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变电站结构设计赏析八篇

时间:2023-10-11 16:23:35

变电站结构设计

变电站结构设计第1篇

【关键词】 智能变电站 数据通信 网络结构 设计

引言

随着我国社会和经济水平的不断提高,在供电质量方面的要求也越来越高。在资源大量消耗的现状下,如何通过可再生资源,更好的为社会提供稳定、安全、可靠的电力,是目前我国电力行业的核心目标。随着我国的电力行业的不断发展,同时也面临着大量的机遇和挑战。大容量的发电厂往往和负荷中心的距离较远,需要进行远距离的高压输送,提高了出现故障的几率,从而导致大规模停电的产生。全球发生的多例大规模停电事件也让人们开始关注电力系统的稳定性。在现代科学技术的发展下,通信技术、计算机技术等逐渐也开始应用在电力系统中,提出了智能电网理念,可以有效保证电力输送的稳定性和安全性,更好的为社会服务。

一、智能变电站结构

1.1智能变电站和智能电网

智能变电站和智能电网之间有着密不可分的联系,可以说智能电网中包括了智能变电站。智能变电站的设计是建立在智能电网的基础之上的,智能变电站的存在保证了智能电网的数字化、智能化、互动化等多项特点,是实现智能电网的重要保证,主要体现在以下几个方面:

第一,支撑智能电网。智能变电站有着统一的标准和信息模型,可以保证智能电子设备的互动性,为智能电网的信息化奠定基础。智能变电站要建立在数字化的前提下,有着性能优良、抗干扰能力强的特点,并具备自我检测和诊断的能力。通过以太网交换技术,能够确保智能电网的精确度,使数据能准确、快速的传输,为智能电网提供数据基础。通过稳定智能变电站中的电子设备完成动态数据、稳态数据和暂态数据的采集与处理工作,提高智能电网的数据处理能力。第二,加强全网联接。变电站是智能电网能量传递的重要枢纽,因此智能变电站的存在能保证电网中各个节点的有效连接。当智能电网中发生事故时,可以进行有效的控制,并提高电网的事故预防能力,保证电网的稳定性[1]。第三,高电压等级的智能变电站能够满足智能电网中对高压输电网架的要求。根据我国的实际情况,智能电网中的主要输电网架都是高压线路,必须要通过高电压等级的智能变电站进行调节,能够解决高电压线路中大容量点电能传输所存在的问题,保证我国高压输电网架的稳定,促进我国电力建设的完善。第四,通过中低压智能变电站,可以同时支持风能发电、太阳能发电等清洁分布式电源的接入,为智能电网提供了中间歇性电源“即插即用”的功能。第五,为智能电网的实时监督提供了保障。在智能变电站中,通过大量先进电子设备的应用,可以获取到电网中的运行数据,对设备的维护检修提供基础,提高了系统的实用性。

1.2智能变电站与数字变电站

数字变电站是确保智能变电站实现的基础,相比之下,数字变电站更注重过程,而智能变电站更注重结果。和数字变电站有所区别,智能变电站强调的是物理集成和逻辑集成。强调了智能设备在智能变电站中的应用,不仅可以负责传统设备的测量、控制以及监测等各项功能,还可以进行相应的计量和保护等。智能设备是由一次设备和智能组件之间的组合,有着测量数字化、控制网络化、状态可视化等特征。而逻辑集成指的是智能变电站注重逻辑集成,通过对系统的虚拟装置,可以根据实际情况,选择对智能变电站的区域性或总体性的协调,支持在线决策、协同互动等多种应用。智能变电站和数字变电站的区别可以分为两个方面:

第一,出发点不同。数字化变电站的目的是满足变电站的自身需求,通过建立统一的信息通信平台,在变电站内部实现一次、二次设备的通信,注重的是变电站内部的设备和相互之间的联系。而智能变电站是建立在整体电网的要求上,建立全网统一的信息通信平台,更加注重电网中各个智能变电站之间的联系,以及变电站和控制中心之间的通信,提高电网中的通信水平。另一方面,智能电网中还可以支持风能发电、太阳能发电等多种清洁分布式电源,满足“即插即用”的要求。

第二,设备集成化程度不同。数字变电站具备一定的设备集成和功能优化,在以太网技术的基础上,将一次、二次设备之间相融合,符合了智能电子装置的标准。和数字变电站相比,智能变电站的设备集成化程度更高,智能设备体现的更加全面,促进了一次、二次设备的一体化进程[2]。

二、智能变电站数据通信网络性能要求

通信网络是变电站自动化系统内部和其他系统之间进行交流的重要途径,数据通信网络是否稳定、高效、实时是判断系统信息化、自动化的重要标准。在智能变电站中,数据通信网络是各种设备与系统之间的信息传输纽带,要满足相应的国际标准和规范,建立统一的通信接口。随着变电站自动化技术的不断发展,需要进行传输的数据越来越多,对数据通信网络的要求也在不断提高。数据通信网络必须能够应对目前大量的电量数据、操作数据以及故障数据等。另一方面,目前对数据通信网络的实时性和稳定性要求非常高,因此在对数据通信网络进行设计时,要考虑到网络的冗余性能和无扰恢复能力。从总体来说,对智能变电站通信要求的性能要求可以分为以下四方面:

第一,分层结构。智能变电站的分层结构是由分层架构决定的,数据通信网络的分层是确保智能变电站分层架构的前提,根据对智能变电站的不同需求,要选择相对应的网络通信技术和结构。

第二。实时性。在智能变电站中,需要对大量的实时运行信息和操作控制信息进行处理,这些信息往往都具备一定的实时性,所以在建立数据通信平台时要注重数据传输的实时性。

第三,可靠性。电力系统有着连续运行的特点,这就意味着智能变电站的数据通信系统也要一直处在运行状态,一旦数据通信系统出现运行故障,会对智能变电站的整体运行产生影响,造成巨大的经济损失,甚至伤及人们的人身安全。因此,数据通信系统的可靠性是在设计时要考虑的重要因素。

第四,电磁兼容性。变电站在日常的运营中会受到多方面因素的影响,例如电源、雷击、跳闸等,使得通信系统常常要在强磁干扰的环境下工作,因此对网络的电磁兼容性有着一定的要求,要避免强磁干扰而产生的通信障碍。

三、智能变电站数据通信结构体系

3.1智能变电站结构设计

根据我国电网公司对智能电网出台的相关规定,在建立智能变电站时,要包括过程层、间隔层和站控层。在过程中包括变压器、断路器、隔离开关等一次设备;在间隔层中包括继电保护装置、系统测控装置等二次设备以及一些控制器和传感器通信系统;站控层中包括各种自动化监视控制系统,对通信系统中的实时情况进行监督,对智能变电站中的设备进行全方位的监视、控制以及信息交互,保证变电站数据采集、监视控制、电能量采集等多项工作的正常进行。

和数字化变电站相比,智能化变电站的设备集成化程度更高,更好的实现了智能设备的作用,将一次、二次设备一体化,提高了变电站的工作效率。除了过程层中的测量和控制功能不变之外,智能化变电站通过集成将间隔层中的保护、控制与监视融合到过程层中。这样一来,这些智能设备除了能够进行测量和控制之外,还具备保护、监视的功能;另一方面,智能设备通过标准化接口接入电网的高速网络后,能够更好的实现智能设备和变电站之间的信息交流。在此基础上,可以对智能变电站中的数据通信网络进行结构设计[3]。

3.2智能变电站总线设计

在传统的数字变电站中,总线设计分为站级总线和过程总线两种方式。站级总线指的是变电站层和变电站层之间的通信方式,通过站级总线,各个变电站之间能够进行数据通信,并可以和上级运行中心以及调度控制中心相联,传输相应的数据信息。

过程总线指的是在过程层和间隔层之间的通信。通过过程总线,这两者之间可以进行数据通信,具有一定的稳定性和实时性。如非常规互感器采样值的传输、保护装置控制命令的传输等。根据站级总线和过程总线的特点,数字变电站中有两种组网模式:独立过程总线模式、站级总线与过程总线结合模式。独立过程总线模式中,间隔层的智能电子设备要通过两套以太网接口,分别接入站级总线和过程总线。在这种模式下间隔层和过程层的数据难以进行共享;站级总线与过程总线组合模式下,变电站中的一切智能设备同时接入同一个物理网络。无论是变电站层之间的装置还是智能电子装置之间,都能实现共性和交互,但是由于网站中存在大量的数据信息,因此很容易引发网络资源竞争问题。

和数字变电站相比,智能变电站中只有站级总线一种总线模式。在智能变电站中,逐渐开始淡化过程总线的概念,间隔层和过程层之间的数据信息传输通过变电站中的智能设备进行。设备以及系统之间的数据通信通过以太网技术实现,保证了数据通信传输的稳定性和可靠性。

3.3安全结构设计

智能变电站中的数据通信是建立在以太网技术上的,有效降低了变电站的成本。但是在智能变电站中,面临着各种网络安全威胁。其中既有变电站内部的威胁,也有来自变电站外部的威胁,其中主要包括非法使用、截获信息、篡改数据信息、恶意程序、权限管理不当等。智能变电站是以TCP/ IP协议为基础的以太网技术建设的,通过加密技术、数字签名技术、容错技术等多种方式对安全结构进行完善[4]。

四、结语

随和我国社会经济的不断发展,对电力系统的要求越来越高,智能变电站开始兴起,智能变电站中数据通信网络系统有着重要的作用,负责变电站中各类数据的传输。在智能变电站中逐渐将智能设备一体化,提高了智能变电站的工作效率,促进了我国电力行业的发展。

参 考 文 献

[1]毕艳冰. 面向智能电网的通信中间件的关键技术研究[D].山东大学,2013.

[2]姜文婷. 数字化变电站通信网络研究[D].华南理工大学,2014.

变电站结构设计第2篇

【关键词】变电站、土建设计、安全性、耐久性

一、前言

随着社会的不断进步,我国对于电量的需求越来越大,变电站的数量也在不断增多。在变电站的土建设计中,结构安全性与耐久性是十分重要的。

二、变电站土建结构安全性

变电站土建结构的安全性,主要体现在变电站土建结构设计中整体结构的安全、土建结构组成部分的安全性、土建结构设计的安全性。在变电站土建结构设计过程中,这个安全性的组成部分,构成了土建结构安全设计的核心内容,也就是说在变电站结构设计过程中,需充分关注到这几个方面的安全,保证变电站土建结构设计中发生的安全问题控制在最小范围内。

三、变电站土建结构的耐久性

变电站土建结构的耐久性与土建结构设计的稳定性有直接的关系,同时也与变电站土建结构施工中使用的材料性能有关。在变电站土建结构设计的过程中,对结构耐久性产生影响的结构设计稳定性和材料的耐久性,都是内在的影响因素。

因此,变电站土建结构设计的安全性和耐久性,是变电站土建结构使用寿命和使用安全的重要内在影响因素。除此之外还有外在因素,如外界环境因素、混凝土结构以及质量、变电站土建结构的检测等。变电站土建结构在设计过程中,需充分考虑到建设地区的环境,如果变电站土建结构建设在较差的环境中,或是不利的环境下,需要在变电站土建结构设计过程中,做一些防护措施,所以在变电站土建结构设计过程中,需要充分考虑建设场地的环境因素。

除了外部的环境因素外,土建结构施工中使用的混凝土的质量和结构也会影响变电站土建结构的安全性和耐久性。混凝土的配合比、水灰比等,需要合理、科学,才能保证混凝土的质量,除此之外,变电站土建结构的检验也是影响其安全性和耐久性的重要因素。若在土建结构设计中忽略了结构的检验,就无法保证结构设计中的安全性和稳定性,所以需要建成后,定期对变电站土建结构进行检验。

变电站土建的耐久性就是指该建筑结构在使用范围、使用周期之内满足人们使用功能的能力、耐久性主要由变电站土建的两方面共同组成:①变电站土建的安全性;②变电站土建的适用性和使用周期内性能、变电站土建基本上由混凝土构造的,耐久性很大程度上决定于混凝土的耐久性,决定于混泥土的性质和质量、就目前而言,混凝土的耐久性是全世界建筑行业所关注的焦点和热点、变电站土建由于自然界的影响,自身结构和材料的影响,使用周期严重受到影响。变电站土建的耐久性是困扰全球建筑行业的重大问题,其主要原因表现在以下一些方面:

1、混凝土质量不达标

混凝土的性能方面,缺乏合理的多元化的混凝土指标,盲目的以强度作为唯一指标,导致混凝土的细度过度增加,盲目的提高混凝土中矿物成分的比例,这些都很大程度的影响了混凝土的耐久性。

2、混凝土保养不到位

很多工程为了增强进度,混凝土在施工过程中没有得到足够的养护,没有切实的保证混凝土的养护时间,这样就很大程度上降低了混凝土的耐久性。

3、混凝土土建受恶劣环境影响

由于全球环境污染不断的加剧,自然界的环境日益的恶化,各种工业废气以及酸雨等都是腐蚀变电站土建的重要因素,就我国而言,酸雨的范围已经达到了我国国土面积的30%。

四、变电站土建结构设计中需要遵循的原则

1、统一性

在变电站土建结构设计的过程中,需要根据变电站的实际建设场所,以及变电站的运行环境等特点,尽最大可能保证变电站土建结构的设计具有安全、可靠、经济、实用等特征,并且可以将建设工作的企业文化呈现在变电站土建结构设计中。

2、可靠性

在变电站实际工作中,其安全性和耐久性,与变电站土建结构设计的可靠性和稳定性有关,所以在设计过程中,电气设备的选择要合理,变电站土建结构设计要与环境保护相结合,保证变电站土建结构设计过程中,各个设计模块的分开和组合,均可满足变电站设备的安全、可靠。在变电站土建结构设计的图纸中需要将站区总体规划呈现出来,为变电站土建结构的施工提供可靠的设计保障。

3、经济性

在变电站土建结构设计的过程中,安全可靠、技术先进等都需要达到最优化,才能满足变电站功能的有效发挥。将其中多余、无用的功能剥除,在满足变电站功能有效发挥的基础上,也需要保证变电站土建结构设计的经济性。

4、时效性

在变电站土建结构设计的过程中,可以制定变电站土建结构设计动态修订制度,跟踪科学技术、电网的发展,可以不断地更新、补充、完善变电站土建结构设计技术。

在当前的变电站土建结构设计中需要充分考虑到影响其安全胜和耐久性的因素之外,还要遵守以上设计原则,以保证变电站土建结构设计的科学性和合理性。

五、提高变电站土建安全性和耐久性的措施

白城地处东北严寒地区,极端温差大且施工周期短,因此,在对变电站进行土建设计的时候,确保土建设计的安全性和耐久性是非常重要的。下面主要以白城地区变电站的土建设计为例,探讨了如何更好的提高土建设计安全性和耐久性的措施:

1、规范变电站土建安全性和耐久性设计标准

变电站土建的安全性与耐久性是建筑结构最主要的质量标准、如果变电站土建的安全性和耐久性得不到保证,将会对国民经济安全造成重大的威胁,国家必须加强对变电站土建安全性和耐久性方面的设计标准的规范,明确指定变电站土建的最低安全系数、最低使用寿命标准,加强耐久性的审查,对耐久性要求、安全系数和使用周期明确加以限制要求、不断的完善变电站土建安全性与耐久性的技术标准体系,鼓励地方政府根据当地的具体情况设置相应的规范和体系,做好变电站土建安全性与耐久性设计标准的规范,这是提高变电站安全性与耐久性的政策措施,能够为变电站土建设计提供一定的依据和标准。

2、科学合理的设计变电站土建

变电站土建的安全性很大程度上决定于变电站土建的设计是否合理,而变电站土建的耐久性又受到混凝土性能的影响,因此,在变电站的施工过程中,要合理科学的设计,加强施工过程的质量监管,切实的保证建筑的质量,提高其安全性与耐久性、在变电站土建的设计方面,要根据国家相关的技术标准和规范来严格设计结构,要根据变电站土建的特点和使用功能来选择合适的混泥土强度,科学的配置混凝土的比例,切勿盲目的追求混凝土的强度,细度以及矿物比例等、此外,在施工过程中要加强混凝土的养护,严格控制混凝土施工规范,按照要求,保证混凝土的养护周期和时间,避免为了赶进度而缩短混凝土养护的周期,在施工过程中要做好各项质量技术交底,保证工程质量,提高混凝土的安全性和耐久性。

六、结束语

综上所述,为了确保变电站土建工程的建设质量,在施工的过程中需要对每一个施工环节进行控制,并加强对变电站土建的安全性与耐久性的把握,从而建设出更好的变电站。

参考文献:

[1]涂金明.关于我国土建结构工程耐久性的研究[J].中华民居,2010(12):59-60.

变电站结构设计第3篇

关键词:变电站土建;结构设计;存在问题;措施

引言

在变电站建设中,土建工程项目的建设已经成为了影响整个变电站建设工程比较重要的一个方面,对于这种专业性很强的土建工程项目的建设来说,土建结构设计是最为核心的一点,只有保障各个建构筑物构件具有相应的结构可靠性,才能充分发挥整个变电站社会经济效益,才能够提升其后续使用的价值,而这种结构可靠性的保障又需要重点依赖于相应的设计来进行控制和把关,因此,如果变电站土建结构设计中出现了一些问题的话,势必会对最终的变电站整体建设效果产生较大的影响。

1变电站土建结构设计存在的问题分析

1.1材料设计存在问题

对于变电站土建结构设计工作来说,相对应的材料选择是比较重要的一个方面,当前可供选择的类型越来越多,比如钢结构和混凝土结构就是比较常用的两种基本材料类型,并且具体到不同的钢结构材料和混凝土材料中来看,其具体的类型更是极为丰富,选择不同的材料进行土建工程结构的设计能够取得的效果也是大不相同的。不同的建筑材料选型直接影响建筑结构的建设成本,从这一方面来看,当前土建结构设计中存在的问题还是比较多的,尤其是为了节约土建工程成本而选择了并不是特别适合的结构材料,其影响更是极为突出。

1.2尺寸设计存在问题

对于变电站土建结构设计工作来说,在具体的构件尺寸设计方面同样存在着较多的问题,尤其是对于室外变配电构架中采用的钢结构构件的厚度,单纯按强度及稳定性计算结果进行设计,忽视节点的构造要求,一旦其相对应的构件厚度无法满足构造要求的话,就很可能在后续的使用过程中造成一些安全患的出现。这一点在当前的土建结构设计中同样是比较常见的很多的结构设计人员没有考虑到这种构造要求的结构厚度的重要性,或者说是为了谋求更高的利润而选择了厚度不足的设计模式,最终都会对于整体的土建结构设计效果产生较大的影响,这一方面的问题同样需要引起高度的重视。

1.3荷载设计方面存在问题

对于整个变电站土建工程项目结构设计工作来说,相对应的荷载设计也是比较突出的一个方面,对于这种荷载设计问题来说,其直接关系到了整个土建工程项目的稳定性,一旦设计所产生的力学荷载体系无法有效的承担整个土建工程项目的结构自重以及外界的一些相互作用力,就很容易导致一些结构危险性问题的出现;而这种荷载设计方面的问题同样是当前土建结构设计中比较常见的一个方面,也是今后需要重点改善和优化的一个目标任务所在。

1.4设计图纸方面存在问题

对于具体的土建结构设计工作来说,其最终的目的就是为了要形成相应的结构设计图纸,这种结构设计图纸的作用主要就是为了后续的具体施工建设提供有利的参考,由此可见,设计图纸是整个土建结构施工中比较核心的一个方面;但是就当前土建结构设计图纸的呈现现状而言,其中存在的问题还是比较多的,这些问题的存在主要就是指在设计图纸中出现的问题和缺陷还是比较突出的,尤其是在设计图纸的规范性和标准化方面,更是存在着较多的问题,很容易对后续的施工建设造成较大的影响和干扰。

2变电站土建结构设计存在问题的针对性措施

2.1切实加强对于材料设计的优化

对于当前变电站土建结构设计中材料选择方面存在的问题来说,其最为有效的一种优化手段就是针对具体的土建工程结构基本需求进行充分的分析,了解了这种需求之后,才能够针对所需要选择材料应该达到的一种效果进行有效地判断,进而也就能够较好的提升其最终的设计价值和水平;此外,为了最大程度上提升这种材料设计的效果和价值,还应该重点针对当前存在的各种不同类型的土建结构材料进行全面详细的了解,并且针对这些不同类型的材料进行有效地对比分析,如此才能够有效地提升其最终的材料选择效果;最后,针对所选择的结构材料还应该进行有效地审验,也就是依据这种材料进行该土建工程项目结构的设计是否能够达到较为可靠地效果,这一点对于土建结构设计工作来说是极为关键的。

2.2切实加强对于结构尺寸设计的优化

对于当前土建结构设计中各方面尺寸设计不合理存在的问题来说,其同样需要引起高度的重视,具体的优化和控制对策主要就是应该尽可能的提升设计人员对于这种尺寸设计的关注力度,避免仅仅关注于土建结构的选型,而忽略了这种尺寸的细节问题。详细来看,这种土建结构设计尺寸的优化同样需要重点针对具体的结构厚度进行密切的关注,把握好厚度的大小,确保其最终所选择的厚度能够有效地提升整个土建结构的稳定性和安全性,在此过程中可以结合相应的标准值进行参考使用。

2.3切实加强对于荷载设计的优化

为了进一步的保障整个变电站土建工程项目结构具备较为合理的可靠性和安全性,还应该重点针对相应的荷载设计进行充分的关注,这种荷载设计的关注主要就是应该尽可能的针对整个土建结构所存在的自重以及外界的相关作用力进行全面的分析,了解其竖直荷载以及水平荷载的大小,然后就能够较好的针对这一数值的大小范围来确定其相应的结构设计要求,进而也就能够针对荷载设计有一个较为全面的把握,避免出现任何的荷载设计不达标问题。

2.4针对设计图纸进行优化

对于当前土建结构设计图纸中存在的各种问题来说,同样需要进行优化和审核,这种优化主要就是针对已经设计完成的设计图纸进行全面详细的分析和查验,对于其中存在任何的不清楚或者是模糊问题进行处理,保障具体的结构施工人员能够按照该设计图纸做出最为恰当的施工操作。从这一方面来看,充分运用各种虚拟化技术手段是比较有效的,也是今后需要积极关注的一个要点所在。

3结束语

综上所述,对于变电站土建结构设计工作来说,当前存在的问题还是比较多的,无论是在材料设计、尺寸设计还是在荷载设计方面,都存在着较大的问题,因此,针对这些问题进行全面的控制和优化也就成为了今后相关工作人员需要加强重视的一个要点内容。

参考文献:

[1]安金霞.论土建结构设计存在的问题与针对性措施[J].科技与企业,2014,22:96.

[2]杨光.试析土建结构设计存在的问题及针对性措施[J].中华民居(下旬刊),2014,09:67.

[3]于洪玫.结构设计存在的问题与针对性措施分析[J].化工管理,2015,07:205-206.

[4]李金钊.分析土建结构设计存在的问题及针对性措施[J].山东工业技术,2015,22:109.

变电站结构设计第4篇

关键词 变电站工程;设计;非常见;结构问题;小结;应用

中图分类号:TM63 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2014)05-0166-02

1 概述

变电站是属于电力系统基建项目中最广泛存在的项目,在工程实践中,除出了电算模型有诸多方面需要注意,系数的选择、计算过程的调节等都对设计结果产生影响,此外,诸如地基基础的处理、构架支架的计算、矩形水池等特种结构非常见问题也是我们经常要面对的问题。

2 注浆技术

在电力工程施工建设过程中,经常会遇到水的威胁和不良地层的影响,致使工程事故、停滞而产生损失。对于此类地下工程水害和加固软弱地层,堵水、截流、维幕、岩土加固等诸多技术共同构成的注浆技术。注浆材料的研究主要是探索新的品种,熟悉并掌握其性能,以便更好地为生产建设服务,解决地下水害的问题。最早用于注浆的材料,是石灰和粘土。法国的朗格于1934年对尤斯登法加以改进。他将一种盐预先加入到水玻璃中,由于这两种浆液的反应需要一段时间,所以可将这两种浆液混合后,在凝胶之前采用单系统方式注入。其渗透能力和扩散半径远较尤斯登法为大。由于水玻璃材料来源丰富、价格便宜,所以,自问世以来就得到各国的重视,如德国、法国、英国、美国、前苏联、日本都先后进行了许多研究工作,并且大量用于注浆技术中,因而水玻璃化学注浆法也得到了不断的改进与完善,直到现在还广泛被用于矿井、隧道、大坝、桥墩等的注浆工程之中。据日本资料报道,在所有化学注浆材料中,水玻璃浆液最广泛使用。

3 电力构架

1)构架、设备支架等构筑物应根据变电站的电压等级、规模、施工及运行条件、制作水平、运输条件及当地的气候条件来选择合适的结构,其外形应做到相互协调,支架还应与上部设备相协调。

2)330 kV及以上构架柱宜采用格构式钢结构或A字柱钢管结构。220 kV及以下构架柱可采用水泥杆或A字柱钢管结构。梁宜用三角形或矩形断面的格构式钢梁。当A字柱平面外稳定不能满足要求时,应设置端撑。500 kV及以上构架梁内宜设置走道并与柱的爬梯相连接。

3)变电站的屋外构支架应采用热镀锌、喷锌或其他可靠防腐措施。

4)屋外构支架挠度不宜超过限值。

5)配电装置内的平台两端应设置扶梯,扶梯和走道栏杆的高度为1.1 m,走道板宜用热镀锌的花纹钢板。

6)构架及支架等构筑物,宜采用混凝土刚性基础或钢筋混凝土扩展基础。

7)构架、支架及其他构筑物的基础,当验算上拔或倾覆稳定时,荷载效应应按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合,基础上拔或倾覆弯矩应小于或等于基础的抗拔力或抗倾覆弯矩除以限值表中的稳定系数。当基础处于稳定的地下水位以下时,应计算浮力的影响。

8)架构及设备支架的柱插入基础杯口的深度不应小于《220kV~750kV变电站设计技术规程》表7.4.8的规定值。根据吊装稳定需要,柱插入杯口深度还不应小于0.05倍柱身高度。但当施工采取打临时拉线等措施时可不受限制。

9)构架及支架的杯口,当杯壁厚度与杯壁高度之比(当基础为阶梯型且杯口深大于第一台阶高度时,取壁厚与第一阶壁高之比)大于或等于0.5(对构架)或0.4(对支架)时,允许杯壁内不配置钢筋。杯壁厚度及底板扣除杯口深度后的净厚度均不应小于150 mm。

10)空心管构、支架柱底内应采取可靠防止积水措施:管底埋管或灌混凝土,混凝土上部开泻水孔;柱脚在地面以下的部分应采取强度等级较低的混凝土包裹(保护层厚度不应小于50 mm)。并应使包裹的混凝土高出地面不小于150 mm;当柱脚地面在地面以上时,柱脚地面应高出地面不小于l00 mm。

11)电缆沟的侧壁宜采用砌体结构,在地质条件差、地基土不均匀的地段可局部采用钢筋混凝土或混凝土结构,混凝土盖板宜双面配筋。对于严寒地区,湿陷性黄土、膨胀土等地区,不宜采用砖砌电缆沟。砌体沟壁顶端处宜设置混凝土压顶梁。

4 矩形水池实例

4.1 设计资料

池顶活荷P1=4.5(kN/m2);覆土厚度ht=200(mm);池内水位Hw=3000(mm);容许承载力R=90(kN/m2)。

水池长度H=12000(mm);水池宽度B=8000(mm);池壁高度h0=3000(mm);底板外伸C1=500(mm)。

底板厚度h1=300(mm);顶板厚度h2=200(mm);垫层厚度h3=100(mm);池壁厚度h4=250(mm)。

地基承载力设计值R=90(kPa)。

支柱数n1=2 ;支柱截面尺寸a1=300(mm)。

地下水位高于底板Hd=1500(mm);抗浮安全系数Kf=1.10。

4.2 地基承载力验算

1)底板面积AR1=(H+2*h4+2*C1)*(B+2*h4+2*C1)

=(12+2*0.25+2*0.5)*(8+2*0.25+2*0.5)=128.2(m2)

2)顶板面积AR2=(H+2*h4)*(B+2*h4)

=(12+2*0.25)*(8+2*0.25)=106.2(m2)

3)支柱重量Fk1=25*a1*a1*H0*n1=25*0.3*0.3*3*2=13.5(kN)

4)池顶荷载Pg=P1+ht*18=4.5+0.2*18=8.1(kN/m2)

5)池壁重量CB=25*(H+2*h4+B)*2*H0*h4=25*(12+2*0.25+8)*2*3*0.25=768.7(kN)

6)底板重量DB1=25*AR1*h1=25*128.2*0.3=961.5(kN)

7)顶板重量DB2=25*AR2*h2=25*106.2*0.2=531(kN)

8)水池全重G=CB+DB1+DB2+Fk1=768.7+961.5+531+13.5=2274.7(kN)

9)单位面积水重Pwg=(H*B*Hw*10)/AR1=(12*8*3*10)/128.2=22.46(kN/m2)

10)单位面积垫层重Pd=23*h3=23*0.1=2.3(kN/m2)

11)地基反力R0=Pg+G/AR1+Pwg+Pd=8.1+2274.7/128.2+22.46+1.79=50(kN/m2)

R0=50(kN/m2)

4.3 水池整体抗浮验算

底板外伸部分回填土重Fkt=[(H+2 *h4+2*C1)+(B+2*h4)]*2*C1*H0*16=[(12+2*0.25+2*0.5)+(8+2*0.25)]*2*0.5*3*16=1056(kN)

抗浮全重Fk=G+ht*AR2*16+Fkt(抗浮时覆土容重取16 kN/m3)=2274.7+0.2*106.2*16+1056=3638(kN)

总浮力Fw=AR2*(Hd+h1)*10=106.2*(1.5+0.3)*10=1912(kN)

Fk=3638(kN)>Kf*Fw=2103.2(kN)整体抗浮验算满足要求。

4.4 水池局部抗浮验算

单位面积抗浮力G1=[(16*ht+25*h1+25*h2)*AR2+Fk1]/AR2=[(16*0.2+25*0.3+25*0.2)*106.2+13.5]/106.2=16(kN/m2)

局部浮力Fw1=10*(Hd+h1)=10*(1.5+0.3)=18(kN/m2)

G1=16(kN/m2)

4.5 荷载计算

1)池内水压Pw=rw*H0=10*3=30(kN/m2)

2)池外土压Pt:池壁顶端Pt0=[Pg+rt*(ht+h2)]*[Tan(45-30/2)^2]=[8.1+18*(0.2+0.2)]*[Tan(45-30/2)^2]=5.09(kN/m2)

池壁底端Pt1=[Pg+rt*(ht+h2+H0-Hd)+rt*Hd]*[Tan(45-/2)^2]+10*Hd=[8.1+18*(0.2+0.2+3-1.5)+10*1.5]*[Tan(45-30/2)^2]+10*1.5=34.09(kN/m2)

池底荷载qD=Pg+(Fk1+CB)/AR2=8.1+(13.5+768.7)/

106.2=14.20(kN/m2)

4.6 内力计算

(H边)池壁内力计算:H/H0=12000/3000=4,由于H/H0>2故按竖向单向板(挡土墙)计算池壁内力。

1)池外(土、水)压力作用下池壁内力。

Pt0=Pt1-Pt2=34.09-5.09=29(kN/m2)

U=Pt2/Pt1=5.09/34.09=0.14

V=(9*U^2+7*U+4)/20)^0.5=(9*0.14^2+7*0.14+4)/20)^0.5=0.50

QA=[(11*Pt2+4*Pt1)*H0]/40=[11*5.09+4*34.09)*3]/40=14.0

Y0=(V-U)*H0/(1-U)=(0.50-0.14)*3000/(1-0.14)=1.2

最大弯矩Mn1=QA*Y0-[Pt2*(Y0^2)]/2-[(Pt0*(Y0^3)]/(6*H)

=14.0*1.2-[5.09*(1.2^2)]/2-[29*(1.2^3)]/(6*12)=12.4(kN·m)

底端弯矩Mn2=-(7*Pt2+8*Pt1)*H0^2/120=

-(7*5.09+8*34.09)*3^2/120=-23.0(kN·m)

角隅最大弯矩Mj1=-0.076*Pt1*H0^2=-0.076*34.09*3^2=-3.4(kN·m)

2)池内水压力作用下池壁内力。

最大弯矩Mw1=0.0298*Pw*H0^2=0.0298*30*3^2=8.04(kN·m)

最大弯矩位置,距底端0.553*H0=1.659(m)

底 端 弯 矩Mw2=-(Pw*H0^2)/15=-(30*3^2)/15=-18(kN·m)

角隅最大弯矩Mj2=-0.035*Pw*H0^2=-0.035*30*3^2=-9.4(kN·m)

由于B边池壁高度与H边相同,故计算从略,内力计算结果参见H边池壁计算。

5 结论

综合考虑以各具体方案及现实存在的可变性因素和固定因素,进行总体上适用于电气专业使用的结构、构筑物,分部上,每个具体构筑物或地基基础的处理又都满足相应的使用要求和安全性评价。

参考文献

[1]韩立军,张茂林,贺永年.岩土加固技术[M].徐州:中国矿业大学出版社,2005.

[2]王国际.注浆技术理论与实践[M].徐州:中国矿业大学出版社,2000.

变电站结构设计第5篇

关键词:变电站;设备;运行;温度监测系统;无线传感器;网络技术;分析

中图分类号:TM930 文献标识码:A

在无线通信技术领域中,无线传感器网络技术作为一种新兴的无线通信网络技术,不仅代表着无线通信技术的发展方向,并且在实际通信传输应用中,能够实现对于传输数据信息的获取以及传输、处理等,同时,无线传感器网络技术还能够实现目标系统控制的一体化智能管理,具有非常明显的无线通信先进技术优势。尤其是随着现代信息技术不断发展以及网络通信技术的进步,不仅推动了无线传感器网络技术的快速发展,而且也促进了该技术在实际通信传输中的应用推广。对于电力系统来讲,变电站是整个电力系统的重要组成部分,对于电力系统的安全稳定运行实现有着很大的影响和作用。尤其是变电站结构中的高压开关柜以及母线接头、输变电线路接头、电缆接头、室外隔离开关等,对于变电站安全稳定运行比较重要的设备装置,它们在变电站运行应用过程中,极容易因为装置设备老化或者是温度过高等问题,发生运行故障事故,对于变电站结构的安全以及正常稳定运行有着很大的不利影响。基于无线传感器网络的变电站设备温度监测系统,就是针对变电站设备运行中由于温度等因素引起的设备运行故障问题,进行监测与控制实现,以保证变电站设备的正常与稳定运行实现,保证整个电力系统的安全稳定运行。

1 变电站设备温度监测系统结构分析

在进行基于无线传感器网络的变电站设备温度监测系统的整体框架结构设计过程中,根据电力系统变电站设备温度监测系统的实际应用情况,考虑将变电站设备温度监测系统的整体框架结构设计为三层,即变电站设备温度监测系统的数据采集结构层和系统通信结构层、管理分析层。

其中,变电站设备的数据采集结构层主要是在变电站运行设备运行过程中,对于设备运行环境中的各种温度数据信号进行采集,它主要是通过分布在变电站设备中的温度传感器节点以及中心节点,形成一个无线传感器网络,实现对于变电站运行过程中,各种设备的温度信号进行采集收集;而变电站设备温度监测系统的系统通信结构层,主要指的是变电站设备温度监测系统中中心节点和主控室中监测计算机设备之间的通信设置,在进行变电站设备温度监测系统的中心节点以及主控室监测计算机之间通信实现时,主要是通过RS-485总线,实现温度监测系统中多个中心节点的通信功能,通信过程中主要是使用的主从应答方式实现通信传输。此外,变电站设备温度监测系统的管理分析层,主要是对于系统采集层所采集的数据信息进行分析处理。通常情况下,由变电站设备温度监测系统中的数据采集结构层进行变电站运行过程中,变电站设备运行的温度数据信息进行监测采集之后,通过系统通信结构层完成所采集数据信息的通信传输,再由温度监测系统主控室的计算机对于采集并传输的数据信息进行分析处理实现,同时变电站温度监测系统中的管理分析层不仅能够实现对于采集数据信息的分析处理,同时能够对于数据信息的分析处理结果进行显示以及储存、打印和控制等。如下图1所示,为变电站设备温度监测系统的设计框架结构示意图。

2 变电站设备温度监测系统的硬件设计分析

在进行基于无线传感器网络的变电站设备温度监测系统设计中,变电站设备温度监测系统的硬件结构部分,主要包括变电站设备运行温度监测应用实现的传感器节点、中心节点以及计算机设备等,下文主要对于变电站设备温度监测系统中的传感器节点以及中心节点的设计进行分析。

2.1 温度监测系统的中心节点设计分析

在变电站设备温度监测系统中,硬件结构中的中心节点是整个系统的核心部分,它主要设置分布在变电站设备的各个合适位置处。在变电站设备温度监测系统运行过程中,中心节点既可以使用无线通信方式,对于系统中传感器节点采集到的温度信号进行汇聚,也可以对于系统采集的温度信号进行计算以及分析、整合等,并嵌入在RS-485总线上,以备系统中监控计算机的采集应用。

如下图2所示,为温度监测系统中心节点的设计结构示意图。通常情况下,中心节点主要是由微处理器单元以及无线通信单元、串行通信单元、电源单元、存储单元和报警显示单元等组成。在温度监测系统中心节点的这些组成单元中,其中微处理器单元芯片以及无线通信单元的芯片,不管是选型还是传感器节点模块,都是一样的,因此,中心节点的这两个单元一致的,在设计中可以通用。

2.2 温度监测系统的传感器节点设计分析

在进行变电站设备温度监测系统中的传感器节点设计时,传感器的节点主要设置在变电站结构中的各个温度监测点上,传感器节点的运行实现主要是通过电池作为供电电源,由于温度监测系统中传感器节点的工作运行环境比较恶劣,并且传感器节点运行过程中的电磁干扰比较严重,因此,在进行温度监测系统传感器节点的设计中,还需要注意进行传感器节点的抗干扰性能以及低功耗性能特征的设计实现。进行温度监测系统中传感器节点抗干扰性能的设计,主要就是要求传感器节点的体积应当足够小,以避免对于温度监测设备本身特性的影响控制在最小,同时,还需要在进行传感器节点的设计过程中,注意对于传感器节点的扩展性以及灵活性、安全性和稳定性的设计实现与满足。如下图3所示,为温度监测系统传感器节点的结构设计示意图。根据下图可知,温度监测系统中传感器节点的结构设计,主要包括微处理器单元结构部分以及无线通信单元部分、数据采集单元部分、电源单元部分等四个结构部分。

3 变电站设备温度监测系统的软件设计分析

基于无线传感器网络的变电站设备温度监测系统软件设计,主要包括变电站设备温度监测系统的传感器节点、中心节点以及计算机监测软件等的设计实现。首先,在进行变电站设备温度监测系统的软件部分设计过程中,为了避免温度监测系统在实际监测运行中,系统中的多个传感器节点在同一时间进行数据的发送造成的矛盾问题发生,对于无线传感器网络内部的通信,主要是采用基于时分多址的网络通信控制协议,进行系统通信的设计实现,通过每个时元多个时帧的划分,并将每个时帧对分成一定数量的时隙进行网络数据信号的收发实现避免传感器网络节点之间的通信矛盾,保证通信传输的正常稳定与通信传输节能效果实现。

如下图4所示,为温度监测系统中传感器节点软件系统的流程示意图。在变电站设备温度监测系统中,传感器节点软件结构部分在变电站设备运行传输的一个时帧周期中,主要是进行中心节点控制命令的接受以及变电站设备运行温度数据的采集、发送,进行休眠状态等。此外,对于变电站设备温度控制系统中的中心节点软件结构部分,在进行设计过程中主要将一个中心节点设计为最多可以进行32个温度传感器节点的带动实现,这些中心节点以及传感器节点组成温度监测系统中的一个子系统,并且每一个子系统中都有特有的网络标号,以避免运行监测中不同子系统之间的数据串扰问题发生。最后,变电站设备温度监测系统中的计算机监测软件的设计实现,主要是在计算机Visual Basic6.0作为软件设计平台的基础上设计实现的。

结语

总之,基于无线传感器网络的变电站设备温度监测系统设计,作为一种比较新的温度监测系统设计方式,在设计过程中,应注意结合变电站设备运行的实际情况,在遵循无线传感器网络技术原理的要求下,进行设计实现。本文中无线传感器网络变电站温度监测系统设计方案,经过实地运行调试与测试验证,是可行的。

参考文献

[1]沈楚焱,杨鹏,史旺旺.基于无线传感器网络的预装式变电站测控系统[J].机电工程.2012.

变电站结构设计第6篇

关键词:给排水工程;变电站;结构耐久性;分析;建议

Abstract: water supply and drainage engineering structure durability for the protection of substation in sewage discharge is very important, therefore, this article through to the transformer substation engineering structure durability design were analyzed, including construction materials, construction quality and the use of the environment, structure and service life of several put forward related suggestions.

Key words: water supply and drainage engineering; substation; durability; analysis; suggestions

中图分类号:TU991 文献标识码:A文章编号:

引言

变电站排水工程主要包括污水排水管道及检查井等,一般都是使用钢筋混凝土材料进行设计。

变电站排水工程结构耐久性设计存在的问题

1.设计理念落后

目前,在各个行业中都普遍存在着设计人员对混凝土结构耐久性设计意识不强的现象。耐久性和强度作为混凝土的两大基本特性,但是,大部分设计人员由于对混凝土耐久重要性的认识不强,导致其过分注重其裂缝及承载力的设计,也就是说将混凝土的强度设计作为混凝土结构设计的重点。设计中的表现尚且如此,更何谈在实际施工中采取有关措施提高混凝土结构耐久性。同时,根据有关数据显示,在我国众多使用混凝土就够的行业,设计普遍达不到预期的效果,正是由于设计人员在设计中对混凝土结构耐久性意识不强,从而导致了混凝土结构使用寿命大大的减低,这种现象尤其表现在外部环境比较恶劣的地区。

排水工程结构设计规范存在的问题

目前,有关给排水工程混凝土结构耐久性设计的主要规范中,有的没有对混凝土耐久性设计规范进行考虑,有的虽然提及了,但不是很明确,甚至有的规范中对混凝土结构耐久性设计的要求不尽相同,就有关的主要规范中的这些问题来看,除了无法给设计人员提供依据且造成其无所适从之外,更说明了研究人员对此仍缺乏深入的定量分析。

给变电站排水工程耐久性设计的建议

做好变电站排水工程结构耐久性设计,首先,设计人员应当在混凝土结构设计时对其结构耐久性和强度两方面的重视程度都要保持均衡,而且要根据不同的环境对设计进行改善,深刻理解混凝土结构耐久性对于排水工程乃至我国各类工程发展的重要作用。

1.有关结构的使用年限

目前,混凝土在各个行业中应经被广泛的应用,但是,在其近百年的使用过程中,尚没有关于其建筑物在无修状态下的使用年限的规定。根据我国相关规范的要求,混凝土结构在无修状态下的使用年限都在50~100年左右,因此,本文建议变电站排水工程设计的混凝土结构耐久性应当保持在50~100年。而且,排水工程的混凝土结构长期处于污水浸泡及地质环境的影响下,因而,电力系统负责人在该变电站排水工程建设前,应当在与承包者谈判时,要求其最少保证变电站排水工程结构耐久性为50年。

有关环境的类别

变电站排水工程结构耐久性设计人员应当对变电站所排污水及地质环境进行了解,并且将了解的结果和有关的规范标准进行比对,同时从混凝土结构的耐久性和强度两方面出发,对变电站排水工程结构进行合理的设计。尤其是对变电站的污水水质情况要进行充分的了解,包括污水中可能出现的各种腐蚀性化合物及元素对混凝土结构造成的危害,以保证排水工程耐久性和强度为核心,保证变电站排水工程能够在无修状态下满足设计的使用年限。

变电站排水工程结构耐久性设计中混凝土材料及其构造的要求

包括混凝土材料的抗渗等级和强度等级、抗冻等级及最小水泥用量、最大含碱量及最大水胶比、最大氯离子含量等都是混凝土结构耐久性设计的要求。然而这些要求在相关的规范中的要求都比较简单甚至不全,因此,设计人员应当通过实际施工要求结合多方面的规范进行设计。包括伸缩缝的设置和裂缝控制宽度、最小配筋率和钢筋锚固剂连接、钢筋分布规定和钢筋保护层厚度等一些其他别的规定都是混凝土构造的要求。虽然部分规范中对于这些给出了具体的要求,但是其中对环境因素的影响没有进行要求。因此本文建议设计人员在满足变电站混凝土结构耐久性进行设计时,应当参考《混凝土结构耐久性设计规范》,其中对于混凝土构造的规定要求,在适用变电站排水工程实际使用方面有比较充分的考虑,能够有效的帮助设计人员进行排水工程结构耐久性的设计。

变电站排水工程混凝土结构耐久性关于施工质量的建议

排水工程施工包括材料质量和施工质量两个方面,首先,变电站排水工程混凝土结构施工单位应当对材料进行严格的检测,保证混凝土材料满足施工及使用要求。在混凝土结构施工中,应当保证混凝土结构表层的均匀性和密实性,而且应当进行良好的养护,同时,保证准确的对混凝土表层厚度进行施工,还包括混凝土后浇筑带及各类构造缝的浇筑质量。需要指出的是,在冬季进行排水工程混凝土结构进行养护,会对其结构耐久性造成一定的影响。但是,在目前有关给排水工程施工质量的规范中对混凝土结构耐久性没有特殊的要求。因此本文建议施工技术人员可同时参考《混凝土结构耐久性设计规范》和中国土木工程学会标准《混凝土结构耐久性设计与施工指南》中的有关规定要求,以便为更好地进行变电站排水工程混凝土结构耐久性的施工。

总结

排水工程是变电站整个工程项目中重要的一部分,其结构的强度和耐久性对于变电站的正常运转都起到关键的作用。对于目前排水工程结构设计耐久性方面存在的缺陷,包括相关规范中对混凝土结构耐久性的不明确等现象,都是制约排水工程发展的重要因素,可以看出,排水工程整个行业的发展仍需各个阶层人员的进一步努力。

参考文献:

变电站结构设计第7篇

1变电站建设工程中的土建设计

1.1变电站建设工程中土建工程的特征

我们对变电站建设工程中土建工程的特征进行分析,总结出如下几点:①变电站建设需要较高的技术水平和庞大的资金。变电站建设中的设备精密程度一流,基本上属于自动化水平。因此,如今的变电站基本上是无需人看守管理的。设备的好坏决定变电站的配套建设水平的好坏。想要保证高精度的设备稳定运行,必须要提高配套建设的水平。②变电站建设对地形、地质条件要求特殊。一般情况下为了避免洪水灾害,变电站会建在地势比较高的地方,不能在断层、风口、矿藏等不稳定环境中建设变电站。③变电站建设工程中,变电站的占地面积各不相同,布置方式也各不相同,其原因在于变电站的电压等级不同和进出线规模不同。④变电站建设工程中流程较细。

1.2变电站建设工程中土建工程的设计

变电站建设工程中土建工程的设计主要分为地址选择、线路选择、土建方案设计和士建施工图纸的绘制。①变电站建设工程在地址的选择上主要是以负荷中心为基准。负荷中心的计算,需要电力系统人员对电网做长时间的分析和规划,并且电力系统人员还要具备变电站建设的主变和接入系统方案以及其余资料。变电站建设需要离负荷中心较近,在选址中还需考虑变电站建设地址与城建规划的冲突性,与土地征用规定的相符性,与不良地质构造及矿产资源的合适性和对周边环境的影响性。②变电站建设工程在线路的选择上要考虑多种条件,合理安排,其建设不要选择拆迁较多的地方和军事通讯要地,也要避免线路跨越小河和保护景点。③变电站建设工程中土建设计主要由建筑平面设计、立面设计、地基处理方案设计、结构方案设计、基础方案设计、水工方案设计等构成。

2变电站建设工程中容易忽略的问题

对于35kV~110kV变电站,在进行变电站建设工程的土建工程设计时,对于10kv高压配电室,大多没有考虑到夏天炎热天气的降温。高压室内温度过高,有时会达到50度,而且设备在运行中温度也会上升,设备在此高温下运行,会使设备的预期寿命减短,同时也会让橡胶及塑料件老化得更快。假如设备的密封性能遭到损坏,会使正常检修周期越来越短,因此,在巡视检查的时候必须要严格、仔细,否则会造成不可估量的设备事故。在高温时段,工作人员巡视设备和故障检修都会很累,因此,必须要降低高压室内的温度。

3变电站建设工程中土建工程的施工

3.1变电站建设工程中土建工程的技术采用

变电站建设工程中土建工程主要采用如下技术。①土建工程主建筑结构的抗震技术,需注意科学选址、结构选型和施工组织技术。②土建工程的地基处理技术,需注重建筑基础、围墙基础和变压器等基础的处理技术。③土建工程中的防火防噪技术,需注意在设计时就采取相应措施。

3.2变电站建设工程中土建工程的施工

变电站建设工程中在土建工程施工前,需要有前期的准备工作。①施工方法和施工安排都要经过详细的研究,以保证电气设备和土建工程的相符性。在土建工程基础施工阶段,必须根据图纸进行施工,不容马虎和出现差错。②基础施工阶段,土建工程要与电气施工互相配合,做好前期的预埋和准备,对基础底板的接地建设要细心处理。要是把基础主筋作为接地装置,要仔细选择其柱子,然后散开主筋的基础根部分,最后和底筋焊接在一起,标记下来。对测接地电阻使用的干线测试点也要十分重视。③变电站建设工程的土建结构施工中,土建施工者需根据浇筑工程的进度和流水作业的流程要求来浇筑混凝土。整个过程需与气工程建设人员相协调,埋好电管,以确保整个工程流畅。绑扎底层钢筋前,不能给浇筑的混凝土楼板埋设电管,须严格根据图纸操作,直到上层钢筋绑扎。④在装修施工上,管理预埋以及辅助电气设备的安装是根据水平线与隔墙线进行的,要求较高,需细心检查保持准确性。土建施工者要配合电气人员,严格检查电气安装预留孔,合格后才能进行土建抹灰建设。抹灰建设时,不能有敞口现象,检孔和收口也要检查,以保持平滑。

4结语

变电站结构设计第8篇

【关键词】全寿命周期;建筑施工项目;工程寿命

传统的工程建设以建设过程为对象,以质量、工期、成本为目标,进而形成了以三大控制为核心的项目管理。从实践看来,这种工程项目成功的标准造成了项目管理过于技术化,项目管理者的思维过于现实和近视,以及工程的局限性。现代工程项目投资大,消耗的社会资源和自然资源多,工程建成后的运营期长,因此,必须承担相应的社会责任和历史责任。工程的社会责任强调其与自然环境、社会环境的协调,工程的历史责任要求其能持续的符合将来人们对工程的需求。

1 工程寿命周期概念

从理论上说,建筑产品工程全寿命周期是指工程产品从研究开发、设计、建造、使用和直到报废所经历的全部时间。因考察的角度不同,建筑产品的寿命可以分为物理寿命、技术(功能)寿命、经济寿命等。物理寿命,是指工程产品从开始建设,直到不堪再用而予以报废的全部时间过程。在现实中,建筑产品由于各种原因而往往无法达到物理寿命的终点。技术寿命,或功能寿命,是指工程产品从开始建设到无法再发挥其预定功能目标所经历的时间,也即建筑工程产品能维持其使用价值的时间过程。经济寿命,是从经济角度看设备最合理的使用期限,具体言之,即产品年平均使用成本的最低年数。

2 变电站工程系统结构

工程系统结构(Engineering Breakdown Structure,EBS)

是指在工程系统功能分析的基础上按技术、专业或功能的分解方法,将工程系统分解为一定细度的子目而形成的树状结构。变电站工程系统分解是全寿命周期设计集成研究的基础性工作,其分解结果构成变电站工程系统结构集成。

一个工程系统通常是由许多“功能面”组成的综合体,工程的总功能及工程的运行是所属各个功能面综合作用的结果,而每个功能面是由许多有一定专业特色的工程要素构成的。这些要素具有明显的专业特征,一般不能独立存在,它们必须通过系统集成共同组合成功能面。专业工程要素的形态,有的是实体系统,比如变电站的土建部分;有的是软件系统,比如变电站的变电一次、变电二次等。功能面与专业工程要素共同构成工程子系统,它们是工程系统结构的分解结果。

工程系统分解必须遵守整体性、系统性和可追溯性的原则。具体标准为在内容上具有完整性,隶属关系上不具交叉性;各层次有相同的性质;各EBS子目之间的界面彼此清晰,以便于进行安排和协调。工程系统分解后的子目,在工作管理上,每个EBS子目都应区别不同的工作内容及责任者;在费用管理上,最低层的每一个EBS子目都应与一个或多个费用统计点相联系,保证有对应的费用累加追溯能力;在技术状态上,每个EBS子目都应是一个技术状态单元,以便于进行技术状态控制;在合同管理上,每个EBS子目都应是一个合同项目,便于与合同工作说明建立联系。另外,在整个工程系统中起作用的要素,或属于多功能面上相联系的要素,常常可以作为独立的子目对待,如变电站中的土建子目。

3 变电站设计阶段的要点控制

3.1 站区规划设计

站区规划前,应结合站址的地形地貌、水文气象、水源电源、交通运输等自然条件,制定站区规划原则。一般要考虑工艺布置的要求以及施工、运行、检修和生态环境保护的需要,在满足工艺要求的同时,能使变电站施工、运行、检修方便,并尽量做到水土保持、不污染环境、节约资源。

3.2 土建总平面布置设计

总平面设计应根据电气总平面进行布置,在满足站区总体规划要求的同时,尽量使站内工艺布置合理,做到分区明确、交通方便、节约用地。总平面布置一般采用模块式布置,将站区划分为多个功能区域,如110 kV配电装置区、220 kV配电装置区、主变及配电装置楼场地等。通过站内道路将各个功能区紧密联系在一起,同时站内道路在宽度、转弯半径上满足大件运输及变电站运行、检修和消防的需要。为了节约用地,近期建设的建(构)筑物应集中布置;在满足消防间距要求的前提下,各建筑之间尽量紧凑布置。

3.3 竖向布置设计

站区场地设计标高首先需根据电压等级,考虑百年一遇或五十年一遇的洪水水位、历史最高内涝水位。在满足洪水水位及内涝水位后,通过土方综合平衡计算,使站区场地平整土石方量最小,进而确定站区场地设计标高。无论竖向布置是平坡式还是阶梯式,在兼顾出线规划顺畅、工艺布置合理的前提下,应尽量结合原有地形,以减少不必要的土石方工程量。

边坡处理是竖向布置设计中必须考虑的问题。

设计边坡高度应根据工程地质勘察报告确定,边坡高差不大时采用挡土墙处理;当边坡高差较大时,可采用挡土墙+护坡处理。在墙(坡)顶和墙(坡)脚设置截水沟、排水沟。上述措施有利于边坡稳固且不受雨水冲刷,防止水土流失,同时避免因放坡而占用大量土地。

3.4 主要建(构)筑方案设计

建(构)筑方案设计除包括建筑平面、立面方案设计外,还包括结构及基础方案设计、地基处理方案设计、暖通通风及水工方案设计。为了节约用地,变电站建筑一般采用联合布置形式进行设计。电气设备在满足工艺要求的前提下,应尽量布置在1座主控通信楼或配电装置楼中。

在结构方案设计上,新建变电站的主要建筑物基本上采用钢筋混凝土框架结构的结构方案,新建变电站的构架及支架基本上采用钢结构。同时根据变电站的重要程度及站址的抗震设防烈度,确定建(构)筑物的抗震等级。建筑基础形式需根据地质情况选择,一般采用的形式有独立基础、桩基础,而筏式基础、条形基础在变电站中很少采用。

地基处理方案应根据地质情况进行选择,地质条件好时只需采用天然地基;填土较厚时可以采用强夯处理;当遇到较厚淤泥时,可采用水泥土搅拌桩、管桩、灌注桩以及预压法进行处理。

4、结束语

总之,成本管理是工程项目管理的重要内容,建筑施工项目的全寿命周期成本控制过程是一个系统工程。全寿命周期管理的精髓是集成,集成的目的就是要体现整体大于部分之和的哲学思想。变电站全寿命周期设计集成技术系统是工程系统结构维和设计目标结构维通过映射而形成的。这两维本身就是划分科学、内涵丰富的集成体。所以,在映射基础上构建的网状结构的设计技术系统,是先进有效的理论工具。然而工具的应用需在正确思想与理念的指导下进行,所以本文也着重提出了工程建设必须承载对社会和历史负责的使命,并落实到具体的设计目标上。今后的研究方向可以针对其他不同类型的建设工程提出其适用的设计集成工具。也可以在变电站设计集成系统中按照适用性与协调性的原则,研究具体应用的技术手段与措施。

参考文献: