淺談變電站土建設計中常見問題與解決策略

劉軍 王春影

摘要：伴隨著國民經濟的快速發展，我國變電站建設無論是從速度上還是從規模上都取得了重大進步。土建工程設計作為變電站建設的關鍵，直接關系到變電站建設的整體質量。新時期新背景下，加強對于變電站土建設計常見問題與控制措施的研究有著重要的現實意義。本文主要研究變電站土建設計常見問題，針對出現的問題提出相應的解決策略。

關鍵詞：變電站；土建設計；問題；解決策略

中圖分類號：TM411文獻標識碼： A

引言

隨著我國經濟的騰飛，人民生活水平的不斷提高，電力設施在服務經濟發展與人民生活中的地位越來越重要。為了提供更好的用電服務，各地變電站的改造和興建工程越來越多。土建設計是變電站改造和建設的基礎環節，一旦此環節出現問題，不僅會造成貴重電力設備的損壞，影響電力設備的正常運作，進而影響電網供電，甚至會造成重大的人員傷亡。因此，一定要保證變電站的土建設計合理規范。

一、變電站土建設計常見問題

變電站土建設計是一項極為復雜系統的工作，在實際的土建設計過程中，出現各種問題是不可避免的?？傮w來講，變電站土建設計經常出現的問題主要體現

在以下幾個方面：

1、選址不合理

變電站內電器設備電壓高，電流大，電路系統交織，一旦發生洪澇、特大暴雨、冰凍、雷電等不確定的自然災害時，電氣設備極易損壞，發生短路后，極易引起火災或者爆炸。若選址不合理，選在低洼易澇地區或者暴雨頻發以及雷電多發地區，極易發生事故，影響正常供電。所以在變電站的土建設計中，應做好變電站的選址工作，力求布局合理。站址標高應高于當地50年一遇洪水位和歷史最高內澇水位。

2、變電站內構支架設計不合理

變電站建設中的構支架設計影響著設備的安全運行，因此構支架設計也是變電站工程設計重點之一，構支架應根據變電站電壓等級、制作水平、施工條件以及當地氣候條件，經過技術經濟比較選用合適的結構形式，其外形應做到相互協調，支架還應與上部設備相協調。目前變電站構支架已均采用鍍鋅空心鋼管桿，鍍鋅雖然解決了鋼管內部的防腐蝕問題，但由于鍍鋅排氣孔封堵不嚴以及法蘭之間縫隙都有可能使雨水進入柱管內部，使雨水最終聚集在鋼管底部無法排出，造成鋼管內部腐蝕，尤其寒冷和嚴寒地區，還可能因為積水凍脹對構架產生嚴重的不利影響。

3、變電站內建構筑存在裂縫問題

根據對已運行變電站調查，目前，變電站建設完畢移交運行單位運行一段時期后，在屋面、混凝土樓板、外墻、道路及建筑物外散水等處，經常會不同程度的出現裂縫。房屋裂縫輕微者影響建筑物美觀、造成滲漏水，嚴重者降低結構承載力，道路裂縫會降低道路的使用年限，嚴重時造成路面損壞，建筑物外散水裂縫，微者影響外觀，嚴重導致雨水沿裂縫滲入基礎，將嚴重影響、大大縮短建筑物使用壽命。各類裂縫將嚴重影響變電站正常運行，造成較大的經濟損失甚至引發安全生產事故。因此正確分析各類裂縫產生的原因并加以防治應引起設計和施工單位的高度重視。

二、變電站土建設計控制策略

1、變電站土建的選址

變電站應該建在平坦開闊地帶，同時還要遠離居民區或者距離村莊有一定的距離，這樣既方便供電，又能避免噪聲污染。同時避免設在低洼地帶，避免洪澇對變電站造成的損害。變電站選址還應考慮地質狀況，盡量選在地質比較穩定的地方，避免泥石流、滑坡等潛在的威脅變電站正常運行的災害，充分保證變電站的運行安全。除了考慮噪聲污染和運行安全問題，還應考慮方便工作人員生活，盡量建在交通比較方便的地方。

若根據城鄉規劃，變電站站址標高不滿足防洪（撈）要求時，應綜合變電站所在地區的地形地貌、土地性質、站區征地、購土土源等因素，經技術經濟綜合比較后采取下述措施中一種。一、購土墊高：當站區地形起伏不大，所需土方不多，周邊有合適的土源且運距不是太遠時，可以考慮購土墊高場地設計標高至1%或2%的洪水位或歷史最高內澇水位以上，避免站區被洪水淹沒。此種情形站址周邊宜考慮采用擋墻（兼做圍墻基礎）方案，擋墻材料的選用應考慮雨水沖刷或者侵泡。這也是目前最常用的一種工程措施。二、防洪墻：當站區周邊找不到合適的土源時，可考慮采用防洪墻（可兼做圍墻，不足圍墻高度部分用磚墻補齊）。此時進站路在站區主入口處應設計截水溝與站外排水系統相連，在較大洪水或內澇水位時，站內運行人員應采取臨時措施，防止雨水從進站大門處倒灌入站區。

2、鍍鋅空心鋼管構支架設計措施及柱底積水處理及柱腳保護

構支架和設備支架桿頭板的尺寸、高度、方向、螺栓孔距應能滿足設備安裝和二次引下管要求，避免現場二次開孔和焊接；接地端子的位置、數量、朝向、螺栓孔距應滿足相關規定要求，接地端子底部與保護帽頂部距離以不小于200mm為宜。

寒冷和嚴寒地區，空心管構支架柱底內應采取可靠防止積水措施，一種方法采用管底留孔埋管，在對應基礎內預埋PVC排水管將積水排至地基土中，另一種方法采用管內灌混凝土，混凝土上部開泄水口；柱腳在地面以下的部分采用強度等級較低的混凝土包裹（包裹厚度不應小于80mm），并應使包裹的混凝土高出地面不小于150mm；當柱腳底面在地面以上時，柱腳底面應高出地面不小于100mm。

柱腳防護：除了地基土或地表水有腐蝕性的地區必須對柱腳提供設計保護外，一般地區需要對柱腳進行包裹保護，以增加其耐久性。柱腳在地面以下的部分應采取強度等級較低的混凝土包裹（包裹厚度不應小于80mm），并應包裹的混凝土高出地面不小于150mm，當采用地腳螺栓與柱連接時，柱腳地面應高出地面不小于100mm。

3、變電站內建構筑物存在裂縫問題的解決辦法

對于站內高壓配電室等長條型磚混結構建筑物，溫差裂縫主要分布在兩端靠近屋蓋下檐的縱橫墻面上，主要為水平裂縫，也有主要分布在屋面結構層的四個拐角處的斜裂縫和包角裂縫。屋面及鋼筋混凝土樓板防范措施：屋面及建筑物兩端單元的現澆板應設置雙層向鋼筋，鋼筋間距不應大于100㎜，直徑不宜小于8㎜。外墻陽角處應設置放射形鋼筋，鋼筋的數量不應小于7φ10，長度應大于板跨的1/3，且不得小于2m。鋼筋混凝土樓板的厚度一般不應小于120mm。建筑物長度大于40m時，宜在樓板中部設置后澆帶。墻體裂縫防止措施：房屋工程建筑物長度大于40m時，應設置變形縫，當有其他可靠措施時，可在規定范圍內適當放寬。建筑物頂層和底層應設置通長現澆鋼筋混凝土窗臺梁，高度不宜小于120㎜，縱筋不少于4φ10，箍筋φ6@200；其他層在窗臺標高處應設置通長現澆鋼筋混凝土板帶。窗口底部混凝土板帶應做成里高外低；房屋兩端頂層砌體沿高度方向應設置間隔不大于1.3m的現澆鋼筋混凝土板帶。板帶的縱向配筋不宜少于3φ8，混凝土強度等級不應小于C20。道路及散水裂縫防治措施：道路可根據變電站所在地區設計為城市型和郊區型兩種形式，對用作路基的土，應加強土質的鑒別和性能測試，盡量不采用高液限粘土及含有機質細粒土作為道路的路床填料，因條件限制而必須采用上述土做填料時，應摻加石灰或水泥等結合料改善，季節性冰凍地區、水文地質條件不良的土質路塹和路床土濕度較大時、路基可能產生不均勻沉降或不均勻變形時，應在層基下分別設置防凍墊層、排水墊層和半剛性墊層，縮縫間距不大于4m，寬度5～6㎜，鋸切槽口深度應為混凝土面層厚度的1/3；脹縫留設間距以30～50m為宜。在道路與建構筑物銜接處，道路交叉處、路面厚度變化處、幅寬及坡度變化處、必須做脹縫，縫寬20㎜，道路混凝土應全斷開。散水與建筑物、電纜溝之間必須設置沉降縫，陰陽角處、長度方向間隔3～4m處應設置沉降縫，或散水采用預制散水，如果沉降易于恢復。

結束語

以上對變電站土建設計中出現的幾種常見問題進行了初步分析，并提出了一些防治措施，變電站土建設計的安全性是整個工程質量安全的基礎，如果存在安全隱患，不但影響正常的供電，影響正常的經濟運行和老百姓日常生活，而且還可能威脅工作人員和老百姓的生命安全。因此加強變電站土建設計中常遇到的問題進行研究并且提出相應的應對措施是非常重要。

參考文獻

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[2] DL/T 5056-2007.變電站總布置設計技術規程

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