李文杜

(身份證號碼: 44132319800922356 惠州電力勘察設計院有限公司 516023)

摘要：電力行業的不斷發展使得當前我國的變電站土建結構的標準逐漸升高，因此，我們需要對其在施工設計過程中的問題進行分析，并采取相應的措施來改善，進而規范當前變電站土建結構的施工設計。對于變電站的結構設計來說，設計時應當重點滿足強度，穩定、變形、抗裂及抗震等要求，并在總結實踐經驗和科學試驗的基礎上，積極慎重地推廣國內外先進技術，因地制宣地采用成熟的新結構和新材料。本文主要對變電站結構設計要點及注意的事項進行了探討分析。

關鍵詞：變電站；結構設計;結構體系;內力分析

0前言

當前，電力行業的設施建設逐漸成為了我國經濟發展的助力，因此，為了保證我國各種用電設備的正常使用，對現有的變電站進行改造建設的工程項目數量越來越多。變電站土建結構的設計和施工的基礎環節是設計施工環節。如果土建結構的設計中出現問題，則會影響后續的施工架設，導致資源浪費，同時影響用電客戶的用電質量，并帶來一定的安全隱患，有時甚至危及他人的生命安全。因此，我們需要高度重視變電站土建結構設計的規范，保證施工的合理性、科學性、可靠性。

1、變電站結構體系考慮

對于變電站結構設計，應根據建筑的重要性、安全等級以及抗震設防烈度等而采用合理的結構體系。通過工程實踐表明，對于變電站結構的梁及柱宜采用現澆鋼筋混凝土結構，對預留孔較多的部位或防水要求較高的屋面、樓面宜采用現澆鋼筋混凝土板。同時，變電站建筑物在經濟合理和非強侵蝕介質環境的情況下，可采用輕型鋼結構，如熱軋輕型型鋼、輕型焊接和高頻焊接型鋼、冷彎薄壁型鋼以及薄鋼板、薄壁鋼管等作為主要受力構件的結構，并在構件設計上并應優先采用定型的和標準化的構件以及標準化的節點型式，以及優先采用與輕型鋼結構相適應或配套的建筑材料。對于變電站結構的屋面大梁宜采用鋼筋混凝土結構或鋼-混凝土組合結構，受施工限制且跨度超過15m時也可采用鋼屋架，對于跨度超過18m時也可采用網架結構。

2、變電站結構設計荷載取值技巧

變電站建、構筑物應根據結構破壞可能產生的后果(危及人的生命、造成經濟損失、產生社會影響等)的嚴重性，采用不同的安全等級。500kV變電站的主要結構(如主控制樓、500kV配電裝置結構)宜采用一級，其余結構宜采用二級。對于變電站中的屋外變電構架的關于導線荷載及設備自重的取值問題。導線荷載應由工藝專業提供，應考慮最低溫、最大風、最大覆冰和安裝檢修工況條件下導線懸掛點所產生的水平張力、垂直荷重和側向風壓的標準值，導線的偏角，弛度和荷載因子。

3、變電站結構設計技巧

對于變電站的構件技及其材料的選擇應滿足使用年限要求，并應考慮材料供應，構件加工制作以及施工安裝的具體條件，力求結構合理、構造簡單，合理統一構件的尺寸和規格，便于工廠化制作和機械化施工。同時對于變電站中的最低設計使用年限25年的屋外配電裝置構架、支架，可根據地區的工程經驗采用鋼筋混凝土環形桿結構。

對于最低設計使用年限為50年的屋外配電裝置構架、支架宜采用鍍鋅鋼結構或鋼管混凝土結構，橫梁宜采用鋼結構。

(1)緊湊型的屋外構架結構可采用局部聯合布置方案或全聯合布置方案，構架結構布置滿足聯合受力的同時，應盡量減少或消除溫度應力的影響。變電構架柱一般宜優先采用人字柱結構或空間桁架結構;但根據工程具體情況，在滿足運行、安裝和檢修條件下，也可采用單桿或單桿打拉線(條)結構。而對于組成構架柱的結構桿件應盡量減少彎矩效應，當桿件承受較大彎矩時宜采用空間桁架結構。

(2)針對變電站建筑中的屋外配電裝置構架，設備支架等露天結構，必須根據大氣腐蝕介質，采取有效的防腐措施。對通常環境條件的鋼結構宜采用熱鍍鋅或噴鋅防腐。通過結合工程實踐經驗，筆者認為對于人字柱的根開與柱高之比，不宜小于1/7。打拉線構架平面內柱腳根開與柱高(地面至拉線點的高度)之比，不宜小于1/5。構架梁的高跨比(高度與跨度之比)：格構式鋼梁不宜小于1/25;鋼筋混凝土梁不宜小于1/20;單鋼管梁直徑與跨度之比不宜小于1/40，單鋼管聯系梁直徑與跨度之比不宜小于1/50，采用單鋼管梁時應注意采取預防微風振動的措施。