首頁(yè) > 優(yōu)秀范文 > 變電站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
時(shí)間:2023-08-18 09:32:48
序論:速發(fā)表網(wǎng)結(jié)合其深厚的文秘經(jīng)驗(yàn),特別為您篩選了11篇變電站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)范文。如果您需要更多原創(chuàng)資料,歡迎隨時(shí)與我們的客服老師聯(lián)系,希望您能從中汲取靈感和知識(shí)!
【 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?,因?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。現(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?,其受壓柱的穩(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);
中圖分類(lèi)號(hào):TM77 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2014)01(a)-0056-01
變電站繼電保護(hù)對(duì)戶(hù)外柜的機(jī)械剛度和強(qiáng)度都有很高要求,機(jī)柜必須要能夠承載一定的電氣應(yīng)力以及機(jī)械應(yīng)力的材料構(gòu)成,并且要使這些材料能夠在惡劣環(huán)境下保持完整,不受環(huán)境影響。因此,外柜機(jī)的機(jī)柜表面應(yīng)該涂抹上防腐材料,做好防腐保護(hù)工作,確保機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理,方便操作,使用安全并且便于機(jī)械維修。
1 變電站繼電保護(hù)戶(hù)外柜的基本結(jié)構(gòu)及其材料準(zhǔn)備
1.1 變電站繼電保護(hù)戶(hù)外柜的結(jié)構(gòu)
變電站繼電保護(hù)戶(hù)外柜的結(jié)構(gòu)不止一種形式,它可以分為雙層密封柜與單層密封柜,裝配方式也有兩種,分別是組裝式、全焊式。單層密封柜在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上具有很多優(yōu)勢(shì),例如它的設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單,并且制作成本低等,不過(guò)它也存在不足,熱特性太差就是它最大的缺陷。雙層密封柜與單層密封貴特點(diǎn)剛好相反,它的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,制作成本很高,不過(guò)它的熱特性很好,方便控制。
另外,組裝機(jī)柜的結(jié)構(gòu)很復(fù)雜,制作成本高,不過(guò)它在流水線(xiàn)生產(chǎn)中非常適用。全焊機(jī)柜制作成本低,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,不過(guò)它加工起來(lái)比組裝柜要復(fù)雜,在流水生產(chǎn)線(xiàn)中并不適用。
1.2 變電站繼電保護(hù)戶(hù)外柜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的材料準(zhǔn)備
通常,為了使變電站繼電保護(hù)戶(hù)外柜能夠適應(yīng)室外的惡劣環(huán)境,會(huì)使用不銹鋼作為機(jī)柜的主要材料,這樣才能避免其因外界污染而生銹,甚至腐蝕,不過(guò)制作成本偏高。如果等鋁板氧化后,在其表面做好噴涂工作,這樣也能夠達(dá)到防污染的目的。不過(guò)采取這種方式有一個(gè)缺陷,就是柜機(jī)的承受及其防護(hù)能力會(huì)大大降低。因此,戶(hù)外機(jī)的設(shè)計(jì)一定要有針對(duì)性,把問(wèn)題考慮全面。一般的鋼板
柜機(jī)在機(jī)械強(qiáng)度上不存在任何問(wèn)題,不過(guò)它無(wú)法經(jīng)受外的惡劣環(huán)境,為了改變這個(gè)現(xiàn)狀,必須要先對(duì)其進(jìn)行必要的處理,例如采取非電解涂鋅方法就是對(duì)它最好的處理方式,雖然它的制作流程比較復(fù)雜,但是制作成本低,隔熱效果非常好。
2 變電站繼電保護(hù)戶(hù)外柜的防水、防塵設(shè)計(jì)
2.1 機(jī)械防水結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
如果有水侵入到戶(hù)外柜的內(nèi)部,變電站的各種設(shè)備會(huì)因此受損,甚至可能會(huì)被完全破壞,這就要求戶(hù)外柜能夠不受惡劣天氣環(huán)境的影響。因此,在戶(hù)外柜需要以機(jī)柜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和安裝方法為依據(jù)來(lái)設(shè)計(jì)。一般來(lái)說(shuō),二次機(jī)柜的擺放都是垂直放置,柜頂?shù)脑O(shè)計(jì)就比較特別,它要求設(shè)計(jì)成防雨帽的形狀,以便最大限度為戶(hù)外柜遮擋雨水,使戶(hù)外柜不被雨水侵入。防雨帽一定要有足夠的面積才能夠起到保護(hù)柜機(jī)的作用,其上表面需要設(shè)計(jì)一定坡度,以免形成積水,周?chē)O(shè)計(jì)成垂直樣式,方便與戶(hù)外柜主體進(jìn)行裝配。
2.2 機(jī)械防塵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
變電站繼電器保護(hù)外柜機(jī)的集成度很高,不過(guò)其材料強(qiáng)度偏低。一旦有較大的固體顆粒物侵入到設(shè)備中,便會(huì)給設(shè)備造成很大損害。機(jī)柜設(shè)計(jì)一定要具備防塵功能,否則,無(wú)法確保它日常工作的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。通常情況下,機(jī)柜的防塵級(jí)別要達(dá)到IP5X才能視為合格產(chǎn)品。在對(duì)外柜機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),要對(duì)做好對(duì)柜壁縫隙的處理工作,并且在防塵墊周?chē)邆鋸椓?,控制好彈性壓縮的距離。同時(shí),對(duì)通風(fēng)口也要進(jìn)行處理,工作人員可以利用凝膠到堵住通風(fēng)口,不過(guò)此時(shí)要考慮到凝膠的性能,觀察期是否能夠適應(yīng)室外的惡劣環(huán)境條件,如果能夠達(dá)到要求,便可以使用,也要定期做好更換與維護(hù)工作。
2.3 變電站繼電保護(hù)戶(hù)外機(jī)的防火結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
著火事故在電氣設(shè)備中很常見(jiàn),變電站繼電保護(hù)戶(hù)外機(jī)的設(shè)計(jì)一定要把防火功能考慮在范圍內(nèi),在設(shè)計(jì)時(shí)盡量減少內(nèi)部易燃材料的使用數(shù)量,如果出現(xiàn)引火現(xiàn)象,一定要把火勢(shì)控制在機(jī)柜內(nèi)部。在材料選擇上要特別注意盡可能選擇不易致燃的材料。戶(hù)外柜機(jī)的安裝與其他設(shè)施沒(méi)有太大關(guān)聯(lián),它比較獨(dú)立,因此,其它設(shè)備可以與它保持適當(dāng)距離,避免發(fā)生火災(zāi)時(shí)設(shè)備受到牽連,損失會(huì)更加嚴(yán)重。機(jī)柜內(nèi)還可以設(shè)置防火隔擋板,防止火勢(shì)肆意蔓延。
2.4 照明設(shè)施設(shè)計(jì)
機(jī)械設(shè)備的夜間維修工作對(duì)于工作人員來(lái)說(shuō)很有難度,夜間由于光線(xiàn)比較暗,如果沒(méi)有照明設(shè)備,工作人員的工作很難開(kāi)展下去。因此,機(jī)柜可以安裝照明裝備,為工作人員的夜間維修工作創(chuàng)造一個(gè)良好的環(huán)境。
3 結(jié)語(yǔ)
變電站繼電保護(hù)戶(hù)外柜機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)需要從多個(gè)方面來(lái)進(jìn)行考慮,本文主要介紹了戶(hù)外柜的基本結(jié)構(gòu)與材料準(zhǔn)備,并對(duì)如何做好戶(hù)外柜的防護(hù)設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)分析,為設(shè)計(jì)出完美的戶(hù)外柜提供了理論條件。
參考文獻(xiàn)
[1] 邸凱,常鮮戎,劉寒.圈定保護(hù)啟動(dòng)范圍的變電站繼電保護(hù)仿真模型的開(kāi)發(fā)[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制,2011(18):134-138.
1前言
近年來(lái),為了解決電力能源短缺的問(wèn)題,我國(guó)開(kāi)展了大量的變電站建設(shè)的工程項(xiàng)目,這在很大程度上緩解了我國(guó)電力供應(yīng)緊張及增加了人民的生活質(zhì)量,同時(shí)還使得我國(guó)電力系統(tǒng)運(yùn)行更加穩(wěn)定可靠。但是由于我國(guó)工程技術(shù)水平還不太完善,使得在變電站土建設(shè)計(jì)過(guò)程中存在很多不科學(xué)、不恰當(dāng)?shù)膯?wèn)題,經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致電力設(shè)備出現(xiàn)故障,并使得電力系統(tǒng)運(yùn)行不正常。所以,設(shè)計(jì)人員應(yīng)該把土建設(shè)計(jì)工作放在重要位置,保證變電站工程質(zhì)量具有國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),保證變電站安全可靠運(yùn)行,從而提高電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。
2變電站土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常見(jiàn)問(wèn)題
通常情況下,變電站土建工程具有非常大的復(fù)雜性、綜合性,使得在變電站土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中經(jīng)常會(huì)發(fā)生一些具體的問(wèn)題,其主要表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面:
2.1變電站選址不合理由于變電站土建工程設(shè)計(jì)的技術(shù)與知識(shí)比較復(fù)雜,變電站整個(gè)工作系統(tǒng)具有非常多的電氣設(shè)備,這些電氣設(shè)備的工作狀態(tài)緊密的聯(lián)系在一起,在開(kāi)展建設(shè)工程及設(shè)備工作過(guò)程中將給附近人們的日常生活帶來(lái)嚴(yán)重的影響,例如:機(jī)械設(shè)備工作時(shí)出現(xiàn)非常大的噪音及電磁輻射污染等問(wèn)題。如果變電站施工所在區(qū)域頻繁出現(xiàn)一些惡劣天氣狀況,比如:暴雨、狂風(fēng)、洪澇等,又由于變電站內(nèi)部電壓非常高、沖擊電流大,非常容易出現(xiàn)變電站相關(guān)設(shè)備出現(xiàn)短路而損壞的問(wèn)題,嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)火災(zāi)現(xiàn)象,使得變電站附近的居民生命財(cái)產(chǎn)安全受到威脅,并給國(guó)家?guī)?lái)很大的經(jīng)濟(jì)損失。
2.2變電站內(nèi)部設(shè)計(jì)不合理變電站的內(nèi)部通常由很多的電氣設(shè)備構(gòu)成,不同的電氣設(shè)備需要工作在不同的電氣運(yùn)行環(huán)境下。因此,在變電站土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),若不對(duì)變電站主體結(jié)構(gòu)展開(kāi)全面考慮,且不重視預(yù)防一些可能會(huì)發(fā)生的安全問(wèn)題,使得變電站內(nèi)部容易出現(xiàn)著火問(wèn)題,使得變電站工作運(yùn)行不正常。設(shè)計(jì)人員在對(duì)變電站土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),如若忽視一些設(shè)計(jì)細(xì)節(jié),使得變電站預(yù)設(shè)通風(fēng)口比較大或者在通風(fēng)口位置未設(shè)置防護(hù)網(wǎng),很容易使部分小動(dòng)物從通風(fēng)口跑進(jìn)電氣設(shè)備內(nèi),引起電氣設(shè)備內(nèi)部出現(xiàn)短路。
2.3變電站結(jié)構(gòu)型式選用不合理在土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中,設(shè)計(jì)人員往往不重視變電站結(jié)構(gòu)型式的選用環(huán)節(jié),很多變電站土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)員往往僅為了減小設(shè)計(jì)工作量,缺乏重視變電站結(jié)構(gòu)型式的選擇是否適用于變電站地基的實(shí)際需求,特別是填方區(qū)的設(shè)備基礎(chǔ)選型設(shè)計(jì)如果考慮不當(dāng),導(dǎo)致建筑物的地基基礎(chǔ)缺乏穩(wěn)定性。同時(shí),結(jié)構(gòu)構(gòu)件的質(zhì)量及耐用性往往會(huì)造成地基及混凝土質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題,如果地基出現(xiàn)穩(wěn)定,將會(huì)導(dǎo)致混凝土發(fā)生裂縫問(wèn)題或基礎(chǔ)不均勻沉降,這將會(huì)嚴(yán)重影響變電站結(jié)構(gòu)的使用壽命。
2.4變電站在整體布局上存在問(wèn)題由于變電站內(nèi)部是一個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng),包含很多的電氣設(shè)備元件,這些電氣設(shè)備還具有非常高的安裝環(huán)境需求,如果變電站內(nèi)部建筑平面的布局出現(xiàn)一些問(wèn)題,很容易導(dǎo)致電氣設(shè)備不能正常工作。通過(guò)對(duì)我們目前的變電站實(shí)際考察,發(fā)現(xiàn)大多數(shù)變電站整體布局存在很大的不合理性。同時(shí),在實(shí)際變電站設(shè)計(jì)時(shí),設(shè)計(jì)人員未全面考慮變電站整體布局的合理性問(wèn)題,使得變電站建筑結(jié)構(gòu)與電氣安裝存在一些互相沖突的部分,變電站內(nèi)部工作穩(wěn)定性受到嚴(yán)重的影響。
3針對(duì)變電站土建設(shè)計(jì)中常見(jiàn)問(wèn)題
進(jìn)行對(duì)策研究通常來(lái)說(shuō),變電站建設(shè)工程比較復(fù)雜,需要全面考慮選址問(wèn)題、選址的地質(zhì)條件、變電站內(nèi)部電氣設(shè)備所需的工作環(huán)境等方面的問(wèn)題,這些因素都會(huì)影響變電站土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的實(shí)施方案。所以,設(shè)計(jì)人員必須保證變電站土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的科學(xué)性,在設(shè)計(jì)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題展開(kāi)詳細(xì)分析,并提出具體的解決方案,保證變電站土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在科學(xué)的指導(dǎo)下進(jìn)行。
3.1合理選擇變電站的地址對(duì)于變電站的選址問(wèn)題,需要充分考慮可能發(fā)生的問(wèn)題而做出具體的解決方案,主要表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面:①變電站選址區(qū)域需要充分滿(mǎn)足輸電線(xiàn)路及電氣設(shè)備出入線(xiàn)的具體要求,盡量保證地址在負(fù)荷中心位置,使得電力負(fù)荷充分滿(mǎn)足該地區(qū)未來(lái)規(guī)劃發(fā)展的需求,并留出充足的進(jìn)出線(xiàn)空間,保證變電站和輸電線(xiàn)路的連接通道順暢。②為了盡最大程度上滿(mǎn)足地區(qū)規(guī)劃發(fā)展及環(huán)境保護(hù)等政策,對(duì)變電站的選址問(wèn)題應(yīng)多方面考慮,加大現(xiàn)場(chǎng)勘探的力度,不斷的比較選址的周?chē)h(huán)境、城鄉(xiāng)發(fā)展?fàn)顩r及附近區(qū)域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r,從而確定出位置最佳的建設(shè)地址。③為了實(shí)現(xiàn)變電站建設(shè)相關(guān)材料的快速運(yùn)輸,方便工作人員的日常生活,變電站的選址需要盡量靠近公路。④變電站應(yīng)該盡量選擇在周?chē)用裆?、地?shì)開(kāi)闊、樹(shù)木比較多的地區(qū),這樣可以有效阻隔噪音的傳播。⑤變電站的選擇應(yīng)該注意考慮地質(zhì)災(zāi)害問(wèn)題,避免出現(xiàn)滑坡、塌陷問(wèn)題。
3.2注重變電站內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性變電站的安全問(wèn)題一直是備受關(guān)注的,如果輕視結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性能,將會(huì)很容易給周?chē)用窦肮ぷ魅藛T帶來(lái)嚴(yán)重的生命安全問(wèn)題。所以,在變電站土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),需要充分考慮安全問(wèn)題,主要可以從如下幾個(gè)方面進(jìn)行:①根據(jù)配電室安全標(biāo)準(zhǔn),保證配電室穿墻套管與地面實(shí)際距離的科學(xué)性,在保證充分的安全條件下,為工作人員提供便利的工作環(huán)境。②為了有效解決緊急問(wèn)題的出現(xiàn),設(shè)計(jì)人員需要在配電室及主控室處設(shè)計(jì)合適的疏散通道,同時(shí),使靠近主變壓器附近的門(mén)窗滿(mǎn)足防火要求。③盡量在門(mén)窗及通風(fēng)口處安置防護(hù)網(wǎng),防止小動(dòng)物進(jìn)入變電站內(nèi)部導(dǎo)致火災(zāi)發(fā)生。④需要盡可能的增加變電站主控室的采光效果,方便值班人員可以清晰的觀測(cè)主控屏及相關(guān)設(shè)備。
3.3注重變電站主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性變電站內(nèi)部結(jié)構(gòu)的合理性直接決定了變電站工作的穩(wěn)定性。為了使變電站主體結(jié)構(gòu)具有充分的穩(wěn)定性,不僅要完全防止在地質(zhì)不穩(wěn)定的區(qū)域建設(shè)變電站,還應(yīng)該認(rèn)真選用結(jié)構(gòu)型式,應(yīng)該選用具體的方法來(lái)增加主體結(jié)構(gòu)的可靠性能。具體來(lái)說(shuō),就是在對(duì)變電站地基加固時(shí),不僅要對(duì)變電站上方位置實(shí)施加固處理,還應(yīng)對(duì)變電站下部位置展開(kāi)有效的加固,使得變電站主體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性滿(mǎn)足要求。此外,還應(yīng)該結(jié)合變電站具體的情況布置多道防線(xiàn),從而盡最大程度上保證變電站場(chǎng)地的整體穩(wěn)定性。
3.4強(qiáng)化變電站建筑地基的穩(wěn)固性通常情況下,變電站的選址最好選擇在地質(zhì)條件穩(wěn)定、承受負(fù)荷壓力能力強(qiáng)的區(qū)域,但部分變電站的選址并不能完全滿(mǎn)足地質(zhì)條件要求,對(duì)于這些地質(zhì)條件欠佳的地區(qū),比如淤泥地質(zhì)、沙土地質(zhì)等。在開(kāi)始建設(shè)變電站之前,應(yīng)該雇傭人工對(duì)該地質(zhì)進(jìn)行改善,比如可以使用預(yù)制應(yīng)力管樁或者采用砂石換土的方式來(lái)有效改善地基的地質(zhì)情況。
3.5注重變電站工程建設(shè)的質(zhì)量問(wèn)題為了有效增加變電站的工程質(zhì)量,變電站土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)員應(yīng)該充分認(rèn)識(shí)到變電站工程質(zhì)量的重要性,提高自我的責(zé)任感與綜合素質(zhì),保證在施工安全的前提下,及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工中可能出現(xiàn)的問(wèn)題,并制定行之有效的解決措施。此外,還需要成立一個(gè)健全的施工監(jiān)督管理機(jī)制,提高對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工人員的監(jiān)督管理力度,防止出現(xiàn)不嚴(yán)格按照施工標(biāo)準(zhǔn)來(lái)開(kāi)展施工的行為,保證整個(gè)施工過(guò)程完全按照施工設(shè)計(jì)開(kāi)展施工作業(yè),并能夠?qū)σ?guī)劃設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)的修改。設(shè)計(jì)人員在變電站土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中,需要盡可能的保證工程的安全性與科學(xué)性,保證變電站投入運(yùn)行的實(shí)際壽命達(dá)到理論使用壽命,這就需要變電站正式投入使用后,定期的對(duì)其進(jìn)行檢修,及時(shí)解決檢修中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題,從而保證變電站可以安全穩(wěn)定運(yùn)行。
4結(jié)語(yǔ)
當(dāng)前國(guó)家不斷加大了對(duì)電力行業(yè)的投入力度,不斷引進(jìn)新技術(shù)與新設(shè)備,變電站作為我國(guó)電力網(wǎng)絡(luò)重要的環(huán)節(jié),其土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量的的好壞將會(huì)牽涉到我國(guó)整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行的正常與否,從而使得我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展受到影響。所以,需要充分重視變電站土建結(jié)構(gòu)工程的質(zhì)量安全,土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員需要一直保持認(rèn)真、負(fù)責(zé)的精神,并不斷提高自身的專(zhuān)業(yè)知識(shí),以此來(lái)增加變電站建設(shè)工程的質(zhì)量安全。同時(shí),還應(yīng)該注意變電站選址的合理性,注意變電站內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及安裝的科學(xué)性,保證變電站建筑地基具有充分的牢固性,使得變電站可以安全穩(wěn)定運(yùn)行。
參考文獻(xiàn):
[1]龍小銳.變電站土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在問(wèn)題及方案處理研究[J].環(huán)球人文地理,2015(22).
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)
變電站的現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行是一個(gè)復(fù)雜的管理體系,對(duì)技術(shù)人員和管理人員有著嚴(yán)格的流程操作要求。隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的不斷發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、即時(shí)通訊技術(shù)以及遠(yuǎn)程控制技術(shù)的出現(xiàn)推動(dòng)了變電站現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行的智能控制。為變電站現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行規(guī)程的電子信息化帶來(lái)了可靠的技術(shù)支持。
1 變電站現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行管理概述
變電站內(nèi)電氣設(shè)備較多,不同等級(jí)的變電站其內(nèi)部管理的工作內(nèi)容和操作流程也不同,但是其運(yùn)行管理都需要嚴(yán)格遵守供電公司制定的變電站現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行規(guī)程。變電站現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行規(guī)程管理系統(tǒng)正是隨著當(dāng)前管理信息化的潮流,在規(guī)程約束下應(yīng)運(yùn)而生。
1.1 變電站現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行規(guī)程及其管理系統(tǒng)研發(fā)的必要性
變電站現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行規(guī)程是由變電站運(yùn)行專(zhuān)業(yè)人員根據(jù)上級(jí)供電系統(tǒng)頒發(fā)的變電站規(guī)程、制度、反事故措施、設(shè)備技術(shù)與使用說(shuō)明書(shū)、圖紙等資料編寫(xiě)而成,有著較強(qiáng)的技術(shù)、安全指導(dǎo)性。但是在以往的變電站實(shí)際的操作、管理過(guò)程中,存在著許多管理不嚴(yán)格、操作流程執(zhí)行不徹底、變電站設(shè)備型號(hào)差異的問(wèn)題,直接影響著規(guī)程功能和作用的發(fā)揮。所以,加快利用電子系統(tǒng)進(jìn)行變電站現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行的管理是一種重要的管理趨勢(shì),也是電力企業(yè)提高管理規(guī)范化的必由之路。
1.2 變電站現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行規(guī)程管理系統(tǒng)在工作中的作用
變電站現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行規(guī)程管理系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)的目的是為了實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行管理的規(guī)范化與智能化。因此該軟件的設(shè)計(jì)對(duì)于推動(dòng)變電站的管理有以下幾點(diǎn)重要作用。
(1)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)嚴(yán)格遵守了原有的規(guī)程與其他管理規(guī)定,并且嚴(yán)格依照變電站的運(yùn)行參數(shù)設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了對(duì)紙面規(guī)定的電子化升級(jí)。
(2)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì),采用了運(yùn)行規(guī)程結(jié)構(gòu)模型,帶動(dòng)了遠(yuǎn)程技術(shù)服務(wù)支持的聯(lián)網(wǎng)。
(3)管理系統(tǒng)提供了應(yīng)對(duì)設(shè)備異常變化、信息數(shù)據(jù)處理、常規(guī)操作等方面的自動(dòng)化預(yù)警和分析設(shè)計(jì),讓變電站運(yùn)行管理變的嚴(yán)格、規(guī)范和具有前瞻性,增強(qiáng)了變電站運(yùn)行管理的效能。
2 變電站現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行規(guī)程管理系統(tǒng)軟件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)措施
提高變電站現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行規(guī)程管理系統(tǒng)的效能,必須從系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出發(fā)。強(qiáng)化基礎(chǔ)技術(shù)的選擇,完善系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),細(xì)化軟件功能的分區(qū),實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)在應(yīng)用中的兼容與穩(wěn)定,具體有以下幾項(xiàng)措施。
2.1 選擇基礎(chǔ)技術(shù)
基礎(chǔ)技術(shù)的選擇是管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。如果基礎(chǔ)技術(shù)選擇不恰當(dāng),則會(huì)造成軟件與變電站現(xiàn)有的電子設(shè)備不兼容,或者運(yùn)行功能不匹配的問(wèn)題,嚴(yán)重者甚至?xí)ψ冸娫O(shè)備。對(duì)此,系統(tǒng)在開(kāi)發(fā)過(guò)程中首先要對(duì)變電站原有的電子設(shè)備、管理路徑和線(xiàn)路設(shè)計(jì)進(jìn)行分析,然后才能選擇適合的基礎(chǔ)技術(shù)。本項(xiàng)目主要采用J2EE技術(shù),內(nèi)部的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)主要選擇oracle,負(fù)責(zé)核心數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和處理。實(shí)現(xiàn)了對(duì)變電站基礎(chǔ)技術(shù)的對(duì)接。
2.2 設(shè)計(jì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
管理系統(tǒng)軟件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是整個(gè)系統(tǒng)的關(guān)鍵,對(duì)于變電站的管理,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是貫徹變電站運(yùn)行管理命令的重要渠道。因此對(duì)于結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),要制定完整并且符合實(shí)際工作需要的運(yùn)行結(jié)構(gòu)。對(duì)于規(guī)程管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),從變電站實(shí)際工作出發(fā),要建立自上而下的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)層級(jí),依次是應(yīng)用技術(shù)、框架應(yīng)用技術(shù)客戶(hù)端應(yīng)用,保證變電站在技術(shù)管理上的優(yōu)先級(jí)。
2.3 制定軟件功能
對(duì)于變電站的軟件管理系統(tǒng),需要在軟件的功能上進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計(jì)和分區(qū)。變電站的管理是一項(xiàng)嚴(yán)謹(jǐn)、復(fù)雜的體系化工作。因此軟件功能在設(shè)計(jì)的過(guò)程中,必須符合具體工作的需要,不能過(guò)于理想化。在與一線(xiàn)工作人員進(jìn)行全面的溝通和交流,充分掌握變電站管理中遇到的問(wèn)題后,實(shí)現(xiàn)軟件功能對(duì)解決實(shí)際問(wèn)題的促進(jìn)功能,減輕工作人員的工作負(fù)擔(dān)。具體而言,規(guī)程管理系統(tǒng)主要按照以下功能進(jìn)行分區(qū):工作臺(tái)、參數(shù)設(shè)置、模塊維護(hù)、初始化規(guī)程、編寫(xiě)規(guī)程。
2.4 規(guī)范應(yīng)用條件
為了實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站規(guī)程管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo),必須對(duì)軟件的運(yùn)行條件進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計(jì)。唯有如此,才能在軟件的下載、安裝和運(yùn)行后不至于出現(xiàn)卡機(jī)、故障等問(wèn)題、妨礙變電站原有的運(yùn)行管理。本系統(tǒng)主要針對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器和客戶(hù)端運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行了參照設(shè)計(jì):
數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器:具備2GHz的CPU、內(nèi)存:8G、200G及以上硬盤(pán)空間;Windows 2003及以上版本操作系統(tǒng),Oracle11g服務(wù)器等。
應(yīng)用服務(wù)器:CPU:2 GHz ,內(nèi)存:8G,硬盤(pán)空間:200 G以上,軟件運(yùn)行環(huán)境:Windows 2003及以上版本。
客戶(hù)端:具備1.4GHz的CPU、內(nèi)存:8G、20G及以上硬盤(pán)空間、IE8.0及以上瀏覽器、Microsoft office 2003及以上版本辦公軟件。同時(shí)配備網(wǎng)絡(luò)(10/100MB/s網(wǎng)卡),保證通暢無(wú)阻、網(wǎng)速較快。
通過(guò)以上具體的設(shè)計(jì)措施,在有限的軟件開(kāi)發(fā)時(shí)間和資源投入下,最大限度的保證了軟件系統(tǒng)在變電站管理中的高效和便捷。
3 結(jié)束語(yǔ)
變電站現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行規(guī)程管理系統(tǒng)軟件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)已經(jīng)初步形成,經(jīng)實(shí)踐檢驗(yàn)具備良好的管理效能,當(dāng)然我們也需要在未來(lái)的工作中不斷學(xué)習(xí)和實(shí)踐,掌握信息化的管理方式,充分了解現(xiàn)有系統(tǒng)的不足之處,才能挖掘出深層次需求,實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站安全管理和現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行管理的改革和創(chuàng)新。
參考文獻(xiàn)
中圖分類(lèi)號(hào):U386 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2017)14-0078-02
1 設(shè)計(jì)條件
1.1 工程地質(zhì)及水文地質(zhì)
經(jīng)本次勘探查明,站區(qū)基礎(chǔ)持力層選取粉質(zhì)粘土混碎石:灰黃色為主,稍濕,硬可塑~硬塑,干強(qiáng)度中等,韌性中等~較低,無(wú)搖振反應(yīng),碎石含量20%~40%,粒徑1.0~5.0cm,呈亞圓狀,中風(fēng)化;局部見(jiàn)漂石。厚度在3.2~10.6m。地基承載力特征值fak=160kPa。
擬建站區(qū)在雨季局部降雨量較大時(shí),站區(qū)內(nèi)地表水短時(shí)間內(nèi)水量較大。站區(qū)水位一般在0.7~2.4m左右,水位隨季節(jié)變化不大。站區(qū)地下水對(duì)混凝土無(wú)腐蝕性,對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋無(wú)腐蝕性,對(duì)鋼結(jié)構(gòu)有弱腐蝕性。
1.2 主要技術(shù)數(shù)據(jù)
基本風(fēng)壓值:0.87kN/m2
據(jù)《中國(guó)地震烈度區(qū)劃圖》(1/400萬(wàn)),本站設(shè)計(jì)基本地震動(dòng)加速度為0.10g;據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2001)抗震設(shè)防烈度為7度,站區(qū)建筑物按7度設(shè)防烈度進(jìn)行設(shè)防;設(shè)計(jì)地震分組為第一組。建筑場(chǎng)地類(lèi)別為Ⅱ類(lèi),屬于抗震不利地段。
1.3 主要建筑材料
a)混凝土等級(jí)
素混凝土墊層C15
鋼筋混凝土C25~C40
b)水泥采用42.5普通硅酸鹽水泥
c)鋼筋:HPB300級(jí)鋼筋;HRB400級(jí)鋼筋、RRB400級(jí)鋼筋
d)型鋼:采用Q235?B
e)塊石:強(qiáng)度不低于MU30
f)磚:地面以下強(qiáng)度不低于MU15的水泥磚,地面以上采用MU10燒結(jié)多孔磚。
2 站區(qū)總平面布置與交通運(yùn)輸
2.1 全站總體規(guī)劃
本變電站建設(shè)規(guī)模最終容量為3臺(tái)180MVA主變壓器,本期建2×180MVA,征地按遠(yuǎn)景占地面積一次征用。站區(qū)靠近負(fù)荷中心,出線(xiàn)走廊較寬敞,出線(xiàn)方便。變電站110kV出線(xiàn)向南,220kV出線(xiàn)向西,35kV采用電纜出線(xiàn)。
2.2 站區(qū)總平面布置
采用戶(hù)外GIS方案,根據(jù)工藝要求,220kV屋外配電裝置布置在站區(qū)西側(cè),110kV屋外配電裝置布置在站區(qū)南側(cè),屋外無(wú)功補(bǔ)償裝置布置在站區(qū)東側(cè),35kV配電裝置及合成泡沫噴霧室、主變場(chǎng)地布置在220kV屋外配電裝置和主控制樓之間。主控通信樓位于站區(qū)東北側(cè),主控通信樓內(nèi)各房間的布置方便觀察各配電裝置和運(yùn)行維護(hù)。
2.3 豎向布置
(1)站區(qū)場(chǎng)地自然標(biāo)高7.5~15.5m,頻率為1%高水位3.29m,初步確定場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高為10.93~13.10m。110kV配電裝置場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高12.31m,設(shè)計(jì)為一個(gè)臺(tái)階;其他場(chǎng)地放坡處理,坡度3%~4%。
(2)站區(qū)排水
站區(qū)生活污水考慮化糞池、污水生化處理池、人工濕地處理達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)后,排至站外河道。
根據(jù)站區(qū)地形和土壤排水性能,場(chǎng)地排水方式均采用地面自然散流排滲和采用下水道排水系統(tǒng)相結(jié)合的方式,路邊設(shè)雨水口,站區(qū)雨水、電纜溝排水、經(jīng)油水分離后的事故油池排水,通過(guò)管道匯集后,排至站外河道。
(3)建筑物室內(nèi)外高差,除主控制樓為0.55m外,其余均為0.30m。
2.4 交通運(yùn)輸
變電站大門(mén)朝北,新建進(jìn)站道路與展白線(xiàn)相接。新建進(jìn)站道路約500m。站內(nèi)外道路均采用公路型,混凝土路面。站內(nèi)運(yùn)輸變壓器的道路采用4.5m寬,轉(zhuǎn)彎半徑12m;主變場(chǎng)地環(huán)行消防道路4.0m寬,轉(zhuǎn)彎半徑9.0m,其余道路為寬3.0m;主變運(yùn)輸?shù)缆忿D(zhuǎn)彎半徑9.0m,其余均為7.0m。
2.5 站區(qū)綠化
根據(jù)“兩型一化要求”,220kV、110kV出線(xiàn)架下設(shè)備區(qū)不設(shè)操作地坪,不采用人工綠化草坪,采用碎石地坪,為避免長(zhǎng)出雜草無(wú)法進(jìn)行機(jī)械維護(hù)。先鋪土工無(wú)紡布一層,再鋪200厚碎石。
3 變電站建筑
本工程按照國(guó)家電網(wǎng)公司關(guān)于“兩型一化”的要求,按照變電站的功能要求,本工程對(duì)各建筑物進(jìn)行了調(diào)整和精簡(jiǎn)。
3.1 全站建筑物一覽表
站內(nèi)主建筑物包括主控制樓、35kV配電裝置及合成泡沫噴淋室。全站總建筑面積為1132.5m2,具體詳見(jiàn)表1。
3.2 主控通信樓建筑
(1)主控制樓建筑平面布置:
將各工藝專(zhuān)業(yè)功能相近的用房盡量合并,以節(jié)約建筑面積,便于運(yùn)行管理。一層布置有繼電器室、蓄電池室(1)、蓄電池室(2)、安全工具間、保安室及衛(wèi)生間,二層設(shè)主控室、計(jì)算機(jī)房、男值班休息室、女值班休息室、男女衛(wèi)生間、備餐間、辦公室。繼電器室內(nèi)的繼電屏位按110塊考慮,縱橫向框架均為7.8m,綜合考慮了繼電器室的地面采用電纜溝所需的開(kāi)間尺寸。繼電器室上方布置主控室和計(jì)算機(jī)房,計(jì)算機(jī)房包括了通信的屏位。7.8m的開(kāi)間和進(jìn)深方便結(jié)構(gòu)做成井字樓屋蓋,1.95m左右的次梁間距與屏前屏后的照明相對(duì)應(yīng),使繼電器室、主控室、計(jì)算機(jī)房的室內(nèi)空間簡(jiǎn)潔美觀。繼電器室等靠近各配電裝置場(chǎng)地,使電纜盡可能短捷,主控室內(nèi)便于觀察配電裝置場(chǎng)地的運(yùn)行情況。
(2)主控通信樓立面造型及建筑形象設(shè)計(jì):
力求簡(jiǎn)潔、舒展,并充分展現(xiàn)現(xiàn)代工業(yè)建筑的特點(diǎn)。通過(guò)色彩的搭配,點(diǎn)線(xiàn)面的組合來(lái)體現(xiàn)國(guó)家電網(wǎng)公司企業(yè)文化特征。
(3)建筑裝修:
1)外墻
采用環(huán)保型建筑涂料飾面。
2)屋面
1.5mm厚高分子防水涂料及1.5mm厚高分子防水卷材的復(fù)合防水層+鋼筋混凝土剛性防水層+40mm厚聚苯乙烯擠塑保溫隔熱板。
3)吊頂
為了降低層高,節(jié)約投資,除衛(wèi)生間采用PVC扣板吊頂之外,其余的房間均不做吊頂,用白色內(nèi)墻環(huán)保型涂料刷白;蓄電池室、用耐酸涂料。
4)門(mén)
主控制樓的主入口大門(mén)采用節(jié)能型鋁合金門(mén),主控室和計(jì)算機(jī)房的外門(mén)用乙級(jí)鋼質(zhì)防火門(mén),主控室和計(jì)算機(jī)房之間的門(mén)才用普通鋁合金玻璃推拉門(mén),電池室用乙級(jí)鋼質(zhì)防火門(mén),余房間為成品木門(mén)。
5)窗
外窗用節(jié)能型鋁合金窗,中空玻璃(衛(wèi)生間用磨砂玻璃);蓄電池室用噴塑節(jié)能鋁合金窗,磨砂玻璃。
6)樓地面及內(nèi)墻面見(jiàn)表2
3.3 35kV配電裝置及合成泡沫噴霧室
采用一層建筑,跨度8m,長(zhǎng)62.20m。布置有35kV配電裝置及接地變、合成泡沫噴霧室。
建筑裝修外墻及屋面同主控制樓,內(nèi)墻面采用普通乳膠漆墻面,屋面板底采用普通白色涂料刷白兩度,氟硅自流平地面,鋼質(zhì)大門(mén),節(jié)能型鋁合金窗。
1.3.4 輔助建筑
在站區(qū)內(nèi)的消防砂箱,位于站區(qū)西面。所有建筑立面處理均與主控制樓協(xié)調(diào)。
各建筑物門(mén)、窗色彩與主控制樓協(xié)調(diào)。
4 變電站結(jié)構(gòu)
4.1 主控通信樓
主控制室、繼電器室由電氣工藝決定,需要空間大,中央盡量少立柱,荷載大,又要求結(jié)構(gòu)整體剛度好,因此采用二層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。為提高屋面防水的可靠性,屋面同樓面統(tǒng)一采用現(xiàn)澆梁板結(jié)構(gòu)。地面以上部分框架填充墻采用燒結(jié)多孔磚?;A(chǔ)采用鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)。
4.2 35kV配電裝置及合成泡沫霧室
35kV配電裝置及合成泡沫噴霧室采用單層單跨框架結(jié)構(gòu),屋面采用鋼筋混凝土現(xiàn)澆結(jié)構(gòu),基礎(chǔ)采用鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)。地面以上部分框架填充墻采用燒結(jié)多孔磚。
4.3 屋外配電裝置構(gòu)支架
屋外變電構(gòu)支架采用鋼管結(jié)構(gòu)。
220kV構(gòu)架:220kV出線(xiàn)梁底標(biāo)高14.5m,構(gòu)架端撐及邊柱采用Φ377×8,其余采用Φ325×8熱鍍鋅鋼管,鋼梁采用鍍鋅正三角形鋼桁架梁,梁、柱采用鉸接;220kV構(gòu)架及橫梁防腐采用熱鍍鋅防腐。
110kV構(gòu)架:110kV采用雙層出線(xiàn),出線(xiàn)梁底標(biāo)高分別為10.0m、16.0m,引線(xiàn)構(gòu)架采用Φ273×8熱鍍鋅鋼管;雙層出線(xiàn)構(gòu)架采用Φ299×8熱鍍鋅鋼管,端撐及邊柱采用Φ377×8熱鍍鋅鋼管,鋼梁采用鍍鋅正三角形鋼桁架梁,梁、柱采用鉸接;構(gòu)架及橫梁防腐采用熱鍍鋅防腐。
主變跨線(xiàn)梁底標(biāo)高14.5m,構(gòu)架采用Φ325×8熱鍍鋅鋼管;鋼梁采用鍍鋅正三角形鋼桁架梁,梁、柱采用鉸接,構(gòu)架及橫梁防腐采用熱鍍鋅防腐。
主變基礎(chǔ):主變壓器由于重量大,變形要求高,采用鋼筋混凝土片筏基礎(chǔ)。
GIS設(shè)備基礎(chǔ)及主變壓器基礎(chǔ):220kV配電裝置、110kV配電裝置的GIS設(shè)備基礎(chǔ)對(duì)沉降較敏感,采用鋼筋混凝土整板式基礎(chǔ),結(jié)合電纜溝設(shè)計(jì),基礎(chǔ)頂部距室外地坪標(biāo)高為-0.80m。
設(shè)備支架采用熱鍍鋅鋼管。
構(gòu)支架采用杯口插入式連接,獨(dú)立基礎(chǔ),天然地基。
4.4 其它建、構(gòu)筑物
消防砂箱采用磚混結(jié)構(gòu),鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)。
電纜溝采用磚砌電纜溝結(jié)構(gòu),過(guò)道路電纜溝采用鋼筋混凝土涵洞。室內(nèi)、外電纜溝均采用成品溝蓋板,電纜溝縱向排水坡度≥0.5%。
事故油池采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),油水分離式。
污水處理生化池采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。
4.5 結(jié)構(gòu)抗震措施
站址所在地根據(jù)7度抗震設(shè)防的要求,主控通信樓、35kV配電裝置及合成泡沫噴霧室的結(jié)構(gòu)框架抗震等級(jí)為二級(jí)。
5 地基基礎(chǔ)
由于本工程站址范圍局部地段由于地勢(shì)較低,以致回填較厚,最大回填高度3.2m,基礎(chǔ)下部考慮采用級(jí)配碎石回填。站區(qū)西側(cè)暗塘采用級(jí)配碎石回填。對(duì)場(chǎng)地及建筑物地面等處的填土,施工階段必須嚴(yán)格控制回填土的質(zhì)量,才能保證道路、溝道等不開(kāi)裂,也才能有效保證工程的整體質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)
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ㄖr(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??缍刃∮?m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。現(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):
中圖分類(lèi)號(hào): TM411 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
變電站建設(shè)設(shè)計(jì)是整個(gè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和施工存在的協(xié)調(diào),保證變電站建設(shè)的安全性和耐久性設(shè)計(jì)不僅可以促進(jìn)項(xiàng)目的穩(wěn)定運(yùn)行后投入使用,更重要的是它涉及到整個(gè)項(xiàng)目計(jì)劃和資金分配,和變電站土建工程設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜的工作系統(tǒng)中,對(duì)土建工程設(shè)計(jì)人員的需求也非常高,因此,安全性和耐久性是重要的因素在設(shè)計(jì)變電站的建設(shè)。
1土建結(jié)構(gòu)安全性、耐久性分析
變電站建筑設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)安全的核心內(nèi)容,如總體安全,是土建工程結(jié)構(gòu)損傷發(fā)生時(shí),能保證對(duì)整體的影響限制在最小的范圍,形成安全的一部分,由建筑結(jié)構(gòu)材料強(qiáng)度參數(shù)、負(fù)載等標(biāo)志性建筑,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性,也就是說(shuō),設(shè)計(jì)是土建結(jié)構(gòu)理論的保證沒(méi)有危險(xiǎn)因素。
變電站建筑結(jié)構(gòu)的耐久性設(shè)計(jì)指的是在工程可持續(xù)利用程度,土建工程設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性有一定的聯(lián)系,同時(shí)在建筑結(jié)構(gòu)使用的材料也是一個(gè)之間的聯(lián)系,因?yàn)橥两ńY(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和耐用性材料的內(nèi)在因素決定的變電站建設(shè)的耐久性設(shè)計(jì),保護(hù)變電站建筑結(jié)構(gòu)的耐久性設(shè)計(jì)延長(zhǎng)變電站民用建筑使用年限。
2影響土建結(jié)構(gòu)安全及耐久的因素
防火墻變電站建筑設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的分析,得出影響結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性變電站建筑設(shè)計(jì)環(huán)境因素是主要影響因素,水灰比的混凝土保護(hù)層,強(qiáng)度等級(jí),氯離子含量和堿含量,具有以下幾個(gè)方面進(jìn)行綜合分析。
2 . 1 外界環(huán)境因素
結(jié)構(gòu)的耐久性設(shè)計(jì)變電站的建設(shè)是圍繞環(huán)境設(shè)計(jì)類(lèi)別,土建工程結(jié)構(gòu)耐久性可能按結(jié)構(gòu)分類(lèi)的環(huán)境,但在土建工程設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)師往往忽略在土建工程設(shè)計(jì)是在不利的環(huán)境下,采取相應(yīng)的保護(hù)措施,例如,土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在寒冷或嚴(yán)寒地區(qū),它必須按照國(guó)家相關(guān)規(guī)范的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),在風(fēng)環(huán)境是循環(huán)的環(huán)境中,必須根據(jù)當(dāng)?shù)仫L(fēng)向風(fēng)力和李,設(shè)計(jì)師不能忽視的因素,在實(shí)地考察,和一些設(shè)計(jì)師只考慮的影響因素,一方面,不能綜合考慮所有因素的外部環(huán)境。
2 . 2 混凝土質(zhì)量和結(jié)構(gòu)的影響
土建結(jié)構(gòu)的變電站混凝土中使用的主要材料,因此,混凝土本身的質(zhì)量和它的結(jié)構(gòu)是影響安全性和耐久性,第一個(gè)是混凝土的質(zhì)量,變電站土建結(jié)構(gòu)混凝土的質(zhì)量如果有數(shù)量要求的指標(biāo),但市場(chǎng)上最具體,其強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)采購(gòu),大大降低了混凝土的使用質(zhì)量保證,除了混凝土的強(qiáng)度、硬度的水泥和骨料在混凝土的厚度是主要的影響因素;其次是混凝土的結(jié)構(gòu),具體購(gòu)買(mǎi)達(dá)標(biāo)的情況下,當(dāng)它投入使用,保證摻合料的合理性,水灰比,如果在混凝土摻合料,水灰比的部署過(guò)多或不足,將導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定。
2 . 3 結(jié)構(gòu)檢測(cè)的影響
結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性設(shè)計(jì)的變電站建設(shè)周期結(jié)構(gòu)檢測(cè)是分不開(kāi)的,但在變電站的設(shè)計(jì)在我國(guó)民事忽略測(cè)試的重要性,測(cè)試規(guī)定,缺乏結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)或結(jié)構(gòu)試驗(yàn)周期和結(jié)構(gòu)沒(méi)有顯示相關(guān)的使用,導(dǎo)致找不到變電站土建工程結(jié)構(gòu)中不合格的施工。
3保障土建結(jié)構(gòu)安全及耐久的措施
以變電站土建設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)中影響安全性和耐久性的因素為研究對(duì)象,提出保障變電站土建設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)安全性和耐久性的有效措施。
3 . 1 綜合考量外部影響因素
外部影響因素的綜合考慮,設(shè)計(jì)者除了環(huán)境影響因素,按照有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),更重要的是改善混凝土使用規(guī)范,混凝土基礎(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)化是提高變電站建筑支撐結(jié)構(gòu)的耐久性。一類(lèi)環(huán)境土建工程結(jié)構(gòu)的耐久性設(shè)計(jì)100年,例如,方方面面的具體要求是非常嚴(yán)格的,如鋼筋混凝土在土建工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的最低不得低于C30強(qiáng)度等級(jí),預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的最低強(qiáng)度等級(jí)不得低于C40;氯離子的含量不得超過(guò)0.05%,以保證結(jié)構(gòu)耐久性推薦選擇堿性骨料的混凝土、骨料的堿含量不得高于3.0公斤/立方米;混凝土保護(hù)層的施工,必須采取有效措施保護(hù)表層,必要時(shí)可適當(dāng)降低混凝土保護(hù)層的厚度,也強(qiáng)調(diào)建筑的混凝土耐久性設(shè)計(jì),為了提高其適應(yīng)外部環(huán)境變化的能力。
3 . 2 重點(diǎn)考量施工中的混凝土
變電站施工混凝土結(jié)構(gòu)選擇的設(shè)計(jì)需要根據(jù)工程建設(shè)的實(shí)際需求和實(shí)際情況,根據(jù)土建工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全標(biāo)準(zhǔn),市場(chǎng)上采購(gòu)的具體標(biāo)準(zhǔn),在具體的配置中,嚴(yán)格按照數(shù)據(jù)和參數(shù)在土建工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),如在預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中,必須根據(jù)土建工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)實(shí)際采取一些保護(hù)措施,同時(shí)對(duì)土建工程結(jié)構(gòu)參與具體的架構(gòu)不滲透性和腐蝕試驗(yàn)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),主要測(cè)試混凝土的性能、參數(shù)、配置比例,物理性能如硬度、抽樣檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),才能投入施工,混凝土在變電站施工設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),不能改變,第二個(gè),在使用前必須確保其在各種參數(shù),避免投入使用后由于影響混凝土質(zhì)量和結(jié)構(gòu)的土建工程結(jié)構(gòu)、斷裂現(xiàn)象,腐蝕。
在具體選擇時(shí),一個(gè)全面的變電站建設(shè)結(jié)構(gòu)環(huán)境,避免環(huán)境對(duì)混凝土的影響,部分混凝土對(duì)眩光或潮濕的氣候更敏感,容易發(fā)生化學(xué)分解,影響混凝土的穩(wěn)定性,是鋼鐵和混凝土有一定的保護(hù)作用,如果混凝土層的破壞也是影響鋼的使用質(zhì)量。
3。3、制定合理的結(jié)構(gòu)檢測(cè)方案
變電站土建工程結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)師應(yīng)結(jié)構(gòu)合理檢測(cè)方案,與此同時(shí),根據(jù)土建工程結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況建設(shè)更新結(jié)構(gòu)檢測(cè)方案,測(cè)試程序的內(nèi)容如下:
(1)基于國(guó)家的規(guī)范系統(tǒng),變電站建設(shè)的結(jié)構(gòu)安全性和耐久性設(shè)計(jì)整個(gè)定期測(cè)試。
(2)根據(jù)土建工程建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)測(cè)試程序模塊,基于檢測(cè)方案的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,測(cè)試階段完成施工設(shè)計(jì)。
(3)土建工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的參數(shù)數(shù)據(jù),如海拔、坡度、寬度、結(jié)構(gòu)等進(jìn)行實(shí)際測(cè)試。
4結(jié)論
變電站土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的兩個(gè)因素:安全性和耐用性,是最關(guān)注的工程設(shè)計(jì)項(xiàng)目,因此,設(shè)計(jì)師的能力提出了高要求,不僅可以全面考慮設(shè)計(jì)土建工程結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性,更應(yīng)采取有效防護(hù)措施,確保公民的安全性和耐久性,所以他可以把變電站土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),以滿(mǎn)足社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的需要。
參考文獻(xiàn)
[1] 張吉珂.土建結(jié)構(gòu)工程的安全性與耐久性[J].建筑工程,2012(6).
中圖分類(lèi)號(hào):TU31 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
變電站土建結(jié)構(gòu)中結(jié)構(gòu)的安全性與耐久性對(duì)于設(shè)計(jì)者與使用者來(lái)說(shuō)都是非常重要的,它直接關(guān)系到基礎(chǔ)設(shè)施的投資以及經(jīng)濟(jì)與安全的協(xié)調(diào)。因此,土建結(jié)構(gòu)的安全性與持久性更應(yīng)該引起有關(guān)設(shè)計(jì)人員的重視。
一、土建結(jié)構(gòu)工程的安全性
結(jié)構(gòu)安全性主要是指結(jié)構(gòu)在各種作用下防止破壞并倒塌,保護(hù)人員不受傷害的能力。土建設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的安全性主要取決于結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和施工水平,結(jié)構(gòu)能否正確使用也是一個(gè)影響因素。
對(duì)于土建結(jié)構(gòu)工程的設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō),其結(jié)構(gòu)的安全性主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
(一)結(jié)構(gòu)的整體牢固性
土建工程的安全性體現(xiàn)之一就是其結(jié)構(gòu)的整體牢固性,結(jié)構(gòu)的整體牢固性是指局部出現(xiàn)破壞時(shí),結(jié)構(gòu)的牢固不至于導(dǎo)致大范圍的連續(xù)破壞到它的能力。
(二)構(gòu)件承載能力的安全性
與結(jié)構(gòu)構(gòu)件安全水準(zhǔn)關(guān)系最大的兩個(gè)因素:一是規(guī)范規(guī)定的結(jié)構(gòu)需要承載多大的荷載,比如美國(guó)規(guī)定樓板承受的活荷載是2.4kpa,英國(guó)是2.5kpa,而我國(guó)則是1.5kpa。它是計(jì)算荷載對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的實(shí)際作用時(shí)將荷載標(biāo)準(zhǔn)值加以放大的一個(gè)細(xì)數(shù)。二是規(guī)范規(guī)定的材料強(qiáng)度分項(xiàng)系數(shù)與荷載分項(xiàng)系數(shù)的實(shí)際大小,它是計(jì)算結(jié)構(gòu)構(gòu)件固有的承載能力時(shí)將構(gòu)建材料的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值加以縮小的一個(gè)系數(shù)。這些用量值所表現(xiàn)出來(lái)的具體系數(shù),充分的體現(xiàn)出了結(jié)構(gòu)構(gòu)件在給定的標(biāo)準(zhǔn)荷載作用下的安全度。
(三)結(jié)構(gòu)的安全耐久性
我國(guó)土建結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)以及施工規(guī)范,對(duì)于環(huán)境因素作用下的耐久性考慮從較少,重點(diǎn)放在了各種負(fù)荷作用下的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求上。因?yàn)榛炷粮g或者鋼筋銹蝕而引起的混凝土結(jié)構(gòu)安全事故,它的嚴(yán)重程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于因結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力安全水準(zhǔn)設(shè)置所帶來(lái)的危害,因此,必須要格外重視這個(gè)問(wèn)題。
二、土建工程的耐久性
變電站土建結(jié)構(gòu)工程的耐久性與工程的使用年限有關(guān)聯(lián),是工程在使用期內(nèi)其結(jié)構(gòu)保持正常功能的一項(xiàng)能力。這里的正常功能包括結(jié)構(gòu)的適用性與安全性,主要是體現(xiàn)在適用性上。
長(zhǎng)期以來(lái),人們一直認(rèn)為混凝土是極其耐久的材料,但后來(lái)慢慢發(fā)現(xiàn),原來(lái)建好的工程會(huì)在一些因素的影響下發(fā)生損壞現(xiàn)象。我國(guó)建設(shè)部在上世紀(jì)90年代的一項(xiàng)調(diào)查顯示,國(guó)內(nèi)的大多數(shù)工業(yè)建筑物在使用25-30年后需要大修,有的建筑物甚至只能使用15-20年,公共建筑與民用建筑的使用環(huán)境相對(duì)要好很多,正常情況下可以維持50年。
三、變電站土建結(jié)構(gòu)常見(jiàn)的安全性與耐久性問(wèn)題
(一)容易產(chǎn)生裂縫
1 混凝土結(jié)構(gòu)上的裂縫
混凝土結(jié)構(gòu)上出現(xiàn)裂縫的原因有:顆粒級(jí)配不良;骨科含泥量太大;涉及強(qiáng)度等級(jí)太高;外加劑選擇有誤;配合比中水灰比例不合適,造成混凝土離析及保水性不良;大體積混凝土澆筑時(shí)保溫工作沒(méi)做好,使得內(nèi)外溫差過(guò)大;澆搞混凝土?xí)r插入不準(zhǔn)確,削弱了混凝土的密實(shí)性與均勻性;現(xiàn)場(chǎng)模版拆除不當(dāng)以及養(yǎng)護(hù)措施不到位等,都會(huì)引起混凝土出現(xiàn)裂縫。
2 溫差導(dǎo)致的裂縫
對(duì)于繼電器室等方型大開(kāi)間的磚混結(jié)構(gòu)建筑物,其溫差裂縫主要分布在四周靠近屋蓋下檐的縱橫墻面上,主要體現(xiàn)為水平裂縫,在窗戶(hù)的上下口也可能出現(xiàn)裂縫;對(duì)于站內(nèi)高壓配電室等長(zhǎng)條型的磚混結(jié)構(gòu)建筑物,其溫差裂縫主要分布在兩端靠近屋蓋下檐的縱橫墻面上,主要體現(xiàn)為水平裂縫,也有分布在屋面結(jié)構(gòu)層四個(gè)拐角處的包角裂縫與斜裂縫。溫差裂縫是一種穩(wěn)定型裂縫,其縫隙一般不大,產(chǎn)生的主要原因是磚砌體與鋼筋混凝土的熱膨脹性不同,混凝土結(jié)構(gòu)屋面的伸縮變形導(dǎo)致磚砌體內(nèi)部的應(yīng)力超過(guò)其材料抗拉成都的結(jié)果。
(二)混凝土質(zhì)量不過(guò)關(guān)
由于習(xí)慣上以單一的強(qiáng)度指標(biāo)作為混凝土質(zhì)量監(jiān)測(cè)的衡量標(biāo)準(zhǔn),使得水泥的細(xì)度增加,提高了早強(qiáng)的礦物成分比例,這些對(duì)于混凝土的耐久性都極其不利。我國(guó)對(duì)于水泥質(zhì)量的檢測(cè)只要求不低于規(guī)定的最低許可值即可,而國(guó)外對(duì)水泥檢測(cè)的要求還規(guī)定不高于規(guī)定的最高許可值,即使是強(qiáng)度超過(guò)了也被認(rèn)為不合格,這樣的要求有利于水泥產(chǎn)品質(zhì)量擁有良好的均勻性。
(三)工程的檢修與維護(hù)不到位
變電站土建結(jié)構(gòu)的安全性與耐久性與使用階段的修理、維護(hù)和檢測(cè)有著直接的關(guān)系。為了確保結(jié)構(gòu)的安全性與耐久性,一些工程在建成后的使用過(guò)程中應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行定期維護(hù)與檢測(cè)。以前由于對(duì)土建結(jié)構(gòu)工程安全性與耐久性的設(shè)置水準(zhǔn)較低,導(dǎo)致一部分已經(jīng)建好的工程存在著很多的隱患,在具體使用過(guò)程中又缺乏相應(yīng)的檢測(cè)而導(dǎo)致工程失效。因此,有些國(guó)家對(duì)于工程結(jié)構(gòu)的損壞可能引起公共安全的建筑物等工程,規(guī)定必須定期實(shí)行檢測(cè),即便是建筑物的外墻面磚和玻璃幕墻等部件,因?yàn)槠鋲嬄浜笕菀讉Φ焦?,也?qiáng)制規(guī)定了檢測(cè)要求。由于我國(guó)的操作人員素質(zhì)與施工管理水平比較差,質(zhì)量保證與控制制度又不是十分健全,規(guī)范對(duì)工程結(jié)構(gòu)的安全性與耐久性設(shè)置水準(zhǔn)有很低,導(dǎo)致已經(jīng)建成的工程中往往存在一部分隱患,因此,土建工程一定要加強(qiáng)對(duì)其質(zhì)量的檢測(cè)與維修,有必要從法制上確定土建工程的定期檢測(cè)要求。
(四)施工質(zhì)量差
在我國(guó)現(xiàn)行的工程項(xiàng)目建設(shè)招標(biāo)管理體制下,或多或少的存在著高資質(zhì)中標(biāo)、低能力施工的現(xiàn)象,工程層層轉(zhuǎn)包,施工材料以次充好,施工過(guò)程中偷工減料,為工程質(zhì)量埋下極大的隱患。同時(shí),施工管理水平低下,從業(yè)人員的素質(zhì)普遍較低。工程建設(shè)與使用管理上缺乏立法約束,重視項(xiàng)目建設(shè),輕視使用過(guò)程中的日常維修,導(dǎo)致設(shè)備在具體的施工過(guò)程中不能充分的發(fā)揮出應(yīng)有的作用,進(jìn)一步影響施工質(zhì)量。
四、變電站土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中如何提高其結(jié)構(gòu)的安全性與耐久性
(一)設(shè)計(jì)合理的混凝土結(jié)構(gòu)體系
合理的混凝土結(jié)構(gòu)體系,需要安全有效的傳遞,并且以完善的試驗(yàn)結(jié)果或者精確的理論計(jì)算作為其前提保障。配置完善的受力鋼筋骨架,不但進(jìn)行要進(jìn)行剛度與強(qiáng)度的計(jì)算,還需要進(jìn)行裂縫寬度計(jì)算,避免以為結(jié)構(gòu)開(kāi)裂或者裂縫寬度超出限值而使鋼筋受到侵蝕。
(二)合理的設(shè)置土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全水準(zhǔn),一定要考慮一旦工程失效而產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)后果、資源供給以及公眾的意向等多方面的因素。土建工程使用過(guò)程中的安全性,應(yīng)該有正常的維護(hù)修理和定期的檢測(cè)加以保證。
(三)采取合理的構(gòu)造措施。設(shè)置合理的構(gòu)造系統(tǒng),對(duì)于必要的構(gòu)造鋼筋一定要采用有利于結(jié)構(gòu)耐久性的最小配筋率,配置限裂的鋼筋。消除不合理的約束原因,合理配置后澆帶或變形縫。
(四)土建工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員需要高度重視工程的安全性與耐久性,在具體的設(shè)計(jì)說(shuō)明中明確土建工程設(shè)計(jì)應(yīng)該有最低使用壽命的基本要求。
(五)充分考慮各種荷載
1 施工、自重、雪、風(fēng)以及溫度等產(chǎn)生的各種負(fù)荷
2 因?yàn)樵O(shè)計(jì)者或開(kāi)發(fā)商過(guò)分看中利潤(rùn)而采用模糊的計(jì)算模式,降低了合理的安全系數(shù),使得鋼筋配置偏少,混凝土結(jié)構(gòu)開(kāi)裂。由此可見(jiàn),在具體的工程設(shè)計(jì)中一定要使用合理的安全系數(shù),遵循嚴(yán)格的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。
(六)完善施工圖
在具體的施工圖紙中,應(yīng)該詳細(xì)寫(xiě)明混凝土結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)以及施工的注意事項(xiàng),對(duì)實(shí)際的施工單位提出具體的技術(shù)要求,以確保工程的質(zhì)量。
(七)準(zhǔn)確計(jì)算配合比
對(duì)于特殊環(huán)境中的混凝土,應(yīng)該通過(guò)試驗(yàn)或者計(jì)算得出科學(xué)合理的配合比,盡量提高混凝土的抗拉強(qiáng)度。
變電站土建工程安全性與耐久性的具體施工設(shè)計(jì)
二、對(duì)于初步設(shè)計(jì)審核而確定下來(lái)的方案,按照目前的國(guó)家規(guī)范制度,先局部調(diào)整后整體調(diào)整,調(diào)整的實(shí)際原則不能超過(guò)初步設(shè)計(jì)時(shí)確定的原則。確定尺寸無(wú)誤后,對(duì)于初步設(shè)計(jì)估算的各建筑物結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行認(rèn)真計(jì)算并作出經(jīng)濟(jì)比較,在這一過(guò)程中要遵循就地取材和因地制宜的原則。選取地方性材料,采用先進(jìn)的技術(shù)工藝手段,以減少不必要的費(fèi)用。根據(jù)地質(zhì)的詳堪資料合理處理基礎(chǔ),一般的基礎(chǔ)埋深要求達(dá)到2.0米左右,超深不足3米不采用樁基礎(chǔ)。
(一)總平面及豎向布置
總平面的布置一般按照初步確定的原則,不需要大范圍的調(diào)整,局部可以壓縮小部分的調(diào)整。總平面布置主要針對(duì)豎向布置調(diào)整,使得確定的標(biāo)高最優(yōu),使得場(chǎng)平工程量最小,護(hù)坡量和擋土墻最小。
(二)擋土坡以及邊坡
根據(jù)施工設(shè)計(jì)場(chǎng)地合理計(jì)算高度,確定合適的擋土墻斷面以及邊坡斷面。擋土坡與邊坡設(shè)計(jì)應(yīng)該合理利用地質(zhì)資料,對(duì)于逆坡地質(zhì)情況可以進(jìn)行簡(jiǎn)單處理,對(duì)于順坡地質(zhì)情況可以考慮護(hù)坡與擋土相結(jié)合的方式。填方區(qū)的擋土墻根據(jù)地基承載力情況,確定擋土墻的材料和斷墻形式。對(duì)于地基承載力比較差的地區(qū),可以將其基礎(chǔ)擴(kuò)大,減少基礎(chǔ)埋置深度。高度大于8米以上需要采取扶壁式擋土墻,盡量使用天然地基。
(三)建筑結(jié)構(gòu)
對(duì)于建筑設(shè)計(jì),要盡量與周?chē)h(huán)境相協(xié)調(diào),滿(mǎn)足立面和使用功能,減少不必要附屬建筑面積,根據(jù)設(shè)備的運(yùn)行要求減少跨度壓縮層高。滿(mǎn)足規(guī)范要求的同時(shí),盡量要采用磚混結(jié)構(gòu),減少鋼筋混凝土的框架結(jié)構(gòu),室外配電裝置計(jì)算在滿(mǎn)足規(guī)范原則時(shí),盡量采取成型預(yù)制的鋼筋混凝土環(huán)形桿。
由于土建工程具有強(qiáng)烈的個(gè)性,因此需要工程技術(shù)人員針對(duì)工程中的具體特點(diǎn)去解決設(shè)計(jì)與施工問(wèn)題,所以規(guī)范作為技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該強(qiáng)調(diào)其指導(dǎo)性而不是強(qiáng)制性,更要鼓勵(lì)和提倡各行業(yè)編制與性質(zhì)相對(duì)應(yīng)的行業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范,在工程的安全性與耐久性標(biāo)準(zhǔn)上可以設(shè)置不同的水準(zhǔn)。
結(jié)語(yǔ)
變電站土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性與耐久性一直是相關(guān)設(shè)計(jì)人員與使用者所關(guān)心的問(wèn)題,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員需要高度重視土建工程結(jié)構(gòu)的安全性與持久性。運(yùn)用科學(xué)先進(jìn)的技術(shù)手段,結(jié)合其結(jié)構(gòu)安全性與耐久性的理論研究,適當(dāng)?shù)奶岣咄两ńY(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性與耐久性。只有這樣,才能提高變電站土建結(jié)構(gòu)的安全性與耐久性,才能更好的適應(yīng)我國(guó)現(xiàn)代化的發(fā)展需求。
參考文獻(xiàn)
[1]張方龍.如何有效提高土建結(jié)構(gòu)工程的安全性與耐久性[J].華章,2010(6).
[2]劉云忠.土建結(jié)構(gòu)工程的安全性與耐久性[J].價(jià)值工程,2011(20).
[3]劉泉有.淺談土建結(jié)構(gòu)工程的安全性與耐久性[J].城市建設(shè)理論研究,2011(5).
[4]彭峰.淺析變電站土建工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性與耐久性[J].價(jià)值工程,2012(4).
[5]涂金明.關(guān)于我國(guó)土建結(jié)構(gòu)工程耐久性的研究[J].中華民居,2010(12).
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?,其?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?!澳孔中汀迸c“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)。
Keywords: substation civil engineering design; structure; safety; durability
中圖分類(lèi)號(hào):TU2
前言:進(jìn)入新世紀(jì)后隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,新材料、新工藝的不斷投入使用,以及近年來(lái)地震活動(dòng)頻繁,我國(guó)陸續(xù)頒布了一些新的建筑結(jié)構(gòu)規(guī)范及規(guī)程。大家通過(guò)對(duì)新規(guī)范及規(guī)程的學(xué)習(xí)和應(yīng)用,對(duì)土建工程結(jié)構(gòu)的安全性與耐久性引起了足夠重視,特別是變電站工程的特殊性,土建工程的結(jié)構(gòu)安全性與耐久性更應(yīng)引起有關(guān)設(shè)計(jì)人員的重視,下面談?wù)勛冸娬就两üこ探Y(jié)構(gòu)安全性與耐久性的設(shè)計(jì)事宜。1、土建結(jié)構(gòu)工程的安全性 結(jié)構(gòu)安全性是各種作用下結(jié)構(gòu)防止破壞倒塌、保護(hù)人員不受傷害的能力,是結(jié)構(gòu)工程最重要的質(zhì)量指標(biāo)。變電站土建結(jié)構(gòu)工程的安全性主要決定于結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與施工水準(zhǔn),也與結(jié)構(gòu)的正確使用(維護(hù)、檢測(cè))有關(guān),而這些又與土建工程法規(guī)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的合理設(shè)置及運(yùn)用相關(guān)聯(lián)。對(duì)結(jié)構(gòu)工程的設(shè)計(jì)而言,結(jié)構(gòu)的安全性主要體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力的安全性、結(jié)構(gòu)的整體牢固性和結(jié)構(gòu)的安全耐久性等幾個(gè)方面。 1.1結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力的安全性。與結(jié)構(gòu)構(gòu)件安全水準(zhǔn)關(guān)系最大的兩個(gè)因素:①規(guī)范規(guī)定結(jié)構(gòu)需要承受多大的荷載(荷載標(biāo)準(zhǔn)值),比如我國(guó)規(guī)范規(guī)定樓板承受的活荷載是2.0kN/m2,而美國(guó)、英國(guó)則為2.4kN/m2和2.5kN/m2。②規(guī)范規(guī)定的荷載分項(xiàng)系數(shù)與材料強(qiáng)度分項(xiàng)系數(shù)的大小,前者是計(jì)算荷載對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的作用時(shí)將荷載標(biāo)準(zhǔn)值加以放大的一個(gè)系數(shù),后者是計(jì)算結(jié)構(gòu)構(gòu)件固有的承載能力時(shí)將構(gòu)件材料的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值加以縮小的一個(gè)系數(shù)。這些用量值表示的系數(shù)體現(xiàn)了結(jié)構(gòu)構(gòu)件在給定標(biāo)準(zhǔn)荷載作用下的安全度,在安全系數(shù)設(shè)計(jì)方法(如我國(guó)的公路橋涵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范)中稱(chēng)為安全系數(shù),體現(xiàn)了安全儲(chǔ)備的需要;而在可靠度設(shè)計(jì)方法(如我國(guó)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范)中稱(chēng)為分項(xiàng)系數(shù),體現(xiàn)了一定的名義失效概率或可靠指標(biāo)。安全系數(shù)或分項(xiàng)系數(shù)越大,表明安全度越高。
1.2結(jié)構(gòu)的整體牢固性。除了結(jié)構(gòu)構(gòu)件要有足夠的承載能力外,結(jié)構(gòu)物還要有整體牢固性。結(jié)構(gòu)的整體牢固性是結(jié)構(gòu)出現(xiàn)某處局部破壞時(shí)不至于導(dǎo)致大范圍連續(xù)破壞倒塌的能力?;蛘哒f(shuō)是結(jié)構(gòu)不應(yīng)出現(xiàn)與其原因不相稱(chēng)的破壞后果。結(jié)構(gòu)的整體牢固性主要依靠結(jié)構(gòu)能有良好的延性和必要的贅余度,用來(lái)對(duì)付地震、爆炸等災(zāi)害荷載或因人為差錯(cuò)導(dǎo)致的災(zāi)難后果,可以減輕災(zāi)害損失。唐山地震及汶川地震造成的巨大傷亡與當(dāng)?shù)胤课萁Y(jié)構(gòu)缺乏整體牢固性有很大關(guān)系。在抗震規(guī)范中也明確表示:建筑物應(yīng)確?!靶≌鸩粔模姓鹂尚?,大震不倒”。尤其是變電站此類(lèi)的生命工程,更應(yīng)經(jīng)得起地震的考驗(yàn)。 1.3結(jié)構(gòu)的安全耐久性。我國(guó)土建結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與施工規(guī)范,重點(diǎn)放在各種荷載作用下的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求,而對(duì)環(huán)境因素作用(如干濕、凍融等大氣侵蝕)下的耐久性要求則相對(duì)考慮較少?;炷两Y(jié)構(gòu)因鋼筋銹蝕或混凝土腐蝕導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)安全事故,其嚴(yán)重程度已遠(yuǎn)大于因結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力安全水準(zhǔn)設(shè)置偏低所帶來(lái)的危害,所以這個(gè)問(wèn)題必須引起格外重視。我國(guó)規(guī)范規(guī)定的與耐久性有關(guān)的一些要求,如保護(hù)鋼筋免遭銹蝕的混凝土保護(hù)層最小厚度和混凝土的最低強(qiáng)度等級(jí),都低于國(guó)外規(guī)范。損害結(jié)構(gòu)承載力的安全性只是耐久性不足的后果之一,提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力的安全設(shè)置水準(zhǔn),在一些情況下也有利于結(jié)構(gòu)的耐久性與結(jié)構(gòu)使用壽命。
我國(guó)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的安全設(shè)置水準(zhǔn)較低,與我國(guó)建國(guó)后長(zhǎng)期處于短缺經(jīng)濟(jì)和計(jì)劃體制的歷史條件有關(guān)。國(guó)內(nèi)發(fā)生的大量工程安全事故,主要是由于管理上的腐敗和不善以及嚴(yán)重的人為錯(cuò)誤所致?,F(xiàn)在提出要重新審視結(jié)構(gòu)的安全設(shè)置水準(zhǔn),主要是基于客觀形勢(shì)的變化,是由于我們現(xiàn)在從事的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)要為今后的現(xiàn)代化奠定基礎(chǔ),要滿(mǎn)足今后幾十年、上百年內(nèi)人們生產(chǎn)生活水平發(fā)展的需要,有些土建結(jié)構(gòu)如商品房屋則更要滿(mǎn)足市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下具備商品屬性的需要。
2、土建結(jié)構(gòu)工程的耐久性 變電站土建結(jié)構(gòu)工程的耐久性與工程的使用壽命相聯(lián)系,是使用期內(nèi)結(jié)構(gòu)保持正常功能的能力。這一正常功能包括結(jié)構(gòu)的安全性和結(jié)構(gòu)的適用性,而且更多地體現(xiàn)在適用性上。 土建結(jié)構(gòu)工程的耐久性現(xiàn)狀:造成混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性問(wèn)題進(jìn)一步加劇的原因有:①由于混凝土的質(zhì)量檢驗(yàn)習(xí)慣上以單一的強(qiáng)度指標(biāo)作為衡量標(biāo)準(zhǔn),導(dǎo)致水泥工業(yè)對(duì)水泥強(qiáng)度的不適當(dāng)追求,使水泥細(xì)度增加,早強(qiáng)的礦物成份比例提高,這些都不利于混凝土的耐久性。②施工單位不適當(dāng)?shù)丶涌焓┕みM(jìn)度,混凝土的養(yǎng)護(hù)期普遍不夠,而混凝土的耐久性質(zhì)量尤其需要有足夠的施工養(yǎng)護(hù)期加以保證。早產(chǎn)有損生命健康的概念同樣適用于混凝土。③環(huán)境的不斷惡化,如廢氣、酸雨等。我國(guó)的酸雨面積已超過(guò)國(guó)土的30%。 3、土建結(jié)構(gòu)工程使用階段的正常檢測(cè)與維護(hù) 變電站土建結(jié)構(gòu)耐久性和使用壽命與使用階段的檢測(cè)、維護(hù)和修理不能分割,為了保證結(jié)構(gòu)安全性和耐久性,一些工程在建成后的使用過(guò)程中應(yīng)該進(jìn)行定期檢測(cè)和維護(hù)。過(guò)去因?yàn)橐?guī)范對(duì)結(jié)構(gòu)安全與耐久性的設(shè)置水準(zhǔn)相對(duì)較低,使得有一些已建好的工程中往往存在較多隱患,在使用過(guò)程中又缺乏應(yīng)有的例行檢測(cè)而導(dǎo)致失效。所以要將結(jié)構(gòu)安全質(zhì)量事故減少到最低程度,還需通過(guò)例行檢測(cè)及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,并且有必要從法制上確定土建工程的正常使用和定期檢測(cè)的要求。只注意工程項(xiàng)目建設(shè)的一次投資支出,很少考慮工程建成后需要正常維護(hù)的長(zhǎng)期費(fèi)用,不但可能損害工程使用壽命和正常使用功能,而且經(jīng)濟(jì)上算總賬會(huì)很不合算。 4、變電站土建設(shè)計(jì)中應(yīng)采取如下措施提高結(jié)構(gòu)安全性與耐久性 4.1充分考慮各種荷載。①自重、施工、風(fēng)壓、雪壓、溫度、及各類(lèi)電氣設(shè)備等作用產(chǎn)生的荷載。②某些混凝土結(jié)構(gòu)因業(yè)主或設(shè)計(jì)者過(guò)分強(qiáng)調(diào)利潤(rùn)而采用模糊不準(zhǔn)確的計(jì)算模式,降低合理的安全系數(shù),導(dǎo)致鋼筋配置偏少,在地震等外力作用下使混凝土結(jié)構(gòu)開(kāi)裂。③嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì),規(guī)范的制定是我國(guó)多年來(lái)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及施工領(lǐng)域經(jīng)驗(yàn)的理論總結(jié),是經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的。因此,在設(shè)計(jì)中必須使用合理的安全系數(shù)和嚴(yán)格的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。 4.2設(shè)計(jì)合理的混凝土結(jié)構(gòu)體系。確??蚣芙Y(jié)構(gòu)合理化,盡量保持與實(shí)際情況一致,受力安全有效地傳遞,以精確的理論計(jì)算或完善的試驗(yàn)結(jié)果作為前提保證。 4.3采取合理的構(gòu)造措施。設(shè)置合理的構(gòu)造系統(tǒng),必要的構(gòu)造鋼筋,在合適的地方配置構(gòu)造柱和圈梁,保證結(jié)構(gòu)的整體性。采用有利于結(jié)構(gòu)耐久性的最小配筋率,配置限裂鋼筋。消除不合理的約束因素,合理設(shè)置變形縫或后澆帶。 4.4準(zhǔn)確計(jì)算配合比。對(duì)特殊環(huán)境中的混凝土,應(yīng)通過(guò)計(jì)算和試驗(yàn)給出較為準(zhǔn)確合理的配合比,努力提高混凝土的抗拉強(qiáng)度。 4.5完善施工圖設(shè)計(jì)。在施工圖設(shè)計(jì)中,應(yīng)詳細(xì)寫(xiě)明混凝土結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和施工注意事項(xiàng),明確土建工程設(shè)計(jì)的最低使用壽命要求,對(duì)施工單位提出具體的技術(shù)要求,以保證工程質(zhì)量。 4.6對(duì)土建工程使用過(guò)程中的結(jié)構(gòu)安全性,應(yīng)有定期的檢測(cè)和正常的維護(hù)修理加以保證。
5、結(jié)束語(yǔ) 變電站土建工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性與耐久性一直是設(shè)計(jì)者與使用者非常關(guān)注的問(wèn)題,關(guān)系到安全與經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)、基礎(chǔ)設(shè)施的投資,并與國(guó)家現(xiàn)行政策、法規(guī)以及未來(lái)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展息息相關(guān),是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程問(wèn)題。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員要高度重視土建工程的結(jié)構(gòu)安全性和耐久性,在國(guó)家有關(guān)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,運(yùn)用可靠性研究的新技術(shù)理論,并且結(jié)合結(jié)構(gòu)耐久性方面的研究,適當(dāng)提高土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全水準(zhǔn)、結(jié)構(gòu)耐久性和使用壽命,并考慮工程失效的風(fēng)險(xiǎn)后果、資源供給乃至公眾的意向等多種因素,就能夠提高變電站土建工程結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性,更好的適應(yīng)我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)的需求,適應(yīng)經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)的需求。
參考文獻(xiàn)