擋土墻與護(hù)坡相配合的方式；在邊坡與擋土墻設(shè)計(jì)紅只能怪應(yīng)當(dāng)計(jì)算場(chǎng)地平整高程，并恰當(dāng)利用地質(zhì)地形數(shù)據(jù)資料；對(duì)于高程在8m以上的工程應(yīng)當(dāng)使用扶壁式擋土墻和天然地基。

3.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)考慮以下內(nèi)容：應(yīng)當(dāng)使用恰當(dāng)?shù)臉?gòu)造系統(tǒng)和構(gòu)造鋼筋，使用對(duì)結(jié)構(gòu)耐久性有利的最佳配筋率，對(duì)不恰當(dāng)?shù)募s束因素要采取技術(shù)措施進(jìn)行消除，并恰當(dāng)設(shè)置后澆帶與變形縫；制定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本安全標(biāo)準(zhǔn)，并考慮工程失效的風(fēng)險(xiǎn)后果、資源供給等；在結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)理論計(jì)算與試驗(yàn)結(jié)果分析，確保承載能夠有效傳遞；在受力骨架的配置中，應(yīng)當(dāng)做好相應(yīng)的剛度與強(qiáng)度計(jì)算和裂縫寬度及抗裂性能驗(yàn)算，以防止由于裂縫寬度過(guò)高或結(jié)構(gòu)開(kāi)裂造成鋼筋腐蝕；對(duì)于變電站使用中的安全性，應(yīng)當(dāng)做好定期的維護(hù)修理與檢測(cè)，并在設(shè)計(jì)說(shuō)明中

注明最低使用壽命要求；[3]在豎向及平面調(diào)整中應(yīng)當(dāng)確定最佳標(biāo)高，以保證最小的場(chǎng)平工程量；在變電站鋼架結(jié)構(gòu)中應(yīng)當(dāng)盡可能使用耐候鋼，以提高鋼材的耐腐蝕性能；在安全系數(shù)設(shè)計(jì)中，應(yīng)當(dāng)按照工程實(shí)際要求考慮電氣設(shè)備、風(fēng)壓、溫度、雪壓、結(jié)構(gòu)自重的條件下的荷載，確保框架結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)荷載的有效傳遞。

3.3綜合地對(duì)外部的影響因素進(jìn)行考量

設(shè)計(jì)人員不僅需要按照國(guó)家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)對(duì)環(huán)境影響因素進(jìn)行執(zhí)行，更重要的是要對(duì)使用混凝土過(guò)程中的規(guī)范性進(jìn)行提高，而支撐變電站土建結(jié)構(gòu)的耐久性的基礎(chǔ)正是混凝土規(guī)范性的提高。列舉一個(gè)耐久性是 100 年的環(huán)境土建結(jié)構(gòu)的例子，其在各個(gè)方面對(duì)混凝土的要求都是極為嚴(yán)苛的，例如，在對(duì)土建結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，最低的鋼筋混凝土的強(qiáng)度等級(jí)不能低于 C30；最低的混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力的強(qiáng)度等級(jí)不能低于 C40；含有的氯離子的數(shù)量不能高出 0.05%；在混凝土中建議選擇非堿性的骨料，而且骨料中含堿的數(shù)量不能超過(guò) 3.0 kg每立方米，這樣才可以使土建結(jié)構(gòu)具有更強(qiáng)的耐久性；在對(duì)混凝土進(jìn)行保護(hù)層的建設(shè)時(shí)，必須要對(duì)保護(hù)層采取有效的保護(hù)措施，必要的時(shí)候可以適當(dāng)?shù)膶?duì)保護(hù)層的厚度進(jìn)行降低，除此之外，還可以著重的對(duì)土建結(jié)構(gòu)的耐久性進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而可以使其更好的適應(yīng)外部環(huán)境的變化。

3.4對(duì)施工過(guò)程中的混凝土進(jìn)行考量

在對(duì)變電站土建結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)根據(jù)工程建設(shè)的實(shí)際情況以及實(shí)際需求來(lái)對(duì)混凝土進(jìn)行選擇，按照設(shè)計(jì)土建結(jié)構(gòu)時(shí)需要遵循的安全標(biāo)準(zhǔn)來(lái)對(duì)在市場(chǎng)上已經(jīng)達(dá)標(biāo)的混凝土進(jìn)行采購(gòu)，同時(shí)，在配置混凝土?xí)r，要嚴(yán)格的根據(jù)設(shè)計(jì)土建結(jié)構(gòu)時(shí)所需要的參數(shù)和數(shù)據(jù)，例如，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，必須要按照實(shí)際設(shè)計(jì)的土建結(jié)構(gòu)來(lái)采用一些相關(guān)的保護(hù)措施，同時(shí)，還要按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)混凝土抗腐蝕、抗?jié)B的能力進(jìn)行檢測(cè)，主要是要對(duì)混凝土的硬度、配置比、參數(shù)以及性能等物理特性進(jìn)行檢測(cè)，只有檢測(cè)合格后才可以將其投入使用。

結(jié)束語(yǔ)：對(duì)變電站的土建結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程是復(fù)雜而又系統(tǒng)的，而且需要設(shè)計(jì)人員具備豐富的專(zhuān)業(yè)知識(shí)以及極高的水平，所以，在對(duì)變電站的土建結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，安全性與耐久性就成為了兩個(gè)關(guān)鍵的因素。文章對(duì)變電站土建設(shè)計(jì)中的結(jié)構(gòu)安全性與耐久性進(jìn)行了分析總結(jié)，希望對(duì)相關(guān)行業(yè)可以起到一定的幫助作用；

參考文獻(xiàn)：

[1]鄒海江，賈寶書(shū).蒸壓加氣混凝土砌塊復(fù)合保溫外墻性能與構(gòu)造[J].建筑技術(shù).2010，05（35）：57~58.

篇（10）

文章以海城某新建小區(qū)一座戶(hù)外式400KV?A（12KV）白鋼雙變壓器箱式變電站（以下簡(jiǎn)稱(chēng)白鋼雙變）為例，論述白鋼雙變的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及制作工藝。

關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制作工藝、材料選擇、使用條件

中圖分類(lèi)號(hào)： TU2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

引言

通常箱變多以歐式箱變?yōu)橹鳎鋬?nèi)部由高壓室、變壓器室、低壓室組成。按“目字型”或“品字型”布置。“目字型”與“品字型”布置相比，“目字型”接線(xiàn)較為方便，故大都采用“目字型”布置。如圖1所示。

而以下要論述的白鋼箱雙變，由于是兩個(gè)變壓器，所以布局比較特殊，箱變的體積也較單變大，所以制作工藝也較以往的歐式箱變復(fù)雜。白鋼雙變布局如圖2所示。

一、為什么要先擇白鋼板制作雙變外殼？

一般歐式箱變的殼體多采用雙面保溫板、單面保溫板或金屬雕花板，框架采用標(biāo)準(zhǔn)型材方管、角鋼、槽鋼等制作。雖然防潮隔熱的性能很好，但強(qiáng)度不夠，在吊裝、運(yùn)輸過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)殼體變形的情況。

由于雙變的體積較大，重量也較重，若采用保溫板或金屬雕花板制作雙變外殼，則殼體的變形程度會(huì)更大，為了必免殼體嚴(yán)重變形而產(chǎn)生的各樣事故，在客戶(hù)的要求下，選用剛度強(qiáng)度、耐腐蝕性更好的白鋼板制作（代號(hào)304，一鉻十八鎳九鈦）制作雙變外殼。

在選擇白鋼板的時(shí)候要注意，白鋼板也有很多種，比如有一種代號(hào)為201的白鋼板，外觀與304白鋼板類(lèi)似，但耐腐蝕性差，焊口處易生銹；還有一種叫敷鋁鋅板，它具有耐腐蝕性，但強(qiáng)度不夠。所以，綜合考慮304白鋼是制作白鋼雙變的最好選擇，但是價(jià)格高，制作工藝復(fù)雜。

二、400KV?A（12KV）白鋼雙變壓器箱式變電站的大體結(jié)構(gòu)

400KV?A（12KV）白鋼雙變壓器箱式變電站的大體結(jié)構(gòu)，如圖3所示

（1）底座 （2）立柱 （3）上門(mén)坎 （4）上梁 （5）下門(mén)坎 （6）上蓋 （7）、（8）、（9）低壓室門(mén) （10）死門(mén) （11）低壓室左檢修門(mén) （12）箱變防盜盒鎖 （13）銘牌 （14）考核表箱 （15）高壓室檢修門(mén) （16）變壓器室1門(mén) （17）變壓器室2門(mén) （18）軸流風(fēng)機(jī)散熱窗 （19）低壓室右檢修門(mén) （20）高壓室門(mén) （21）門(mén)鉸鏈

（22）上蓋防雨槽 （23）低壓室隔板 （24）高壓室隔板 （25）變壓器室隔板

注：在兩個(gè)變壓器室門(mén)口分別焊有一套圍欄。

三、白鋼雙變各部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制作工藝

1、底座

底座又稱(chēng)底拍，是整個(gè)箱變的基礎(chǔ)，所以，底排一定要結(jié)實(shí)、牢固。一般普通箱變底排是用140槽鋼和50角鋼制作，按高壓柜、變壓器、低壓柜下底安裝孔的位置，按一定的順序焊接而成。

而這臺(tái)雙變由于箱變內(nèi)需要放置兩臺(tái)變壓器，低壓柜也要比以往單變要多，所以殼體的體積較大，底拍所承受的重量也比單變要重，所以，這臺(tái)雙變的底拍槽鋼采用160槽和50角鋼制作，來(lái)增加底拍的強(qiáng)度。按引言中圖2的雙變布局，底拍焊接圖如下圖4所示。

待底拍焊接完成后，要噴防銹漆，以免生銹。

2、立柱

立柱是整個(gè)雙變的支柱，整個(gè)雙變的重量幾乎都由立柱來(lái)支撐，故立柱必須有足夠的強(qiáng)度，否則在上房蓋和門(mén)板的時(shí)候會(huì)被壓彎或變形，在安裝門(mén)板時(shí)就會(huì)有露縫出現(xiàn)，所以為了增加立柱的強(qiáng)度，立柱的板材要用δ2.0mm白鋼板制作，而且在立柱內(nèi)加一層加強(qiáng)槽。如圖5所示。

但要注意的是：立柱加強(qiáng)槽不能用方管，也必須用白鋼板來(lái)制作。若采用方管做加強(qiáng)槽，則防銹的效果會(huì)大大降低。因?yàn)榉焦芡獗诳梢試姺冷P漆，但內(nèi)壁卻噴不到防銹漆，所以，方管的防銹效果不是很好，故不采用。

3、上門(mén)坎

它是起到一個(gè)加強(qiáng)防護(hù)等級(jí)的作用，它可以在立柱之后焊接，可用于測(cè)量立柱與立柱之間上沿的距離。

但在折彎時(shí)要注意折彎順序，上門(mén)坎的折彎圖與展開(kāi)圖如圖6所示。

4、上梁

上梁是用于立柱與上蓋之間的連接，由于雙變過(guò)長(zhǎng)，而白鋼板最大尺寸是1.22*2.44（m），在制作上梁時(shí)需要拼接，在接縫處要加備板，防止上蓋時(shí)焊開(kāi)焊或彎曲變形。

5、下門(mén)坎

下門(mén)坎的藝與上門(mén)坎相同，但下門(mén)坎不是焊接在雙變底拍 ，而是采用螺栓連接，

這是為了方便 變壓器和高、低壓柜進(jìn)入箱變，但要注意的是，由于下門(mén)坎總高為70mm，不管是低壓柜還是高壓柜的門(mén)下沿跑地面要高于70mm，否則，當(dāng)柜體開(kāi)門(mén)的時(shí)候，下門(mén)沿會(huì)撞到箱變的下門(mén)坎而使門(mén)打不開(kāi)。

6、上蓋

上蓋的制作方式比較特別，是先用型材焊接成房架形狀，噴上防銹漆在用白鋼板包起來(lái)，這是為了加固房架結(jié)構(gòu)，以免上蓋單薄坍塌。棚頂和房沿（雨達(dá)）要沖有散熱孔，可讓雙變內(nèi)有良好的散熱效果。如圖7所示。

7、低壓室、高壓室和變壓器室門(mén)板制作

低壓室、高壓室和兩個(gè)變壓器室的門(mén)板上分別沖有通風(fēng)孔，而且在門(mén)板上焊有加強(qiáng)筋加強(qiáng)門(mén)板的強(qiáng)度防止開(kāi)門(mén)時(shí)門(mén)板發(fā)顫。除了加強(qiáng)筋外，在通風(fēng)孔處還要加有篩網(wǎng)，雖然在門(mén)上開(kāi)了通風(fēng)孔可以有良好的散熱性能，但同時(shí)也降低了箱變的防掮 等級(jí)。所以，為了保持在通風(fēng)的情況下，要在通風(fēng)孔處粘上篩網(wǎng)來(lái)提高箱變的防護(hù)等級(jí)。

特別說(shuō)明一下，在兩個(gè)變壓器室的門(mén)板上分別安有兩個(gè)軸流風(fēng)機(jī)，這是因?yàn)樽儔浩鞯纳崃恳h(yuǎn)大于高壓柜和低壓柜，只靠自然散熱是不夠的。

8、死門(mén)

死門(mén)是一個(gè)看起來(lái)比較藝術(shù)、做起來(lái)比較繁瑣的一個(gè)部分，這么做只是為了這臺(tái)雙變看起來(lái)不那么呆板，這部分是由幾塊板拼接而成，它的折彎圖如圖8所示。

圖8死門(mén)展開(kāi)圖與折彎圖

由于白鋼板的焊接工藝一般若是不讓焊點(diǎn)外露，所以在整個(gè)箱變的焊接過(guò)程中都是在箱變內(nèi)部采用點(diǎn)焊，如果必須在外面焊接時(shí)也要在焊接過(guò)后經(jīng)過(guò)上光處理，以免焊點(diǎn)生銹。

死門(mén)的這種折彎方式恰好可以讓焊點(diǎn)隱藏在里面。

9、防盜盒鎖、門(mén)鉸鏈、考核表箱

圖9

10、圍欄

不論是哪種箱變，在變壓器室的門(mén)口都要焊有圍欄，這是為了防止工作人員在帶電操作時(shí)誤撞到一次線(xiàn)而發(fā)生觸電危險(xiǎn)。

四、雙變的使用環(huán)境

1、要放置的地坪應(yīng)選擇較高處，不能放在低洼處，以免雨水灌入箱內(nèi)影響設(shè)備運(yùn)行，但最高不能超過(guò)1000m。

2、周?chē)諝鉁囟仍?40。C～-25。C。

3、相對(duì)濕度：日均值≤95%，月均值≤90%（+25。C）。

4、風(fēng)速≤35m/s。

5、無(wú)經(jīng)常性劇烈振動(dòng)，地震強(qiáng)度不超過(guò)8度。

6、安裝傾斜度≤5。。

結(jié)束語(yǔ)

本課題主要是對(duì)12KV(400KV?A)白鋼雙變壓器箱式變電站的殼體結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，系統(tǒng)地介紹了白鋼雙變的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)、使用環(huán)境。

在這次設(shè)計(jì)里我積累了很多經(jīng)驗(yàn)，在加工中難免會(huì)出現(xiàn)各樣問(wèn)題，而怎樣解決這些問(wèn)題，是我在這次設(shè)計(jì)中學(xué)到的最重要的知識(shí)。

我會(huì)繼續(xù)地加以努力，積累更多的經(jīng)驗(yàn)。

篇（11）

中圖分類(lèi)號(hào)：TM63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）05-0166-02

1 概述

變電站是屬于電力系統(tǒng)基建項(xiàng)目中最廣泛存在的項(xiàng)目，在工程實(shí)踐中，除出了電算模型有諸多方面需要注意，系數(shù)的選擇、計(jì)算過(guò)程的調(diào)節(jié)等都對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果產(chǎn)生影響，此外，諸如地基基礎(chǔ)的處理、構(gòu)架支架的計(jì)算、矩形水池等特種結(jié)構(gòu)非常見(jiàn)問(wèn)題也是我們經(jīng)常要面對(duì)的問(wèn)題。

2 注漿技術(shù)

在電力工程施工建設(shè)過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)遇到水的威脅和不良地層的影響，致使工程事故、停滯而產(chǎn)生損失。對(duì)于此類(lèi)地下工程水害和加固軟弱地層，堵水、截流、維幕、巖土加固等諸多技術(shù)共同構(gòu)成的注漿技術(shù)。注漿材料的研究主要是探索新的品種，熟悉并掌握其性能，以便更好地為生產(chǎn)建設(shè)服務(wù)，解決地下水害的問(wèn)題。最早用于注漿的材料，是石灰和粘土。法國(guó)的朗格于1934年對(duì)尤斯登法加以改進(jìn)。他將一種鹽預(yù)先加入到水玻璃中，由于這兩種漿液的反應(yīng)需要一段時(shí)間，所以可將這兩種漿液混合后，在凝膠之前采用單系統(tǒng)方式注入。其滲透能力和擴(kuò)散半徑遠(yuǎn)較尤斯登法為大。由于水玻璃材料來(lái)源豐富、價(jià)格便宜，所以，自問(wèn)世以來(lái)就得到各國(guó)的重視，如德國(guó)、法國(guó)、英國(guó)、美國(guó)、前蘇聯(lián)、日本都先后進(jìn)行了許多研究工作，并且大量用于注漿技術(shù)中，因而水玻璃化學(xué)注漿法也得到了不斷的改進(jìn)與完善，直到現(xiàn)在還廣泛被用于礦井、隧道、大壩、橋墩等的注漿工程之中。據(jù)日本資料報(bào)道，在所有化學(xué)注漿材料中，水玻璃漿液最廣泛使用。

3 電力構(gòu)架

1）構(gòu)架、設(shè)備支架等構(gòu)筑物應(yīng)根據(jù)變電站的電壓等級(jí)、規(guī)模、施工及運(yùn)行條件、制作水平、運(yùn)輸條件及當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件來(lái)選擇合適的結(jié)構(gòu)，其外形應(yīng)做到相互協(xié)調(diào)，支架還應(yīng)與上部設(shè)備相協(xié)調(diào)。

2）330 kV及以上構(gòu)架柱宜采用格構(gòu)式鋼結(jié)構(gòu)或A字柱鋼管結(jié)構(gòu)。220 kV及以下構(gòu)架柱可采用水泥桿或A字柱鋼管結(jié)構(gòu)。梁宜用三角形或矩形斷面的格構(gòu)式鋼梁。當(dāng)A字柱平面外穩(wěn)定不能滿(mǎn)足要求時(shí)，應(yīng)設(shè)置端撐。500 kV及以上構(gòu)架梁內(nèi)宜設(shè)置走道并與柱的爬梯相連接。

3）變電站的屋外構(gòu)支架應(yīng)采用熱鍍鋅、噴鋅或其他可靠防腐措施。

4）屋外構(gòu)支架撓度不宜超過(guò)限值。

5）配電裝置內(nèi)的平臺(tái)兩端應(yīng)設(shè)置扶梯，扶梯和走道欄桿的高度為1.1 m，走道板宜用熱鍍鋅的花紋鋼板。

6）構(gòu)架及支架等構(gòu)筑物，宜采用混凝土剛性基礎(chǔ)或鋼筋混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)。

7）構(gòu)架、支架及其他構(gòu)筑物的基礎(chǔ)，當(dāng)驗(yàn)算上拔或傾覆穩(wěn)定時(shí)，荷載效應(yīng)應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的基本組合，基礎(chǔ)上拔或傾覆彎矩應(yīng)小于或等于基礎(chǔ)的抗拔力或抗傾覆彎矩除以限值表中的穩(wěn)定系數(shù)。當(dāng)基礎(chǔ)處于穩(wěn)定的地下水位以下時(shí)，應(yīng)計(jì)算浮力的影響。

8）架構(gòu)及設(shè)備支架的柱插入基礎(chǔ)杯口的深度不應(yīng)小于《220kV～750kV變電站設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》表7.4.8的規(guī)定值。根據(jù)吊裝穩(wěn)定需要，柱插入杯口深度還不應(yīng)小于0.05倍柱身高度。但當(dāng)施工采取打臨時(shí)拉線(xiàn)等措施時(shí)可不受限制。

9）構(gòu)架及支架的杯口，當(dāng)杯壁厚度與杯壁高度之比（當(dāng)基礎(chǔ)為階梯型且杯口深大于第一臺(tái)階高度時(shí)，取壁厚與第一階壁高之比）大于或等于0.5（對(duì)構(gòu)架）或0.4（對(duì)支架）時(shí)，允許杯壁內(nèi)不配置鋼筋。杯壁厚度及底板扣除杯口深度后的凈厚度均不應(yīng)小于150 mm。

10）空心管構(gòu)、支架柱底內(nèi)應(yīng)采取可靠防止積水措施：管底埋管或灌混凝土，混凝土上部開(kāi)瀉水孔；柱腳在地面以下的部分應(yīng)采取強(qiáng)度等級(jí)較低的混凝土包裹（保護(hù)層厚度不應(yīng)小于50 mm）。并應(yīng)使包裹的混凝土高出地面不小于150 mm；當(dāng)柱腳地面在地面以上時(shí)，柱腳地面應(yīng)高出地面不小于l00 mm。

11）電纜溝的側(cè)壁宜采用砌體結(jié)構(gòu)，在地質(zhì)條件差、地基土不均勻的地段可局部采用鋼筋混凝土或混凝土結(jié)構(gòu)，混凝土蓋板宜雙面配筋。對(duì)于嚴(yán)寒地區(qū)，濕陷性黃土、膨脹土等地區(qū)，不宜采用磚砌電纜溝。砌體溝壁頂端處宜設(shè)置混凝土壓頂梁。

4 矩形水池實(shí)例

4.1 設(shè)計(jì)資料

池頂活荷P1=4.5（kN/m2）；覆土厚度ht=200（mm）；池內(nèi)水位Hw=3000（mm）；容許承載力R=90（kN/m2）。

水池長(zhǎng)度H=12000（mm）；水池寬度B=8000（mm）；池壁高度h0=3000（mm）；底板外伸C1=500（mm）。

底板厚度h1=300（mm）；頂板厚度h2=200（mm）；墊層厚度h3=100（mm）；池壁厚度h4=250（mm）。

地基承載力設(shè)計(jì)值R=90（kPa）。

支柱數(shù)n1=2 ；支柱截面尺寸a1=300（mm）。

地下水位高于底板Hd=1500（mm）；抗浮安全系數(shù)Kf=1.10。

4.2 地基承載力驗(yàn)算

1）底板面積AR1=（H+2*h4+2*C1）*（B+2*h4+2*C1）

=（12+2*0.25+2*0.5）*（8+2*0.25+2*0.5）=128.2（m2）

2）頂板面積AR2=（H+2*h4）*（B+2*h4）

=（12+2*0.25）*（8+2*0.25）=106.2（m2）

3）支柱重量Fk1=25*a1*a1*H0*n1=25*0.3*0.3*3*2=13.5（kN）

4）池頂荷載Pg=P1+ht*18=4.5+0.2*18=8.1（kN/m2）

5）池壁重量CB=25*（H+2*h4+B）*2*H0*h4=25*（12+2*0.25+8）*2*3*0.25=768.7（kN）

6）底板重量DB1=25*AR1*h1=25*128.2*0.3=961.5（kN）

7）頂板重量DB2=25*AR2*h2=25*106.2*0.2=531（kN）

8）水池全重G=CB+DB1+DB2+Fk1=768.7+961.5+531+13.5=2274.7（kN）

9）單位面積水重Pwg=（H*B*Hw*10）/AR1=（12*8*3*10）/128.2=22.46（kN/m2）

10）單位面積墊層重Pd=23*h3=23*0.1=2.3（kN/m2）

11）地基反力R0=Pg+G/AR1+Pwg+Pd=8.1+2274.7/128.2+22.46+1.79=50（kN/m2）

R0=50（kN/m2）

4.3 水池整體抗浮驗(yàn)算

底板外伸部分回填土重Fkt=[（H+2 *h4+2*C1）+（B+2*h4）]*2*C1*H0*16=[（12+2*0.25+2*0.5）+（8+2*0.25）]*2*0.5*3*16=1056（kN）

抗浮全重Fk=G+ht*AR2*16+Fkt（抗浮時(shí)覆土容重取16 kN/m3）=2274.7+0.2*106.2*16+1056=3638（kN）

總浮力Fw=AR2*（Hd+h1）*10=106.2*（1.5+0.3）*10=1912（kN）

Fk=3638（kN）>Kf*Fw=2103.2（kN）整體抗浮驗(yàn)算滿(mǎn)足要求。

4.4 水池局部抗浮驗(yàn)算

單位面積抗浮力G1=[（16*ht+25*h1+25*h2）*AR2+Fk1]/AR2=[（16*0.2+25*0.3+25*0.2）*106.2+13.5]/106.2=16（kN/m2）

局部浮力Fw1=10*（Hd+h1）=10*（1.5+0.3）=18（kN/m2）

G1=16（kN/m2）

4.5 荷載計(jì)算

1）池內(nèi)水壓Pw=rw*H0=10*3=30（kN/m2）

2）池外土壓Pt：池壁頂端Pt0=[Pg+rt*（ht+h2）]*[Tan（45-30/2）^2]=[8.1+18*（0.2+0.2）]*[Tan（45-30/2）^2]=5.09（kN/m2）

池壁底端Pt1=[Pg+rt*（ht+h2+H0-Hd）+rt*Hd]*[Tan（45-/2）^2]+10*Hd=[8.1+18*（0.2+0.2+3-1.5）+10*1.5]*[Tan（45-30/2）^2]+10*1.5=34.09（kN/m2）

池底荷載qD=Pg+（Fk1+CB）/AR2=8.1+（13.5+768.7）/

106.2=14.20（kN/m2）

4.6 內(nèi)力計(jì)算

（H邊）池壁內(nèi)力計(jì)算：H/H0=12000/3000=4，由于H/H0>2故按豎向單向板（擋土墻）計(jì)算池壁內(nèi)力。

1）池外（土、水）壓力作用下池壁內(nèi)力。

Pt0=Pt1-Pt2=34.09-5.09=29（kN/m2）

U=Pt2/Pt1=5.09/34.09=0.14

V=（9*U^2+7*U+4）/20）^0.5=（9*0.14^2+7*0.14+4）/20）^0.5=0.50

QA=[（11*Pt2+4*Pt1）*H0]/40=[11*5.09+4*34.09）*3]/40=14.0

Y0=（V-U）*H0/（1-U）=（0.50-0.14）*3000/（1-0.14）=1.2

最大彎矩Mn1=QA*Y0-[Pt2*（Y0^2）]/2-[（Pt0*（Y0^3）]/（6*H）

=14.0*1.2-[5.09*（1.2^2）]/2-[29*（1.2^3）]/（6*12）=12.4（kN·m）

底端彎矩Mn2=-（7*Pt2+8*Pt1）*H0^2/120=

-（7*5.09+8*34.09）*3^2/120=-23.0（kN·m）

角隅最大彎矩Mj1=-0.076*Pt1*H0^2=-0.076*34.09*3^2=-3.4（kN·m）

2）池內(nèi)水壓力作用下池壁內(nèi)力。

最大彎矩Mw1=0.0298*Pw*H0^2=0.0298*30*3^2=8.04（kN·m）

最大彎矩位置，距底端0.553*H0=1.659（m）

底 端 彎 矩Mw2=-（Pw*H0^2）/15=-（30*3^2）/15=-18（kN·m）

角隅最大彎矩Mj2=-0.035*Pw*H0^2=-0.035*30*3^2=-9.4（kN·m）

由于B邊池壁高度與H邊相同，故計(jì)算從略，內(nèi)力計(jì)算結(jié)果參見(jiàn)H邊池壁計(jì)算。

5 結(jié)論

綜合考慮以各具體方案及現(xiàn)實(shí)存在的可變性因素和固定因素，進(jìn)行總體上適用于電氣專(zhuān)業(yè)使用的結(jié)構(gòu)、構(gòu)筑物，分部上，每個(gè)具體構(gòu)筑物或地基基礎(chǔ)的處理又都滿(mǎn)足相應(yīng)的使用要求和安全性評(píng)價(jià)。

參考文獻(xiàn)

[1]韓立軍，張茂林，賀永年.巖土加固技術(shù)[M].徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2005.