变电站土建设计要点及优化策略研究土木工程专业

1、变电站土建设计要点及优化策略研究摘要：在变电站建设的时候，土建工程设计和优化是非常重要的，本文主要研究了变电站土建设计时的关键要素和变电站土建设计优化策略，旨在为提高变电站设计质量提供帮助，并为以后关于变电站设计的研究有一定的推动作用。关键词：变电站; 设计要点; 优化策略在我国电力工程建设中，变电站是一个非常重要的组成，国家电网的运作离不开变电站的正常运行，变电站工程质量的优劣直接关系到人民的正常日常生活以及国民经济的稳定发展，是社会发展，经济腾飞的重要基础，是建设和谐小康社会的必要条件。通过多年参与变电站的设计与建设，我们知道在国家电网建设中，变电站只是一项常规性的建设项目，但是对变电站的

2、研究却要求我们做到“没有最好，只有更好”。无论哪个变电站的土建设计，必须受到管理人员和设计人员的高度重视和负责，对设计质量必须严格把关，精心施工。本文将对变电站设计和土建的关键要素与优化策略进行研究。1、 变电站土建设计的关键1.1前期准备工作（1） 选址 选择变电站建设地址首先对变电站负荷分布及网络结构进行考察，然后确定变电站的负荷中心位置，另外，变电站的选址还要综合考虑城乡建设规划、土建土石方的施工量、耕地占用，尽量占用土地质量差的盐碱地或者是荒地。通常在对初步选定的变电站建设地址综合分析的时候要考虑一下几个方面：变电站建设的选址应尽量不占或者少占耕地，尽量利用盐碱地及荒地；另外，由于变电

3、站的建设位置一般比较偏僻，还要考虑交通运输的条件；在变电站建设选址的时候还要综合考虑城乡建设规划，应建在离公路、铁路等重要交通线路；变电站建设选址还要考虑周边环境，如遇周边有军事基地、机场或者是旅游区的时候，必须经由相关部门的批准。（2）可行性研究在变电站站址选择之后，经过相关部门审查批复，详细论述批复站址的建设方案，重点解决批复站址的可行性问题，这是变电站土建专业可行性研究阶段的主要工作。可行性研究阶段与选址阶段相比，应充分论证占地面积、地基处理以及地下隐蔽设施、经济作物和拆迁或者林木赔偿这几个方面。占地面积，对于各类型的变电站，为了设计规范和建成之后运行维护管理的方便，大都有标准化设计的方

4、案，但是由于我国土地资源紧缺，在标准化设计的基础上根据具体情况优化变电站平面设计。地基处理以及地下隐蔽设施，根据具体情况，在可行性研究阶段，通过评价站址方案的稳定性，对站址及附近区域是否有滑坡、溶洞、不良地质等进行判断，并提出防治措施。经济作物和拆迁或者林木的赔偿，对建设变电站所造成的土地征用费、拆迁费以及林木赔偿费等问题，应详尽搜集资料并做详细的分析，从而在后续工作中能够合理地计算费用。（2） 变电站建设的可行性研究1.2初步设计阶段变电站的初步设计阶段是在取得可行性研究批复意见后进行的。在此就变电站的总平面布置设计、竖向布置设计、建筑结构、地基处理及基础选型几个方面进行简要的介绍：（1）变

5、电站的总平面布置设计，重点是优化道路运输、引接、进出线位置以及安全距离等方面，合理安排已确认规模的建筑物，并严格按照国家规范和电力系统的规程，尽量减少平面用地。（2）竖向布置设计，在竖向设计中，有阶梯式和平坡式布置两种情况，无论是采用哪种竖向布置，都应尽量平衡填挖方量，使场地的平整填挖方量达到最少。（3）建筑结构方面，根据国家建筑规范要求，当建筑物的高度低于3.6m时，可以采用砖混结构，但是当高度大于3.6m时，需采用钢筋混凝土结构才能满足抗震、承载力等方面的要求，此时，在建筑物的支架和构架上采用钢结构。（4）地基处理及基础选型方面，从经济性和施工的难易度等方面，专业设计人员应当进行全面的分析

6、，从而确定出最优的地基处理方案及基础类型。1.3施工图设计阶段在初步设计完成之后的阶段为施工图设计阶段，施工图设计是在实际中应用已经通过审查的方案，依照现行规范或国家标准以及不超过初步设计审查确定范围的设计原则进行设计。为保证变电站达到所需建筑规格，就要把握好施工图的设计，一般可通过下述四种措施来尽可能地提高土建工程的施工图的质量以及施工效率：对所提供的资料、尺寸等进行核实，在确认准确无误后进行设计。采用标准化设计较少变动的变电站内建筑物为参考进行设计。为了避免各专业沟通不足出现问题，应建立各专业之间资料互提制度。在变电站土建施工中，应建立土建施工反馈制度，以方便设计部门第一时间解决问题。2

7、变电站土建设计优化的对策分析2.1 变电站的主要建构方案设计与优化建构方案设计：一般包括建筑平面、立面方案设计、暖通风及水工方案、地基处理方案设计、结构及基础方案设计。变电站建筑常采用联合布置形式进行设计，目的是节约用地。在结构方案设计上，变电站的主要建筑物几乎都采用钢筋混凝土框架结构，其构架及支架采用钢结构，不过其设计还要考虑变电站的重要程度及站址的抗震设防烈度。平面设计方案，一般要做到两点：一是保证各功能房间有足够的空间；二是建筑立面能产生美观的效果。建筑基础形式需根据地质情况选择，当地质好时，用天然地基处理技术即可；当填土较厚时，采用的处理技术是强夯；当地质是较厚的淤泥时，处理技术是灌注

8、桩管桩或水泥土搅拌桩以及预压法。暖通风方案设计，其设计一般能达到设备运行及消防的需要即可。2.2站址方案的比较及选择根据上述情况，对可供选择的多个方案进行经济比较，然后，由专家对此次方案的可行性进行初步评定，在评定过程中要重视审查的意见及建议，从中筛选出最优方案。那么对于方案的评定需要确立科学、合理的评价指标，结合工程实践，提出方案的首选与备选方案，以备施工组织需要。同时，对最优方案要进一步完善，确定最后的设计方案。2.3 站区排水及消防系统方案设计与优化设计前，要从水源条件角度分析设计方案。由于变电站生活用水量及消防补水量都较少，若条件允许供水方案设计时，可优先考虑能否通过市政来供给。给水系

9、统主要包括消防给水和生活给水这两个系统，但两者宜分开而独立设置。排水系统中各排水系统应采用分流排放。值得注意的是在消防方案的设计过程中，要认真考虑建筑物与建筑物间、设备与设备间、设备与建筑物间的距离；考察其间距是否达到消防规定的间距标准，如果达不到就应采取防火窗或防火墙等措施进行替代处理。2.4屋外构支架的设计与优化变电站屋外构支架的结构选型和布置方式根据电气主接线方式进行选择。为了达到减少纵向尺寸和节约占地面积的目的，采用联合构架时，有的间隔可以采用两个间隔一跨，构架纵向中部设置单端支撑。运用LCC全寿命比较分析法对屋外构支架的材料（钢管杆与水泥杆）进行科学的比较分析，选出与变电站使用周期相符