關(guān)于電網(wǎng)建設(shè)變電站土建設(shè)計(jì)策略的分析

王思睿 高昂

國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司鎮(zhèn)江供電分公司 江蘇 鎮(zhèn)江 212000

引言

在變電站土建工程的實(shí)施過(guò)程中，工程的設(shè)計(jì)質(zhì)量直接影響到整個(gè)變電站的整體工程質(zhì)量，并影響變電站今后的穩(wěn)定運(yùn)行。工作人員必須重視相關(guān)土建設(shè)計(jì)內(nèi)容，確保變電站土建設(shè)計(jì)水平顯著提高，確保變電站進(jìn)一步得到轉(zhuǎn)型升級(jí)，取得良好的設(shè)計(jì)成果以及施工效果。同時(shí)，要充分認(rèn)識(shí)當(dāng)前土建工程設(shè)計(jì)中的相關(guān)問(wèn)題，提高變電站土建工程施工過(guò)程的控制水平，進(jìn)而提出實(shí)施有效的解決方案，解決變電站的安全問(wèn)題，使土建設(shè)計(jì)與變電站的安全問(wèn)題得到有效解決[1]。

1 變電站的作用

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)發(fā)展水平的日益提升，我們對(duì)輸配電系統(tǒng)的可靠性、安全運(yùn)行都有了更高的要求，就目前全國(guó)供電系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)狀況分析，迫切需要工作人員統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一管理、統(tǒng)一部署，并且在及時(shí)有效解決運(yùn)行安全事故的基礎(chǔ)上，盡快恢復(fù)正常供電。變電站是電力系統(tǒng)中電壓發(fā)生變化，進(jìn)行電壓與電流交換、集中和分配的場(chǎng)所。為了將發(fā)電廠的電力輸送到偏遠(yuǎn)地區(qū)并減少損耗，必須將電壓升高到高電壓，然后在用戶附近根據(jù)需要降低電壓。變電站是電力系統(tǒng)中變換電壓、接收和分配電能、調(diào)節(jié)電能流向、調(diào)節(jié)電壓的電力設(shè)施，通過(guò)變壓器連接到各電壓等級(jí)的電網(wǎng)，以保證電能質(zhì)量與設(shè)備安全與控制、潮流與主要電氣設(shè)備保護(hù)。

2 變電站土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常見(jiàn)問(wèn)題

2.1 變電站位置不合理

由于變電站土建工程的站址位置不合理性，整個(gè)變電站工作系統(tǒng)中的許多電氣設(shè)備對(duì)壽命產(chǎn)生嚴(yán)重影響，例如，變電站的機(jī)械設(shè)備工作時(shí)噪音很大、電磁輻射污染等。如果變電站區(qū)域經(jīng)常出現(xiàn)惡劣天氣情況，如大雨、大風(fēng)、洪水等，并且由于變電站內(nèi)部電壓高、勵(lì)磁涌流大，就容易發(fā)生事故，造成變電站短路及相關(guān)設(shè)備損壞，火災(zāi)現(xiàn)象威脅變電站附近居民的生命財(cái)產(chǎn)安全，給國(guó)家?guī)?lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失。另外，由于變電站內(nèi)部設(shè)計(jì)工作沒(méi)有制定切實(shí)可行的應(yīng)急預(yù)案，沒(méi)有充分考慮有效防范相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)，因此在設(shè)計(jì)上存在較大差距，可能在電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中造成不同程度的問(wèn)題[2]。

2.2 變電站內(nèi)部設(shè)計(jì)不合理

變電站內(nèi)部一般由多種設(shè)備構(gòu)成，不同的設(shè)備必須在不同的電力工作狀態(tài)下工作。所以，在變電站土建工程的設(shè)計(jì)工作中，如果沒(méi)有充分考慮變電站內(nèi)部的情況，沒(méi)有充分考慮到一些可能出現(xiàn)的安全情況，很容易導(dǎo)致變電站內(nèi)部出現(xiàn)火災(zāi)等問(wèn)題，由此造成變電站不能正常工作。在進(jìn)行變電所土建設(shè)計(jì)中，如果設(shè)計(jì)師忽視了某些重要環(huán)節(jié)，造成變電所通風(fēng)處比較大或者沒(méi)有安全的防護(hù)網(wǎng)，有些小動(dòng)物就容易利用通風(fēng)口侵入設(shè)備，引起裝置和系統(tǒng)的故障，這對(duì)于變電站以及土建工程的設(shè)計(jì)、施工與應(yīng)用而言有著很大的影響。

2.3 材料選擇方面不合理

在變電站土建工程設(shè)計(jì)過(guò)程中，關(guān)鍵是要注意材料的選擇和設(shè)計(jì)工作。但通過(guò)研究可以看出，在材料選擇上往往存在一定的問(wèn)題，因?yàn)橥两üこ淌┕み^(guò)程中往往會(huì)用到混凝土材料。許多地區(qū)的工作人員在變電站設(shè)計(jì)中往往盲目、隨意地選擇混凝土材料，沒(méi)有經(jīng)過(guò)嚴(yán)格、詳細(xì)的調(diào)查和試驗(yàn)，造成鋼筋和混凝土等級(jí)不同。在施工過(guò)程中，存在不符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和要求的問(wèn)題，一些混凝土材料在施工過(guò)程中發(fā)生了分解，這種情況極大地影響了變電站土建工程施工的質(zhì)量，甚至由于混凝土質(zhì)量問(wèn)題導(dǎo)致了開(kāi)裂、不均勻沉降等，極可能引發(fā)漏電、火災(zāi)等安全事故，后果可能是災(zāi)難性的。

3 變電站土建設(shè)計(jì)階段的要點(diǎn)

3.1 設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備階段要點(diǎn)

對(duì)于一個(gè)項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，首先要做的是項(xiàng)目建設(shè)地點(diǎn)的選擇，其次是項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的可行性研究，以及變電站的建設(shè)。選擇變電站的位置，首先要了解變電站負(fù)荷中心的正確位置，然后結(jié)合具體的負(fù)荷分布和城市規(guī)劃，最好能有效適應(yīng)電網(wǎng)建設(shè)的結(jié)構(gòu)，在不占用或少占用農(nóng)田的同時(shí)，并應(yīng)考慮具體工程建設(shè)所需的土地?cái)?shù)量，盡可能選擇貧瘠的土地或利用率低的廢棄土地作為變電站建設(shè)場(chǎng)地，確保在特殊場(chǎng)所建設(shè)變電站的時(shí)候，必須經(jīng)有關(guān)部門批準(zhǔn)后方可建設(shè)，一旦變電站建設(shè)地點(diǎn)最終選定，應(yīng)對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行可行性研究和分析。

在變電站地址確定后，要經(jīng)過(guò)相關(guān)部門的審核批準(zhǔn)，審核后需要對(duì)變電站的建設(shè)方式進(jìn)行詳細(xì)的分析和討論，主要考慮工程的可行性。土建設(shè)計(jì)及施工的準(zhǔn)備工作完畢后，可以進(jìn)行變電站工程以及電網(wǎng)的建設(shè)工作。其次，工作人員在進(jìn)行工程項(xiàng)目可行性研究中，應(yīng)著重注意用地范圍、土地的保護(hù)方法、合理使用、拆遷等方面，根據(jù)土建工程的占地規(guī)模確定的設(shè)計(jì)方案不僅要符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，而且要便于后續(xù)維護(hù)和管理。我國(guó)對(duì)變電站的建設(shè)有完整的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，因此應(yīng)以相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范作為依據(jù)并結(jié)合實(shí)際占地情況優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。所以在可行性研究階段，工作人員必須根據(jù)一定地質(zhì)條件，制定一些行之有效的對(duì)策和設(shè)計(jì)措施。變電站是一項(xiàng)復(fù)雜的大型工程，需要大量土地，而土地不可避免地會(huì)涉及農(nóng)戶土地，可行性研究中需要考慮征地或拆遷，并且應(yīng)盡可能詳細(xì)地收集這些數(shù)據(jù)，為變電站的建設(shè)提供更準(zhǔn)確的成本依據(jù)[3]。

3.2 變電站建設(shè)工程中土建工程的施工

在土建工程進(jìn)行設(shè)計(jì)與施工前，需要安排相關(guān)工程設(shè)計(jì)人員深入施工現(xiàn)場(chǎng)。根據(jù)項(xiàng)目要求，按照國(guó)家相關(guān)規(guī)定和未來(lái)發(fā)展規(guī)劃，設(shè)計(jì)科學(xué)合理的建設(shè)方案。工作人員可以及時(shí)對(duì)變電站以及土建工程做好質(zhì)量檢查，選用優(yōu)質(zhì)的施工方式，正確確定施工方法，并做好施工和設(shè)計(jì)人員的協(xié)調(diào)，以防止彼此之間的配合發(fā)生困難，從而降低了土建工程施工質(zhì)量。不但會(huì)耽誤了施工的時(shí)間，也會(huì)給施工單位帶來(lái)經(jīng)濟(jì)損失。項(xiàng)目實(shí)施時(shí)應(yīng)當(dāng)按照施工方案做好計(jì)劃操作，以便施工方按照各施工階段的方案和計(jì)劃項(xiàng)目的科學(xué)實(shí)施，防止項(xiàng)目實(shí)施發(fā)生偏差。施工方必須根據(jù)土建工程的需要選擇最佳的施工材料，并且在采購(gòu)?fù)两üこ滩牧蠒r(shí)，一定要嚴(yán)格管控程序，避免因不良供應(yīng)商提供一些殘次的施工材料，從而影響工程的施工質(zhì)量等問(wèn)題的出現(xiàn)。

土建工程必須與相應(yīng)的電氣施工相配合，并做好前期安裝和準(zhǔn)備工作。基礎(chǔ)預(yù)埋、線路支撐及基礎(chǔ)地面接地施工應(yīng)科學(xué)處理，避免后期因前期準(zhǔn)備工作不合理、不充分，而影響變電站工程進(jìn)度和工程質(zhì)量。在變電站土建設(shè)計(jì)與施工時(shí)，土建承包商應(yīng)按照相關(guān)澆筑工程的進(jìn)度和工藝要求進(jìn)行混凝土澆筑，要保證土建施工人員與電氣工程施工人員的協(xié)調(diào)配合，埋設(shè)電力管道，保證施工工作的順利進(jìn)行。設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行土建工程設(shè)計(jì)的時(shí)候，必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)圖紙中標(biāo)注的需要注意的問(wèn)題必須嚴(yán)格處理。而在裝修施工階段，土建工程管理及輔助電氣設(shè)備按照水平線和隔墻線進(jìn)行安裝。由于相關(guān)工作技術(shù)要求較高，嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)定進(jìn)行，竣工后由管理人員進(jìn)行相應(yīng)的檢查，確保土建工程施工的準(zhǔn)確性。土建施工人員應(yīng)配合電氣施工人員對(duì)電氣裝置備用孔進(jìn)行嚴(yán)格檢查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并及時(shí)采取預(yù)防措施，對(duì)合格的備用孔進(jìn)行土建抹灰施工，以防污水進(jìn)入。還應(yīng)檢查孔和蓋板，以確保運(yùn)行順利。對(duì)于電纜施工的問(wèn)題，根據(jù)相應(yīng)的施工進(jìn)度、管理方法和工作效率進(jìn)行分析研究，必須從實(shí)際情況出發(fā)進(jìn)行優(yōu)化維護(hù)，盡可能地保證土建工程施工的質(zhì)量，提高設(shè)計(jì)工作的效率[4]。

3.3 重視土建設(shè)計(jì)的安全性

變電站土建設(shè)計(jì)應(yīng)從多角度入手，充分考慮土建工程結(jié)構(gòu)的使用年限和循環(huán)壽命，做好土建工程設(shè)計(jì)安全措施，進(jìn)行科學(xué)預(yù)測(cè)分析，科學(xué)設(shè)計(jì)變電站穿墻套管之間的連接。配電室墻壁及地面按相關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)，滿足耐火性等要求。同時(shí)，還應(yīng)考慮變電站土建工程的實(shí)用性，根據(jù)實(shí)際需要，配電室與主控室之間應(yīng)設(shè)置外門，發(fā)生火災(zāi)時(shí)便于及時(shí)疏散。工作人員需要對(duì)門窗進(jìn)行檢查，確保其門窗符合消防標(biāo)準(zhǔn)，使變電站質(zhì)量達(dá)到合格水平，認(rèn)真消除安全隱患。

在土建工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，在荷載值的實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)者需要綜合考慮全跨布置值范圍和半跨結(jié)構(gòu)可能的應(yīng)力范圍，并在荷載值下采用極值進(jìn)行設(shè)計(jì)。同時(shí)，需加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)管理和控制。施工單位內(nèi)部設(shè)置了一定的監(jiān)督機(jī)制，嚴(yán)密監(jiān)視工人的施工過(guò)程，在發(fā)現(xiàn)施工作業(yè)不規(guī)范以及人員錯(cuò)誤的時(shí)候，需要加強(qiáng)對(duì)施工過(guò)程的督促檢查處理，并針對(duì)人員不良行為作出懲罰。由于變電站施工過(guò)程中所需要的施工技術(shù)、工作人員和施工機(jī)械設(shè)備也較多，完善施工現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)管不僅可以規(guī)范工作人員的施工行為，還能減少安全事故的發(fā)生。通過(guò)對(duì)土建設(shè)計(jì)的安全性進(jìn)行重視，不僅能夠在一定程度上提高變電站本身的安全性與質(zhì)量，還能保證了工程的施工質(zhì)量，提高了工程的整體質(zhì)量，有利于變電站與土建工程今后的正常運(yùn)行。

3.4 提高混凝土施工技術(shù)的應(yīng)用

變電站工程是一項(xiàng)非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程，包括平面、立面、結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)維護(hù)、基礎(chǔ)施工等諸多內(nèi)容。因此，工作人員應(yīng)采用協(xié)同布局方法來(lái)優(yōu)化變電站建設(shè)設(shè)計(jì)，共同的布置形式很大程度地降低了對(duì)土地的浪費(fèi)，有效地迎合了現(xiàn)代人的美學(xué)要求。在對(duì)土建工程進(jìn)行設(shè)置的同時(shí)，若土壤的厚度較厚，盡量選擇強(qiáng)夯法進(jìn)行施工；如果土壤品質(zhì)較好，則可選擇天然土壤進(jìn)行設(shè)計(jì)施工。如果發(fā)現(xiàn)土質(zhì)較差，應(yīng)選擇管樁或水泥攪拌樁法進(jìn)行施工。在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)方案時(shí)，設(shè)計(jì)工作人員還必須考慮變電站所處位置的重要性以及變電站所處位置的抗震要求。

對(duì)于整個(gè)變電站工程來(lái)說(shuō)，比較復(fù)雜的一步就是混凝土澆筑施工，實(shí)施過(guò)程中必須考慮很多因素，這就需要施工人員經(jīng)過(guò)相關(guān)的培訓(xùn)后進(jìn)行施工。同時(shí)，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段確定混凝土澆筑順序、澆筑方案及注意事項(xiàng)，避免出現(xiàn)大裂縫。因此，施工企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)施工人員針對(duì)混凝土施工技術(shù)的培訓(xùn)，使其專業(yè)水平能夠得到一定程度的提高，從而變電站土建工程的整體質(zhì)量也能夠得到保證。一般情況下，工程設(shè)計(jì)文件上一般要標(biāo)明混凝土的保養(yǎng)期限，在混凝土施工后12h內(nèi)，應(yīng)通過(guò)有關(guān)方法使混凝土保持溫濕。通過(guò)建筑材料和施工環(huán)境來(lái)判斷混凝土保養(yǎng)最好的期限和方法，其主要目的是確定整個(gè)混凝土施工過(guò)程的溫度、濕度符合標(biāo)準(zhǔn)，并隨時(shí)對(duì)這些內(nèi)容測(cè)量和記錄，及時(shí)對(duì)混凝土進(jìn)行覆蓋、灑水，避免出現(xiàn)裂縫。在設(shè)計(jì)相關(guān)工程時(shí)，需要根據(jù)土建工程施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)條件開(kāi)展基礎(chǔ)勘察工作，并根據(jù)勘察數(shù)據(jù)信息開(kāi)展有針對(duì)性的土建工程設(shè)計(jì)工作[5]。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著人民生活水平日益提高，為滿足人們生活和生產(chǎn)的需要，有必要加大變電站的建設(shè)力度。變電站土建設(shè)計(jì)工作是一個(gè)系統(tǒng)工程，涉及很多方面和因素，相關(guān)人員必須清楚地了解各個(gè)階段的工作重點(diǎn)。由于變電站地理位置、地質(zhì)條件差異較大，變電站土建設(shè)計(jì)也存在較大差異，所以工作人員應(yīng)根據(jù)不同情況及時(shí)調(diào)整施工方案，確保變電站土建設(shè)計(jì)工作的順利完成。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)土建工程各階段的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，合理優(yōu)化土建設(shè)計(jì)方案，對(duì)于保證變電站的施工質(zhì)量、降低工程造價(jià)、減少占地面積具有重要作用，能有效促進(jìn)電網(wǎng)建設(shè)與變電站建設(shè)質(zhì)量的提高。