沈汉超
华东管道设计研究院有限公司 江苏 徐州 221008
摘要：随着国民经济快速发展和社会的全面进步，社会对于电能的需求显著增大。变电站是电力供应链的关键环节，变电站的建筑结构合理设计是变电站安全平稳运行的基础保障。论文基于近年来国内变电站的建设情况，分析了变电站结构设计中存在的问题，并对问题的处理提出了一些建议。
关键词：变电站；结构设计；问题；处理
引言
变电站分为美式与欧式。组合式变电站将变压器等元件放在变电器油箱内，用变压器作为相间的绝缘介质，元器件体积得到缩小，箱式安装有仪器仪表，如压力释放阀等监测装置。欧式箱式变电站是将高压开关设备与低压配电装置布置不同隔室内，通常变电站高压侧额定电压3.6kV-40.5kV，我国变电站统称为高低压预装式箱式变电站，随着智能电网建设加快，传统变配电产品不能满足电网建设需求，智能化变电站成为市场青睐的产品。
1变电站结构设计中的问题
1.1自然因素不容忽视
多数结构都是露天建筑，因此，很容易受到高温、雨等自然天气因素的而影响工程质量。此外，如果变电站内部布局的规划未完全考虑变电站的运行细节，如通风口、保护网络等，也会影响变电站的运行，并增加发生事故的可能性。
1.2结构设计因素
如果在基础设施的设计过程中不能确保结构设计的稳定性，将严重影响建筑的质量和功能。变电站结构内电器设备对基础沉降有较高的要求，但是，在设计过程中，许多变电站结构设计人员往往未充分考虑沉降的影响，从而导致变电站设计的不科学，最终影响了变电站的正常运行。
2优化变电站结构设计的建议
2.1优化变电站的选址
变电站的位置非常重要，应满足变电站的运行要求。因此，在规划设计过程中，要加强现场调查，相关人员必须紧跟时代的变化，使用最新技术进行现场勘察，并通过收集和审查相关数据确定多个变电站选址。选择变电站的地址时，应考虑避免变电站的运行影响周围环境。因此，建设变电站时，通常会选择高于污染源的位置，然后综合考虑环境保护、可持续发展、节能降耗、交通便利等要求，选择最合适的场址。另外，在选址过程中，应加强地质条件的调查，分析地质条件和环境因素对变电站建设和运行的影响，包括地质和地貌、气候温度、土壤条件等，以确定变电站基础的稳定性，避免将变电站设计在易出现滑坡的山体附近，以免因山体滑坡等损坏变电站基础设施。在容易发生山洪的地区，变电站应建设在海拔较高处。如果只能选择低海拔的区域进行施工，需要采取一些防洪措施，以避免山洪的危险。
2.2箱式变电站结构设计
箱式变电站结构分为品字型与目字型排列，其外壳材质分为金属与非金属，设计选用GRC玻璃纤维增加工非金属外壳，具有耐腐蚀性强，使用年期长等优点。欧式箱式变电站结构分为变压器室，高低压室，主要由底座，隔板门等部分组成，底座与顶盖骨架由角钢焊接成。金属材料外壳通常有普通钢板等，金属外壳采用槽钢结构，壳体采用GG型双面钢板，钢板中间填充隔热材料，减少太阳辐射对变电站内温度影响。很多高档别墅区等在金属外壳外部装饰木板，使其与周围环境高度协调，顶盖通常为斜面设计，顶盖下四周设计百叶型通风孔，达到散热目的。
废金属外壳采用新型复合材料，GRC复合材料是70年代发明的材料，用玻璃纤维为增强材料，采用喷射工艺加工制造。具有强度高，耐腐蚀等优点，新型复合材料制造非金属外壳具有壳体兼顾，抗暴晒，隔热性能好等优点。材料具有使用寿命长，经济美观等优点。在不同环境中通过不同形状瓷砖拼凑出不同图案。
2.3监测系统的数据分析
数据分析并非靠人脑完成，而是靠嵌入式控制器完成的。智能化监测系统之间也不断进行着数据的交互，目前我国所使用的大多数监测系统与数据交互系统是互相分离的，但在功能上是彼此统一的。监测系统与数据采集部分都处在高压、高电流或是高温等艰苦的环境中，因此监控系统做过特殊处理，可适应恶劣环境，并在极端环境中保证数据的可靠性与真实性。但基于通信协议的数据传输设备却不适应。传输至电脑中的数据是经过与监控系统相配套的软件进行分析的，因此需要专业的互联网职工对电脑软件或手机ＡＰＰ进行分析。这一点也是变电站向智能变电站跨越的最典型表现。
2.4提高施工人员的整体素质
要提高结构工程的设计水平，还要提高设计人员的整体素质。具体可以采取以下措施：（1）设计单位要定期对设计人员进行培训，并将理论与实践相结合，使设计人员在设计过程中能全面考虑各种影响因素，不断提高设计人员的整体设计水平。（2）加强对设计人员的专业知识考核。培训工作完成后，应及时进行评估工作，检验培训效果，对于不达标的人员，应继续进行学习才能参加具体项目的设计。（3）要不断提高设计人员的职业道德素质，提高设计人员的责任感，减少设计过程中的安全质量问题。
3变电站设计中注意问题
变电站在工业建设中广泛应用，如某新建终端变电所采用三相双绕组调压力变压器，35kV架空进线一回，采用35kV真空负荷隔离开关与快速熔断器配合使用，降低造价，缺相运行时实现联动分闸，1电缆出线6回，35kV母线采用单线部分段接线形式，电压等级为35±5%/0.4kV。改进后箱式变电站结构简单，方便使用，设备成本低。增加电风扇，利于散热，在潮湿天气对箱体内空气加热，器件工作状态由单片机自动控制，依据温湿度传感器信息发出控制指令。增设工作状态指示灯，使检修人员快速了解变电站内部电气回路工作状态。
《变电站设计规范》规定，二级耐火建筑物防火净距离为10m，其面对变压器等电气设备外墙，在设备总高加3m的范围内布设门窗时，墙与设备防火净距离不受限制。墙与设备防火净距离应大于5m。箱内一次系统采用单元真空开关，采用铝型装饰大门结构，间隔后设双层防护板，建议主变与箱体最小防火净距离采用10m。
结语
综上所述，为了最大限度地实现变电站结构的设计和质量目标，并确保变电站结构的设计符合要求，变电站的设计人员应做好相关工作。在优化资源配置的基础上，对变电站土建结构进行总体设计。除了本文提到的要点，设计人员还应根据实际需要和条件解决可能会发生的问题，以确保对变电站的结构进行科学设计，确保变电站结构设计安全投入使用。
参考文献
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