时间：2023-08-18 09:32:48
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【 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.
中图分类号：TU391文献标识码： A 文章编号：
1.前言
变电站，改变电压的场所。为了把发电厂发出来的电能输送到较远的地方，必须把电压升高，变为高压电，到用户附近再按需要把电压降低，这种升降电压的工作靠变电站来完成。它的主要作用是将一些设备组装起来,用以切断或接通、改变或者调整电压, [1]而在电力系统中,变电站是输配电的关键点。变电站的结构的安全性及稳定性对于整个电力系统的安全运行及稳定性具有重要的意义。目前,我国的变电站已基本实现了标准化,甚至有些电网（如南方电网）已经拥有了标准化设计的具体实施方案，对于实现基建工程“一体化、规范化”管理有着重要意义。在主网变电站建构物中，主控楼、配电楼及构支架是其结构的主体，建筑结构主要采用钢筋混凝土框架结构；构支架主要采用钢管杆。本文将就主网变电站结构设计的两个设计要点——变电站框架结构设计和钢结构构架设计进行分析和探讨。
2.变电站框架结构设计
变电站建筑宜根据建筑物重要性、安全等级、抗震设防烈度采用适宜的结构形式，且变电站结构设计应满足强度、稳定、变形、抗裂及抗震等要求，并在总结实践中积极慎重推广先进技术，采用成熟的新结构和新材料。随着经济及技术的发展，我国大部分地区砖混结构变电站建筑已被钢筋混凝土框架结构所代替。为此本文作者就变电站框架结构的设计主要要点阐述如下:
2.1变电站结构设计的详细说明
变电站结构设计的说明书一般而言主要包括：结构设计的理论依据以及现实依据,变电站所处的详细的地理情况、地基抗震的能力以及承载力、材料的质量等级等,在施工图中没有画出来，一般要用文字进行详细的说明。
2.2 基础设计
变电站的框架基础，当地质条件好时，首先考虑采用单独基础，其次为条形基础，如天然地基不能满足强度和变形要求时，可考虑采用桩基础，也可采用人工处理地基的办法，如换土、强力夯实等方法。在设计时，一定要按照地基的实际情况进行设计。比如，柱下扩展基础的宽度过宽时，或者是地基整体上很不匀称时，或者是地基的硬度不够时，就要考虑是否利用柱下条基来加强结构的稳定性。另外，节点地方的基础面积应该要给予适当的加宽，因为它被双向利用，所以有可能带来一些意想不到的不利因素。而在使用桩基础时，则一定要按照当地的地质情况进行选桩。
2.3 结构平面设计
在进行结构平面设计时，梁板布置应根据电气设备布置及荷重分布状况，选择经济合理的梁板布置方案。楼（地）面活荷载应根据电气运行、检修、设备布置等情况进行取值。现浇板的配筋的选择不能过于随意，一定要按照相关的规范及标准进行选择。一般情况下，现浇板的配筋主要采用Ⅱ级钢，而不能使用Ⅰ级钢，这也是为了保证变电站整体结构的质量的需要。钢筋的布筋的方式一般都采用大直径或者是大间距的方式，要尽可能地使钢筋板上下的钢筋的距离相等，而且应该要尽可能的减少其直径的类型。另外，在对框架进行填充时，一般选用轻质的的隔墙，过梁也多是使用现浇的梁带。在做结构平面设计时，一定要对这些情况进行详细的说明。
2.4 梁的设计
梁的设计应该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，且千万注意次梁搭建的地方不能靠近主梁的支座，次梁如果处在主梁支座的附近，那么就必须要注意考虑次梁可能引起的主梁的抗扭，或者采取增加抗扭箍筋和纵筋的方式来进行平衡，或者是使用现浇板。从理论上来讲，梁纵筋所必须要遵循的一个原则就是——小直径和小间距原则，这有利于防止发生分裂，但是必须要注意的一个问题——钢筋之间的距离必须要满足相关要求，与梁横截面相配合。[2]
2.5 框架柱的设计
柱的设计中，应对轴压比的制约要使用强度较高的混凝土,同时应适当减少断面的尺寸。控制柱的剪跨比主要是为了保证柱的延性，为简化计算一般通过控制柱的长细比≧4（又称长柱）来实现。尽量避免短柱，短柱箍筋应全高加密，其纵筋不宜过大。在建筑物周边的主轴线上尽可能设柱，避免有较大跨度的悬挑结构。框架柱的纵横两个方向尽可能对应设柱，以满足双向支承要求。
2.6 楼梯的设计
根据建筑图对楼梯的布置，确定钢筋砼楼梯的结构形式，一般采用板式和梁式两种基本型式。梁式楼梯跨步板，可按一个踏步作为计算单元，作纵向简支计算。梁式楼梯的梯段、斜梁，一般按简支计算；板式楼梯的斜板，考虑其支座对梯段的嵌固影响，计算时，跨中及支座弯矩，可近似取为1/10ql2。平台板为单向板，计算弯矩可取1/8 ql2或1/10ql2，视支座嵌固影响而定；平台梁按简支梁计算。
3 变电站的钢结构构架设计
变电构架的受力主要以水平荷载为主，承受的主要水平荷载是导线及地线的张力，其次是风力。构架特点是柱高而断面细小，属于大柔度结构。当前，我国南方地区尤其是一些经济比较发达的地区的变电站多采用钢管杆构架,梁采用格构式或钢管梁,与混凝土相比，具有较高的强度和韧性，性能稳定，适合批量生产，既节约了成本，也美化了整个变电站的外观。
3.1 采用自动化的方式对钢架的节点进行受力分析
当前计算机技术的迅猛发展，计算机技术已经开始深入到学科的各个领域，
同时也为改善我国变电站系统的设计提供了强大的技术支持。所以在进行变电站的结构的设计时，应该要积极引进信息化自动系统，以便能够准确的分析变电站的钢架结构的各个节点的受力情况，避免人工计算带来的误差，影响整个结构的设计的准确度，使得变电站的设计走上自动化发展的道路。对于构架使用空间结构计算分析软件来完成静力分析更符合结构实际受力性能，计算结果更精确，空间结构计算分析软件首推STAAD/CHINA。
3.2 变电站的钢结构构架设计要点
变电站构架的受力一般而言主要以水平受力为主，其受力的来源主要是导线和地线之间形成的张力。还有就是来自外界的风力。而导线与地线之间形成的张力的大小程度受多个因素的影响，主要有导线的档距、弧垂、导线自重、覆冰厚度、引下线重量和安装导线检修上人为的因素等，外界气温的变化在很大的程度上则决定了导线的弧垂。[3]因此根据电气的相关的要求，带电导线对地面以及其他的周围的建筑物必须要保持一定的距离，因此变电站的构架的突出特点主要是柱相对要高而横截面相对要小。通常而言，变电站的钢结构的节点的设计是整个变电站设计的重点之一。变电站的节点的设计主要可以分为四个部分：钢管柱的连接、人字柱的柱头与柱杆件的连接、人字柱与横撑构件的连接及人字柱与基础的连接。目前，钢管柱的连接主要采用剖口对焊连接和法兰连接两种方式，其中使用比较普遍的主要是法兰连接的方式。人字柱的柱头与柱杆件的连接则主要通过钢板焊接的方式进行，采用这种方式的原因主要是因为人字柱的柱头的受力情况比较复杂，采用钢板焊接的方式可以最大限度的固定人字柱的位置，减少外界对它的影响，符合相关的设计的要求。人字柱与横撑构件的连接则采取刚性连接的方式进行，最主要的原因是因为变电站的架柱容易受到水平力的影响，其受压柱的稳定性极其容易受到破坏。人字柱与基础则主要采用杯口插入连接的方式。但是在选择这种方式的时候，一定要准确的确定钢管插入到杯口的深度。钢管插入到杯口的深度的主要由受拉杆的轴力、抗粘剪的强度、受拉杆的外直径等几个因素所决定。同时，在实际的施工过程中，还必须要密切关注相关的因素的变化，使得计算的理论值尽量与实际施工的情况相符合。
4.结语
从以上的分析中我们可以了解到，主网变电站的整体构架的设计比较复杂，涉及到的因素也比较多，例如：建筑结构的荷载、混凝土的结构设计、抗震性、变电站的地基结构等，而变电站的钢架结构的设计则是整个变电站设计的重中之重，在其设计的过程中，必须要准确的分析各个节点的受力情况以及相关的节点的连接方式，使得整个的设计符合相关的要求，最好可以实现整个设计的自动化进行，尽量的减少设计中的数据误差，使我国变电站的设计更加合理，促进我国变电站的健康可持续发展。
【参考文献】
[1]王亚刚.对变电站建筑框架结构及钢结构节点设计的探究[J].价值工程.
2011.846-47
[2]陈磊.110kV变电站结构特点和经济比较[J].电站系统工程.2011.27(6)；
中图分类号：TM77 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）01（a）-0056-01
变电站继电保护对户外柜的机械刚度和强度都有很高要求，机柜必须要能够承载一定的电气应力以及机械应力的材料构成，并且要使这些材料能够在恶劣环境下保持完整，不受环境影响。因此，外柜机的机柜表面应该涂抹上防腐材料，做好防腐保护工作，确保机械结构设计合理，方便操作，使用安全并且便于机械维修。
1 变电站继电保护户外柜的基本结构及其材料准备
1.1 变电站继电保护户外柜的结构
变电站继电保护户外柜的结构不止一种形式，它可以分为双层密封柜与单层密封柜，装配方式也有两种，分别是组装式、全焊式。单层密封柜在结构设计上具有很多优势，例如它的设计比较简单，并且制作成本低等，不过它也存在不足，热特性太差就是它最大的缺陷。双层密封柜与单层密封贵特点刚好相反，它的结构比较复杂，制作成本很高，不过它的热特性很好，方便控制。
另外，组装机柜的结构很复杂，制作成本高，不过它在流水线生产中非常适用。全焊机柜制作成本低，结构设计简单，不过它加工起来比组装柜要复杂，在流水生产线中并不适用。
1.2 变电站继电保护户外柜结构设计的材料准备
通常，为了使变电站继电保护户外柜能够适应室外的恶劣环境，会使用不锈钢作为机柜的主要材料，这样才能避免其因外界污染而生锈，甚至腐蚀，不过制作成本偏高。如果等铝板氧化后，在其表面做好喷涂工作，这样也能够达到防污染的目的。不过采取这种方式有一个缺陷，就是柜机的承受及其防护能力会大大降低。因此，户外机的设计一定要有针对性，把问题考虑全面。一般的钢板
柜机在机械强度上不存在任何问题，不过它无法经受外的恶劣环境，为了改变这个现状，必须要先对其进行必要的处理，例如采取非电解涂锌方法就是对它最好的处理方式，虽然它的制作流程比较复杂，但是制作成本低，隔热效果非常好。
2 变电站继电保护户外柜的防水、防尘设计
2.1 机械防水结构设计
如果有水侵入到户外柜的内部，变电站的各种设备会因此受损，甚至可能会被完全破坏，这就要求户外柜能够不受恶劣天气环境的影响。因此，在户外柜需要以机柜的结构特点和安装方法为依据来设计。一般来说，二次机柜的摆放都是垂直放置，柜顶的设计就比较特别，它要求设计成防雨帽的形状，以便最大限度为户外柜遮挡雨水，使户外柜不被雨水侵入。防雨帽一定要有足够的面积才能够起到保护柜机的作用，其上表面需要设计一定坡度，以免形成积水，周围设计成垂直样式，方便与户外柜主体进行装配。
2.2 机械防尘结构设计
变电站继电器保护外柜机的集成度很高，不过其材料强度偏低。一旦有较大的固体颗粒物侵入到设备中，便会给设备造成很大损害。机柜设计一定要具备防尘功能，否则，无法确保它日常工作的正常运转。通常情况下，机柜的防尘级别要达到IP5X才能视为合格产品。在对外柜机进行设计时，要对做好对柜壁缝隙的处理工作，并且在防尘垫周围要具备弹力，控制好弹性压缩的距离。同时，对通风口也要进行处理，工作人员可以利用凝胶到堵住通风口，不过此时要考虑到凝胶的性能，观察期是否能够适应室外的恶劣环境条件，如果能够达到要求，便可以使用，也要定期做好更换与维护工作。
2.3 变电站继电保护户外机的防火结构设计
着火事故在电气设备中很常见，变电站继电保护户外机的设计一定要把防火功能考虑在范围内，在设计时尽量减少内部易燃材料的使用数量，如果出现引火现象，一定要把火势控制在机柜内部。在材料选择上要特别注意尽可能选择不易致燃的材料。户外柜机的安装与其他设施没有太大关联，它比较独立，因此，其它设备可以与它保持适当距离，避免发生火灾时设备受到牵连，损失会更加严重。机柜内还可以设置防火隔挡板，防止火势肆意蔓延。
2.4 照明设施设计
机械设备的夜间维修工作对于工作人员来说很有难度，夜间由于光线比较暗，如果没有照明设备，工作人员的工作很难开展下去。因此，机柜可以安装照明装备，为工作人员的夜间维修工作创造一个良好的环境。
3 结语
变电站继电保护户外柜机械结构的设计需要从多个方面来进行考虑，本文主要介绍了户外柜的基本结构与材料准备，并对如何做好户外柜的防护设计进行了详细分析，为设计出完美的户外柜提供了理论条件。
参考文献
[1] 邸凯，常鲜戎，刘寒.圈定保护启动范围的变电站继电保护仿真模型的开发[J].电力系统保护与控制，2011（18）：134-138.
1前言
近年来，为了解决电力能源短缺的问题，我国开展了大量的变电站建设的工程项目，这在很大程度上缓解了我国电力供应紧张及增加了人民的生活质量，同时还使得我国电力系统运行更加稳定可靠。但是由于我国工程技术水平还不太完善，使得在变电站土建设计过程中存在很多不科学、不恰当的问题，经常会导致电力设备出现故障，并使得电力系统运行不正常。所以，设计人员应该把土建设计工作放在重要位置，保证变电站工程质量具有国际标准，保证变电站安全可靠运行，从而提高电力企业经济效益。
2变电站土建结构设计中常见问题
通常情况下，变电站土建工程具有非常大的复杂性、综合性，使得在变电站土建结构设计中经常会发生一些具体的问题，其主要表现在如下几个方面：
2.1变电站选址不合理由于变电站土建工程设计的技术与知识比较复杂，变电站整个工作系统具有非常多的电气设备，这些电气设备的工作状态紧密的联系在一起，在开展建设工程及设备工作过程中将给附近人们的日常生活带来严重的影响，例如：机械设备工作时出现非常大的噪音及电磁辐射污染等问题。如果变电站施工所在区域频繁出现一些恶劣天气状况，比如：暴雨、狂风、洪涝等，又由于变电站内部电压非常高、冲击电流大，非常容易出现变电站相关设备出现短路而损坏的问题，严重时会出现火灾现象，使得变电站附近的居民生命财产安全受到威胁，并给国家带来很大的经济损失。
2.2变电站内部设计不合理变电站的内部通常由很多的电气设备构成，不同的电气设备需要工作在不同的电气运行环境下。因此，在变电站土建结构设计时，若不对变电站主体结构展开全面考虑，且不重视预防一些可能会发生的安全问题，使得变电站内部容易出现着火问题，使得变电站工作运行不正常。设计人员在对变电站土建结构设计时，如若忽视一些设计细节，使得变电站预设通风口比较大或者在通风口位置未设置防护网，很容易使部分小动物从通风口跑进电气设备内，引起电气设备内部出现短路。
2.3变电站结构型式选用不合理在土建结构设计过程中，设计人员往往不重视变电站结构型式的选用环节，很多变电站土建结构设计员往往仅为了减小设计工作量，缺乏重视变电站结构型式的选择是否适用于变电站地基的实际需求，特别是填方区的设备基础选型设计如果考虑不当，导致建筑物的地基基础缺乏稳定性。同时，结构构件的质量及耐用性往往会造成地基及混凝土质量出现问题，如果地基出现稳定，将会导致混凝土发生裂缝问题或基础不均匀沉降，这将会严重影响变电站结构的使用寿命。
2.4变电站在整体布局上存在问题由于变电站内部是一个非常复杂的系统，包含很多的电气设备元件，这些电气设备还具有非常高的安装环境需求，如果变电站内部建筑平面的布局出现一些问题，很容易导致电气设备不能正常工作。通过对我们目前的变电站实际考察，发现大多数变电站整体布局存在很大的不合理性。同时，在实际变电站设计时，设计人员未全面考虑变电站整体布局的合理性问题，使得变电站建筑结构与电气安装存在一些互相冲突的部分，变电站内部工作稳定性受到严重的影响。
3针对变电站土建设计中常见问题
进行对策研究通常来说，变电站建设工程比较复杂，需要全面考虑选址问题、选址的地质条件、变电站内部电气设备所需的工作环境等方面的问题，这些因素都会影响变电站土建结构设计的实施方案。所以，设计人员必须保证变电站土建结构设计工作的科学性，在设计过程中出现的问题展开详细分析，并提出具体的解决方案，保证变电站土建结构设计在科学的指导下进行。
3.1合理选择变电站的地址对于变电站的选址问题，需要充分考虑可能发生的问题而做出具体的解决方案，主要表现在如下几个方面：①变电站选址区域需要充分满足输电线路及电气设备出入线的具体要求，尽量保证地址在负荷中心位置，使得电力负荷充分满足该地区未来规划发展的需求，并留出充足的进出线空间，保证变电站和输电线路的连接通道顺畅。②为了尽最大程度上满足地区规划发展及环境保护等政策，对变电站的选址问题应多方面考虑，加大现场勘探的力度，不断的比较选址的周围环境、城乡发展状况及附近区域的经济发展状况，从而确定出位置最佳的建设地址。③为了实现变电站建设相关材料的快速运输，方便工作人员的日常生活，变电站的选址需要尽量靠近公路。④变电站应该尽量选择在周围居民少、地势开阔、树木比较多的地区，这样可以有效阻隔噪音的传播。⑤变电站的选择应该注意考虑地质灾害问题，避免出现滑坡、塌陷问题。
3.2注重变电站内部结构设计的安全性变电站的安全问题一直是备受关注的，如果轻视结构设计的安全性能，将会很容易给周围居民及工作人员带来严重的生命安全问题。所以，在变电站土建结构设计时，需要充分考虑安全问题，主要可以从如下几个方面进行：①根据配电室安全标准，保证配电室穿墙套管与地面实际距离的科学性，在保证充分的安全条件下，为工作人员提供便利的工作环境。②为了有效解决紧急问题的出现，设计人员需要在配电室及主控室处设计合适的疏散通道，同时，使靠近主变压器附近的门窗满足防火要求。③尽量在门窗及通风口处安置防护网，防止小动物进入变电站内部导致火灾发生。④需要尽可能的增加变电站主控室的采光效果，方便值班人员可以清晰的观测主控屏及相关设备。
3.3注重变电站主体结构设计的合理性变电站内部结构的合理性直接决定了变电站工作的稳定性。为了使变电站主体结构具有充分的稳定性，不仅要完全防止在地质不稳定的区域建设变电站，还应该认真选用结构型式，应该选用具体的方法来增加主体结构的可靠性能。具体来说，就是在对变电站地基加固时，不仅要对变电站上方位置实施加固处理，还应对变电站下部位置展开有效的加固，使得变电站主体结构的稳定性满足要求。此外，还应该结合变电站具体的情况布置多道防线，从而尽最大程度上保证变电站场地的整体稳定性。
3.4强化变电站建筑地基的稳固性通常情况下，变电站的选址最好选择在地质条件稳定、承受负荷压力能力强的区域，但部分变电站的选址并不能完全满足地质条件要求，对于这些地质条件欠佳的地区，比如淤泥地质、沙土地质等。在开始建设变电站之前，应该雇佣人工对该地质进行改善，比如可以使用预制应力管桩或者采用砂石换土的方式来有效改善地基的地质情况。
3.5注重变电站工程建设的质量问题为了有效增加变电站的工程质量，变电站土建结构设计员应该充分认识到变电站工程质量的重要性，提高自我的责任感与综合素质，保证在施工安全的前提下，及时发现施工中可能出现的问题，并制定行之有效的解决措施。此外，还需要成立一个健全的施工监督管理机制，提高对现场施工人员的监督管理力度，防止出现不严格按照施工标准来开展施工的行为，保证整个施工过程完全按照施工设计开展施工作业，并能够对规划设计存在的问题进行及时的修改。设计人员在变电站土建结构设计过程中，需要尽可能的保证工程的安全性与科学性，保证变电站投入运行的实际寿命达到理论使用寿命，这就需要变电站正式投入使用后，定期的对其进行检修，及时解决检修中发现的问题，从而保证变电站可以安全稳定运行。
4结语
当前国家不断加大了对电力行业的投入力度，不断引进新技术与新设备，变电站作为我国电力网络重要的环节，其土建结构设计质量的的好坏将会牵涉到我国整个电力系统运行的正常与否，从而使得我国经济发展受到影响。所以，需要充分重视变电站土建结构工程的质量安全，土建结构设计人员需要一直保持认真、负责的精神，并不断提高自身的专业知识，以此来增加变电站建设工程的质量安全。同时，还应该注意变电站选址的合理性，注意变电站内部结构设计及安装的科学性，保证变电站建筑地基具有充分的牢固性，使得变电站可以安全稳定运行。
参考文献:
[1]龙小锐.变电站土建结构设计存在问题及方案处理研究[J].环球人文地理，2015（22）.
1 前言
目前，我国的经济处于高速发展的阶段，在各方面的问题上都需要很高的要求，对于变电站的建筑结构设计也有很高的要求。变电站建筑结构设计应该具有创新意识，价格合理，在变电站的实用方面也应该增加其实用年限，在稳定性上使变电站能够更好的投入到生产中。外界条件变化万千，时常存在暴雨，地震等自然灾害，变电站建筑结构设计上应该更能适应这些自然灾害，能够更好的在自然灾害中存活。但保证这些需要变电站具有好的质量，无论怎样对变电站建筑结构设计都要考虑到质量问题，质量是变电站的一切能力的保证。因此，变电站建筑结构的设计一定要根据科学依据，借鉴国外的先进技术，在一定条件下，选择合适的材料，设计出符合要求的变电站结构。
2 变电站建筑结构设计对于其结构体系的要求
变电站的结构对于整体有很大的影响，结构影响变电站的抵抗自然灾害的能力，对于突如其来的暴雨，地震等有很强的适应生存能力，变电站就不会因为一点自然灾害的侵袭就坍塌，良好的变电站结构设计能够很好的保护国家的财产，延长其使用寿命。变电站的一部分结构需要留有孔隙，并且有的部位对于防治水的侵袭有极高的要求，因此在这些重要部位上使用的材料也有特别的要求，最好使用混凝土结构，采取现浇钢筋的办法，确保这些部位的牢固性，能有效的防治水对变电站结构造成的危害。在能够确保的经济范围之内，在变电站结构的一些细节上，也应该得到注意，在一些节点上，使用标准化的元件进行组合，尽量使节点等细小的细节达到完美，毕竟，细节决定成败。变电站的结构材料要因地制宜，尽量在较低的价钱上能够得到更好的效益，考虑外界环境对于变电站结构的影响，更好的使变电站的结构设计投入到生产和生活中，造福人类。
3 变电站建筑结构设计对于技巧问题的探究与讨论
变电站影响作用巨大，对于生产和生活都有很大的帮助，变电站的各种使用能力是依靠其的结构来完成的，如果变电站的结构因为一些自然灾害或者一些别的原因造成了坍塌，将会对人类和自然环境的和谐造成很大的危害，而且变电站的使用年限也要尽可能的延长，如果变电站的使用年限极端，是得总是不停的更换，将影响工作效率，更换浪费国家的金钱，影响国家经济发展，不利于变电站在生产和生活方面的使用。所以变电站的结构设计成为重中之重，设计要依托于外界环境的考虑，在经济合理的条件下，力求做到各方面完美，从整体考虑。
3.1 变电站的屋外结构
变电站的屋外结构有俩种构建方法，分别是局部联合的构建方法和全联合的构建方法。这两种构建方法在构建的时候，同样要考虑外界环境和温度，压强等因素的影响。对于在构建结构的过程中，也要考虑实际情况，根据需要也可以采取别的构建方法，不同情况采取的方法不同，有的适用单杠结构，有的适用空间结构，单杠结构要注意减少弯矩，弯矩对于单杠结构能否正常使用影响很大。无论什么样的屋外结构，它的作用都应该加强变电站的使用能力，质量上一定要符合要求，使变电站各部分的作用力能很好的平衡。
3.2 变电站屋外配备装置的设计
变电站的屋外配备装置长期处在与外界接触的环境，经受着自然环境的风吹日晒，这些自然条件的侵袭都会对屋外配备的装置造成极大的腐蚀危害，影响变电站的使用年限。因此，在选用变电站的屋外配备装置材料时候，在可能的条件下，尽量使用防腐的材料。并且，根据变电站所处在的自然条件分析，各种外界因素对于其腐蚀的程度，允许范围内，人工进行防腐，避免外界条件对于变电站的腐蚀，工作人员要定期对变电站屋外配备装置进行检查维修，把损失降到最低，有效的保证变电站的正常投入使用。
3.3 变电站墙壁出现裂缝的解决设计方案
变电站的外部在外界，由于温度等的影响，墙壁屋顶等部分干缩形成裂痕。所以在变电站的结构上应该设置一些控制温度的装置，确保变电站温度的平和，温度平和则不会对变电站造成太大的裂痕问题，确保变电站的牢固。而且裂痕也在一定条件下是因为巨大的压力，所以减小屋外结构对于其产生的压力也很重要，尽量使其减小对墙体造成的压力，这样在一定程度下，也可以减少裂痕的存在。
3.4 变电站后浇带的设置
有时变电站在进行建造的时候，一部分建筑物的长度会超过一定的范围，这就需要设置后浇带。后浇带的存在不要影响变电站整体的使用效果，并且每隔一定距离就要设置一个。后浇带的设置要在变电站的横切面上，这样既可以保证变电站的使用，也可以防止一些建筑物长度过长引起的危害。
4 处在不良情况下的处理方案
在进行变电站的结构建造的时候，要对即将建造的地方进行勘测，在基础设计方面，围墙和变压器都是需要考虑的，要求方面严格。围墙的建造在土地不够使用的情况，可以建造在墙上，这样为土地的节约做出了巨大的贡献，而且根据地形来设计建造形状，即节约了人力物力，也不影响美观，使得变电站在实用的同时，能够保持美观。变压器方面对于沉降范围的控制也有很高的要求，在变压器设置方面，沉降要控制在要求的范围之内，任何一点的差异都将引起变电站整个的使用情况。
5 总结
对于变电站建筑结构设计技术是需要实践的，根据实践情况来确定最好的设计技术。实践是检验真理的唯一标准，好的实践能确定好的方法。在建造过程中也要因地制宜，根据外界条件的不同来改变设计方法，更好的确保变电站的使用情况。变电站建筑结构的设计方法也要与国际接轨，吸收国外的先进技术和经验，精益求精，对于国外的错误，也要当做教训，避免在变电站结构设计上出错。变电站的工作人员也要积极学习有关变电站的相关知识，对于变电站要经常检修，出现问题及时解决，只有学好相关知识，才能在变电站出现问题的第一时间发现并解决。整体团结一致，使变电站更好的为人民服务，推动我国经济发展。
参考文献
变电站的现场运行是一个复杂的管理体系，对技术人员和管理人员有着严格的流程操作要求。随着现代信息技术的不断发展，网络技术、即时通讯技术以及远程控制技术的出现推动了变电站现场运行的智能控制。为变电站现场运行规程的电子信息化带来了可靠的技术支持。
1 变电站现场运行管理概述
变电站内电气设备较多，不同等级的变电站其内部管理的工作内容和操作流程也不同，但是其运行管理都需要严格遵守供电公司制定的变电站现场运行规程。变电站现场运行规程管理系统正是随着当前管理信息化的潮流，在规程约束下应运而生。
1.1 变电站现场运行规程及其管理系统研发的必要性
变电站现场运行规程是由变电站运行专业人员根据上级供电系统颁发的变电站规程、制度、反事故措施、设备技术与使用说明书、图纸等资料编写而成，有着较强的技术、安全指导性。但是在以往的变电站实际的操作、管理过程中，存在着许多管理不严格、操作流程执行不彻底、变电站设备型号差异的问题，直接影响着规程功能和作用的发挥。所以，加快利用电子系统进行变电站现场运行的管理是一种重要的管理趋势，也是电力企业提高管理规范化的必由之路。
1.2 变电站现场运行规程管理系统在工作中的作用
变电站现场运行规程管理系统软件设计的目的是为了实现对变电站现场运行管理的规范化与智能化。因此该软件的设计对于推动变电站的管理有以下几点重要作用。
（1）管理系统的设计严格遵守了原有的规程与其他管理规定，并且严格依照变电站的运行参数设计，实现了对纸面规定的电子化升级。
（2）管理系统的设计，采用了运行规程结构模型，带动了远程技术服务支持的联网。
（3）管理系统提供了应对设备异常变化、信息数据处理、常规操作等方面的自动化预警和分析设计，让变电站运行管理变的严格、规范和具有前瞻性，增强了变电站运行管理的效能。
2 变电站现场运行规程管理系统软件的结构设计措施
提高变电站现场运行规程管理系统的效能，必须从系统的结构设计出发。强化基础技术的选择，完善系统结构的设计，细化软件功能的分区，实现系统在应用中的兼容与稳定，具体有以下几项措施。
2.1 选择基础技术
基础技术的选择是管理系统结构设计的关键。如果基础技术选择不恰当，则会造成软件与变电站现有的电子设备不兼容，或者运行功能不匹配的问题，严重者甚至会伤害变电设备。对此，系统在开发过程中首先要对变电站原有的电子设备、管理路径和线路设计进行分析，然后才能选择适合的基础技术。本项目主要采用J2EE技术，内部的数据库系统主要选择oracle，负责核心数据的存储和处理。实现了对变电站基础技术的对接。
2.2 设计系统结构
管理系统软件的结构设计是整个系统的关键，对于变电站的管理，系统结构是贯彻变电站运行管理命令的重要渠道。因此对于结构的设计，要制定完整并且符合实际工作需要的运行结构。对于规程管理系统的结构设计，从变电站实际工作出发，要建立自上而下的系统结构层级，依次是应用技术、框架应用技术客户端应用，保证变电站在技术管理上的优先级。
2.3 制定软件功能
对于变电站的软件管理系统，需要在软件的功能上进行科学的设计和分区。变电站的管理是一项严谨、复杂的体系化工作。因此软件功能在设计的过程中，必须符合具体工作的需要，不能过于理想化。在与一线工作人员进行全面的沟通和交流，充分掌握变电站管理中遇到的问题后，实现软件功能对解决实际问题的促进功能，减轻工作人员的工作负担。具体而言，规程管理系统主要按照以下功能进行分区：工作台、参数设置、模块维护、初始化规程、编写规程。
2.4 规范应用条件
为了实现对变电站规程管理系统的设计目标，必须对软件的运行条件进行科学的设计。唯有如此，才能在软件的下载、安装和运行后不至于出现卡机、故障等问题、妨碍变电站原有的运行管理。本系统主要针对数据库服务器、应用服务器和客户端运行环境进行了参照设计：
数据库服务器：具备2GHz的CPU、内存：8G、200G及以上硬盘空间；Windows 2003及以上版本操作系统，Oracle11g服务器等。
应用服务器：CPU：2 GHz ，内存：8G，硬盘空间：200 G以上，软件运行环境：Windows 2003及以上版本。
客户端：具备1.4GHz的CPU、内存：8G、20G及以上硬盘空间、IE8.0及以上浏览器、Microsoft office 2003及以上版本办公软件。同时配备网络（10/100MB/s网卡），保证通畅无阻、网速较快。
通过以上具体的设计措施，在有限的软件开发时间和资源投入下，最大限度的保证了软件系统在变电站管理中的高效和便捷。
3 结束语
变电站现场运行规程管理系统软件的结构设计已经初步形成，经实践检验具备良好的管理效能，当然我们也需要在未来的工作中不断学习和实践，掌握信息化的管理方式，充分了解现有系统的不足之处，才能挖掘出深层次需求，实现对变电站安全管理和现场运行管理的改革和创新。
参考文献
中图分类号：U386 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）14-0078-02
1 设计条件
1.1 工程地质及水文地质
经本次勘探查明，站区基础持力层选取粉质粘土混碎石：灰黄色为主，稍湿，硬可塑～硬塑，干强度中等，韧性中等～较低，无摇振反应，碎石含量20%～40%，粒径1.0～5.0cm，呈亚圆状，中风化；局部见漂石。厚度在3.2～10.6m。地基承载力特征值fak=160kPa。
拟建站区在雨季局部降雨量较大时，站区内地表水短时间内水量较大。站区水位一般在0.7～2.4m左右，水位随季节变化不大。站区地下水对混凝土无腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋无腐蚀性，对钢结构有弱腐蚀性。
1.2 主要技术数据
基本风压值：0.87kN/m2
据《中国地震烈度区划图》（1/400万），本站设计基本地震动加速度为0.10g；据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）抗震设防烈度为7度，站区建筑物按7度设防烈度进行设防；设计地震分组为第一组。建筑场地类别为Ⅱ类，属于抗震不利地段。
1.3 主要建筑材料
a）混凝土等级
素混凝土垫层C15
钢筋混凝土C25～C40
b）水泥采用42.5普通硅酸盐水泥
c）钢筋：HPB300级钢筋；HRB400级钢筋、RRB400级钢筋
d）型钢：采用Q235・B
e）块石：强度不低于MU30
f）砖：地面以下强度不低于MU15的水泥砖，地面以上采用MU10烧结多孔砖。
2 站区总平面布置与交通运输
2.1 全站总体规划
本变电站建设规模最终容量为3台180MVA主变压器，本期建2×180MVA，征地按远景占地面积一次征用。站区靠近负荷中心，出线走廊较宽敞，出线方便。变电站110kV出线向南，220kV出线向西，35kV采用电缆出线。
2.2 站区总平面布置
采用户外GIS方案，根据工艺要求，220kV屋外配电装置布置在站区西侧，110kV屋外配电装置布置在站区南侧，屋外无功补偿装置布置在站区东侧，35kV配电装置及合成泡沫喷雾室、主变场地布置在220kV屋外配电装置和主控制楼之间。主控通信楼位于站区东北侧，主控通信楼内各房间的布置方便观察各配电装置和运行维护。
2.3 竖向布置
（1）站区场地自然标高7.5～15.5m，频率为1%高水位3.29m，初步确定场地设计标高为10.93～13.10m。110kV配电装置场地设计标高12.31m，设计为一个台阶；其他场地放坡处理，坡度3%～4%。
（2）站区排水
站区生活污水考虑化粪池、污水生化处理池、人工湿地处理达到国家排放标准后，排至站外河道。
根据站区地形和土壤排水性能，场地排水方式均采用地面自然散流排渗和采用下水道排水系统相结合的方式，路边设雨水口，站区雨水、电缆沟排水、经油水分离后的事故油池排水，通过管道汇集后，排至站外河道。
（3）建筑物室内外高差，除主控制楼为0.55m外，其余均为0.30m。
2.4 交通运输
变电站大门朝北，新建进站道路与展白线相接。新建进站道路约500m。站内外道路均采用公路型，混凝土路面。站内运输变压器的道路采用4.5m宽，转弯半径12m；主变场地环行消防道路4.0m宽，转弯半径9.0m，其余道路为宽3.0m；主变运输道路转弯半径9.0m，其余均为7.0m。
2.5 站区绿化
根据“两型一化要求”，220kV、110kV出线架下设备区不设操作地坪，不采用人工绿化草坪，采用碎石地坪，为避免长出杂草无法进行机械维护。先铺土工无纺布一层，再铺200厚碎石。
3 变电站建筑
本工程按照国家电网公司关于“两型一化”的要求，按照变电站的功能要求，本工程对各建筑物进行了调整和精简。
3.1 全站建筑物一览表
站内主建筑物包括主控制楼、35kV配电装置及合成泡沫喷淋室。全站总建筑面积为1132.5m2，具体详见表1。
3.2 主控通信楼建筑
（1）主控制楼建筑平面布置：
将各工艺专业功能相近的用房尽量合并，以节约建筑面积，便于运行管理。一层布置有继电器室、蓄电池室（1）、蓄电池室（2）、安全工具间、保安室及卫生间，二层设主控室、计算机房、男值班休息室、女值班休息室、男女卫生间、备餐间、办公室。继电器室内的继电屏位按110块考虑，纵横向框架均为7.8m，综合考虑了继电器室的地面采用电缆沟所需的开间尺寸。继电器室上方布置主控室和计算机房，计算机房包括了通信的屏位。7.8m的开间和进深方便结构做成井字楼屋盖，1.95m左右的次梁间距与屏前屏后的照明相对应，使继电器室、主控室、计算机房的室内空间简洁美观。继电器室等靠近各配电装置场地，使电缆尽可能短捷，主控室内便于观察配电装置场地的运行情况。
（2）主控通信楼立面造型及建筑形象设计：
力求简洁、舒展，并充分展现现代工业建筑的特点。通过色彩的搭配，点线面的组合来体现国家电网公司企业文化特征。
（3）建筑装修：
1）外墙
采用环保型建筑涂料饰面。
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复合防水层+钢筋混凝土刚性防水层+40mm厚聚苯乙烯挤塑保温隔热板。
3）吊顶
为了降低层高，节约投资，除卫生间采用PVC扣板吊顶之外，其余的房间均不做吊顶，用白色内墙环保型涂料刷白；蓄电池室、用耐酸涂料。
4）门
主控制楼的主入口大门采用节能型铝合金门，主控室和计算机房的外门用乙级钢质防火门，主控室和计算机房之间的门才用普通铝合金玻璃推拉门，电池室用乙级钢质防火门，余房间为成品木门。
5）窗
外窗用节能型铝合金窗，中空玻璃（卫生间用磨砂玻璃）；蓄电池室用喷塑节能铝合金窗，磨砂玻璃。
6）楼地面及内墙面见表2
3.3 35kV配电装置及合成泡沫喷雾室
采用一层建筑，跨度8m，长62.20m。布置有35kV配电装置及接地变、合成泡沫喷雾室。
建筑装修外墙及屋面同主控制楼，内墙面采用普通乳胶漆墙面，屋面板底采用普通白色涂料刷白两度，氟硅自流平地面，钢质大门，节能型铝合金窗。
1.3.4 辅助建筑
在站区内的消防砂箱，位于站区西面。所有建筑立面处理均与主控制楼协调。
各建筑物门、窗色彩与主控制楼协调。
4 变电站结构
4.1 主控通信楼
主控制室、继电器室由电气工艺决定，需要空间大，中央尽量少立柱，荷载大，又要求结构整体刚度好，因此采用二层钢筋混凝土框架结构。为提高屋面防水的可靠性，屋面同楼面统一采用现浇梁板结构。地面以上部分框架填充墙采用烧结多孔砖。基础采用钢筋混凝土独立基础。
4.2 35kV配电装置及合成泡沫雾室
35kV配电装置及合成泡沫喷雾室采用单层单跨框架结构，屋面采用钢筋混凝土现浇结构，基础采用钢筋混凝土独立基础。地面以上部分框架填充墙采用烧结多孔砖。
4.3 屋外配电装置构支架
屋外变电构支架采用钢管结构。
220kV构架：220kV出线梁底标高14.5m，构架端撑及边柱采用Φ377×8，其余采用Φ325×8热镀锌钢管，钢梁采用镀锌正三角形钢桁架梁，梁、柱采用铰接；220kV构架及横梁防腐采用热镀锌防腐。
110kV构架：110kV采用双层出线，出线梁底标高分别为10.0m、16.0m，引线构架采用Φ273×8热镀锌钢管；双层出线构架采用Φ299×8热镀锌钢管，端撑及边柱采用Φ377×8热镀锌钢管，钢梁采用镀锌正三角形钢桁架梁，梁、柱采用铰接；构架及横梁防腐采用热镀锌防腐。
主变跨线梁底标高14.5m，构架采用Φ325×8热镀锌钢管；钢梁采用镀锌正三角形钢桁架梁，梁、柱采用铰接，构架及横梁防腐采用热镀锌防腐。
主变基础：主变压器由于重量大，变形要求高，采用钢筋混凝土片筏基础。
GIS设备基础及主变压器基础：220kV配电装置、110kV配电装置的GIS设备基础对沉降较敏感，采用钢筋混凝土整板式基础，结合电缆沟设计，基础顶部距室外地坪标高为-0.80m。
设备支架采用热镀锌钢管。
构支架采用杯口插入式连接，独立基础，天然地基。
4.4 其它建、构筑物
消防砂箱采用砖混结构，钢筋混凝土条形基础。
电缆沟采用砖砌电缆沟结构，过道路电缆沟采用钢筋混凝土涵洞。室内、外电缆沟均采用成品沟盖板，电缆沟纵向排水坡度≥0.5%。
事故油池采用现浇钢筋混凝土结构，油水分离式。
污水处理生化池采用现浇钢筋混凝土结构。
4.5 结构抗震措施
站址所在地根据7度抗震设防的要求，主控通信楼、35kV配电装置及合成泡沫喷雾室的结构框架抗震等级为二级。
5 地基基础
由于本工程站址范围局部地段由于地势较低，以致回填较厚，最大回填高度3.2m，基础下部考虑采用级配碎石回填。站区西侧暗塘采用级配碎石回填。对场地及建筑物地面等处的填土，施工阶段必须严格控制回填土的质量，才能保证道路、沟道等不开裂，也才能有效保证工程的整体质量。
参考文献
关键词：变电站；建筑结构；钢结构；节点；设计
Key words: substation；building structure；steel；node；design
中图分类号：TM63文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）08-0046-02
0引言
在变电站建筑中，其结构主要是主控楼、配电楼等和构支架，在我国大部分地区的构支架已逐渐采用钢管杆代替了水泥杆，而砖混结构的变电站建筑也已由钢筋混凝土框架结构所代替，这些都大大提高了变电站的安全性。目前，我国在变电站框架结构设计中已基本实现了标准化。为此，本文作者主要就变电站建筑结构设计及钢结构节点进行了探讨。
1变电站框架结构设计内容
1．1 基础设计在柱下扩展基础宽度较宽（大于4m）或地基不均匀及地基较软时宜采用柱下条基。并应考虑节点处基础底面积双向重复使用的不利因素，适当加宽基础。
混凝土基础下应做垫层，当有防水层时，应考虑防水层厚度。当建筑地段较好，基础埋深大于3m时，建议甲方做地下室。地下室底板，当地基承载力满足设计要求时，可不再外伸以利于防水。每隔30m~40m设一后浇带，并注明两个月后用微膨胀混凝土浇筑。设置地下室可降低地基的附加应力，提高地基的承载力（尤其是在周围有建筑时有用），减少地震作用对上部结构的影响。不应设局部地下室，且地下室应有相同的埋深。可在筏板区格中间挖空垫聚苯来调整高低层的不均匀沉降。当地下室外墙为混凝土时，相应的楼层处梁和基础梁可取消。抗震缝、伸缩缝在地面以下可不设缝，连接处应加强，但沉降缝两侧墙体基础一定要分开。新建建筑物基础不宜深于周围已有基础。如深于原有基础，其基础间的净距应不小于基础间高差的1.5倍~2倍，否则应打抗滑移桩，防止原有建筑的破坏。底层内隔墙一般不用做基础，可将地面的混凝土垫层局部加厚。基础底板混凝土不宜大于C30，否则容易出现裂缝。
1．2 结构平面设计现浇板的配筋（板上、下钢筋，板厚尺寸），尽量用二级钢包括直径ф10（目前供货较少）的二级钢，直径不小于12的受力钢筋，除吊钩外，不得采用一级钢。钢筋宜大直径大间距，但间距不大于200，间距尽量用200。跨度小于2m的板上部钢筋不必断开，钢筋也可不画，仅说明钢筋为双向双排ф8@200。板上下钢筋间距宜相等，直径可不同，但钢筋直径类型也不宜过多。顶层采用现浇楼板，以利防水，并加强结构的整体性及方便装饰性挑沿的稳定。现在框架填充墙一般为轻质隔墙，过梁一般不采用预制混凝土过梁，而是现浇梁带。应注明采用的轻质隔墙的做法及图集，当过梁与柱或构造柱相接时，柱应甩筋，过梁现浇。
1．3 楼梯的设计楼梯梯段板计算方法：当休息平台板厚为80~100，梯段板厚100~130，梯段板跨度小于4m时，应采用1/10的计算系数，并上下配筋相同；当休息平台板厚为80~100，梯段板厚160~200，梯段板跨度约6m左右时，应采用1/8的计算系数，板上配筋可取跨中的1/3~1/4，并且不得过大。以上两种计算方法是偏于保守的。任何时候休息平台与梯段板平行方向的上筋均应拉通，并应与梯段板的配筋相应。梯段板板厚一般取1/25~1/30跨度。
注意：当板式楼梯跨度大于5m时，挠度不容易满足，应注明加大反拱或增大配筋。当休息平台板为悬挑板时，其内部的楼梯梯段板负筋应大于休息平台板的板上筋，长度也应大于平台板筋。楼层处休息平台板的配筋应与楼层板统一考虑配筋，主要是板的负筋。
1．4 梁的设计梁的上面有次梁的地方应附加箍筋和吊筋，并应首先使用附加箍筋。不能将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，就应当考虑由于次梁所引起的主梁抗扭，或者增加抗扭箍筋和纵筋。如果采用现浇板，抗扭问题不严重。理论上梁纵筋应遵循小直径和小间距的原则，这对抗裂有利，但钢筋的间距应满足要求，并且要与梁断面互相适应。挑梁应做成等截面。梁从构造上要避免冲切破坏以及斜截面的受弯破坏等。
1．5 柱的设计柱应采用高强度混凝土来应对轴压比的制约，应减小断面尺寸。应避免柱过短，短柱的箍筋应采取全高加密，短柱的纵筋不应过大。由于竖向地震的影响，对柱的轴压比和配筋应多一些考虑。独立柱的上面或中部有挑梁时，应限制挑梁的长度。绘制施工图时，较大直径的钢筋的连接方式应采用机械连接，而不应采用焊接，两者的造价相差不大，但机械连接更加可靠并且检查方便。
2钢结构构架设计
为了节省投资，一般变电站均采用架空出线，变电站内部导线均采用构架进行连接、跳线，因而构架也是常规变电站必不可少的一部分。目前在南方地区，由于经济较发达，且对变电站的使用要求较高，普遍采用钢管杆构支架，梁采用格构式或钢管梁，使整个变电站更加美观和实用。
2.1 采用空间分析程序计算内力随着科技的进步，出现了不少可以计算和分析内力的软件。例如美国REI公司开发的STADD/CHINA2000空间结构分析和设计程序，利用该程序对构架柱进行内力计算和分析，能够更加接近构架的实际受力情况，有利于缩短设计周期。也可采用东北电力设计院编制的构架计算软件（SST）进行简单的计算，根据计算结果分析杆件内力。
2.2 结构节点设计
2．2．1 钢管柱的连接方式钢管柱的长度受到加工、运输以及热镀锌的影响，一次成型比较困难，所以，要首先分段加工，然后利用剖口对焊进行连接或利用法兰进行连接。钢管利用剖口对焊进行连接，不仅外形美观，还能节省钢材，缺点是焊接需在现场操作，焊缝外还要现场喷锌，质量没有保障，焊缝处钢管内侧的防腐能力比较差。法兰连接所有的焊接工作以及热镀锌可以在工厂完成，只需要进行现场组装。由于不需现场焊缝，钢管的防腐能力很强，安装工作比较方便，可以节省工期，但缺点是耗材大，而且为了使法兰连接的接触面比较平整，对加工精度的要求很高。目前，法兰连接应用较为普遍，有刚性法兰和柔性法兰两种形式。
2．2．2 人字柱的柱头利用钢板焊接人字柱的柱头的受力情况非常复杂，它需要传递很大的轴力、剪力以及弯距。为了减小人字柱的位移，柱头连接必须保证有充足的刚度，并且应设法减少柱头连接的偏心。综合考虑，人字柱柱头应将两杆连接为整体，利用钢板进行焊接，剪力板、柱头处的顶板以及加劲板的厚度应满足规范的要求。两根人字柱中心线之间的距离一般为100mm，可基本满足固结假定要求。
2．2．3 人字柱与横撑构件采用刚性连接的方式当变电构架柱承受水平力时，破坏形式是受压柱的失稳性破坏，这时受拉杆会经过横撑而对受压杆发生约束作用。为了增强这个约束作用，柱与横撑的连接应为刚性连接，而且横撑应具有一定刚度，故横撑使用钢管材料。为了便于热镀锌和安装，横撑钢管分为两部分，分别与相应的人字柱经过剖口进行对焊刚性连接，然后再由横撑中间的法兰盘刚性连接，以实现横撑构件与人字柱的刚性连接。
2．2．4 人字柱与基础采用杯口插入形式连接基础与钢管柱的连接适合采用杯口插入形式。钢管插入到杯口的深度是由抗拔决定的，其计算公式为：H=N/（3.14D×FCV）（1）
式中:H为钢管插到杯口的深度；N为受拉杆的轴力设计值；D为受拉杆的外直径；FCV为抗粘剪的强度，如果二次灌浆细石混凝土的强度为C20，则：FCV=0.5MPa。
如果受拉的钢管插入杯口的部分焊有多于或者等于两道钢箍，剪切面可控杯口壁计算，插入杯口的深度根据（2）式进行计算：
H=N/∑SC×FCV（2）
式中:∑SC杯口内壁的平均周长。
插入杯口的深度不仅要满足计算的要求，还必须满足：H≥1.5D。此外，为了确保柱脚处局部稳定，在构架安装完成后，钢管的柱脚处应灌注C30细石混凝土。一般设备支架插入杯口的深度H≮1.0D，构架H≮1.5D。
3结语
总而言之，在变电站结构设计时，要考虑的因素很多，包括建筑结构的荷载、混凝土的结构设计、抗震性等，同时还应当考虑地方性的建筑规范。所以，要综合考虑各种因素，以设计出经济合理的结构体系。
参考文献:
中图分类号： TM411 文献标识码： A
变电站建设设计是整个项目的设计和施工存在的协调,保证变电站建设的安全性和耐久性设计不仅可以促进项目的稳定运行后投入使用,更重要的是它涉及到整个项目计划和资金分配,和变电站土建工程设计是一个复杂的工作系统中,对土建工程设计人员的需求也非常高,因此,安全性和耐久性是重要的因素在设计变电站的建设。
1土建结构安全性、耐久性分析
变电站建筑设计结构安全的核心内容,如总体安全,是土建工程结构损伤发生时,能保证对整体的影响限制在最小的范围,形成安全的一部分,由建筑结构材料强度参数、负载等标志性建筑,结构设计的安全性,也就是说,设计是土建结构理论的保证没有危险因素。
变电站建筑结构的耐久性设计指的是在工程可持续利用程度,土建工程设计和结构的稳定性有一定的联系,同时在建筑结构使用的材料也是一个之间的联系,因为土建结构的稳定性和耐用性材料的内在因素决定的变电站建设的耐久性设计,保护变电站建筑结构的耐久性设计延长变电站民用建筑使用年限。
2影响土建结构安全及耐久的因素
防火墙变电站建筑设计结构的分析,得出影响结构的安全性和耐久性变电站建筑设计环境因素是主要影响因素,水灰比的混凝土保护层,强度等级,氯离子含量和碱含量,具有以下几个方面进行综合分析。
2 . 1 外界环境因素
结构的耐久性设计变电站的建设是围绕环境设计类别,土建工程结构耐久性可能按结构分类的环境,但在土建工程设计中设计师往往忽略在土建工程设计是在不利的环境下,采取相应的保护措施,例如,土建结构设计在寒冷或严寒地区,它必须按照国家相关规范的设计结构,在风环境是循环的环境中,必须根据当地风向风力和李,设计师不能忽视的因素,在实地考察,和一些设计师只考虑的影响因素,一方面,不能综合考虑所有因素的外部环境。
2 . 2 混凝土质量和结构的影响
土建结构的变电站混凝土中使用的主要材料,因此,混凝土本身的质量和它的结构是影响安全性和耐久性,第一个是混凝土的质量,变电站土建结构混凝土的质量如果有数量要求的指标,但市场上最具体,其强度的标准采购,大大降低了混凝土的使用质量保证,除了混凝土的强度、硬度的水泥和骨料在混凝土的厚度是主要的影响因素;其次是混凝土的结构,具体购买达标的情况下,当它投入使用,保证掺合料的合理性,水灰比,如果在混凝土掺合料,水灰比的部署过多或不足,将导致混凝土结构不稳定。
2 . 3 结构检测的影响
结构的安全性和耐久性设计的变电站建设周期结构检测是分不开的,但在变电站的设计在我国民事忽略测试的重要性,测试规定,缺乏结构设计或结构试验周期和结构没有显示相关的使用,导致找不到变电站土建工程结构中不合格的施工。
3保障土建结构安全及耐久的措施
以变电站土建设计结构中影响安全性和耐久性的因素为研究对象,提出保障变电站土建设计结构安全性和耐久性的有效措施。
3 . 1 综合考量外部影响因素
外部影响因素的综合考虑,设计者除了环境影响因素,按照有关国家标准,更重要的是改善混凝土使用规范,混凝土基础的标准化是提高变电站建筑支撑结构的耐久性。一类环境土建工程结构的耐久性设计100年,例如,方方面面的具体要求是非常严格的,如钢筋混凝土在土建工程结构设计的最低不得低于C30强度等级,预应力混凝土结构的最低强度等级不得低于C40;氯离子的含量不得超过0.05%,以保证结构耐久性推荐选择碱性骨料的混凝土、骨料的碱含量不得高于3.0公斤/立方米;混凝土保护层的施工,必须采取有效措施保护表层,必要时可适当降低混凝土保护层的厚度,也强调建筑的混凝土耐久性设计,为了提高其适应外部环境变化的能力。
3 . 2 重点考量施工中的混凝土
变电站施工混凝土结构选择的设计需要根据工程建设的实际需求和实际情况,根据土建工程的结构设计安全标准,市场上采购的具体标准,在具体的配置中,严格按照数据和参数在土建工程结构的设计,如在预应力混凝土结构中,必须根据土建工程结构的设计实际采取一些保护措施,同时对土建工程结构参与具体的架构不渗透性和腐蚀试验相关标准,主要测试混凝土的性能、参数、配置比例,物理性能如硬度、抽样检验标准,才能投入施工,混凝土在变电站施工设计结构,不能改变,第二个,在使用前必须确保其在各种参数,避免投入使用后由于影响混凝土质量和结构的土建工程结构、断裂现象,腐蚀。
在具体选择时,一个全面的变电站建设结构环境,避免环境对混凝土的影响,部分混凝土对眩光或潮湿的气候更敏感,容易发生化学分解,影响混凝土的稳定性,是钢铁和混凝土有一定的保护作用,如果混凝土层的破坏也是影响钢的使用质量。
3。3、制定合理的结构检测方案
变电站土建工程结构的安全性和耐久性设计,设计师应结构合理检测方案,与此同时,根据土建工程结构的实际情况建设更新结构检测方案,测试程序的内容如下:
(1)基于国家的规范系统,变电站建设的结构安全性和耐久性设计整个定期测试。
(2)根据土建工程建筑的结构设计测试程序模块,基于检测方案的结构设计的基础上,测试阶段完成施工设计。
(3)土建工程结构设计的参数数据,如海拔、坡度、宽度、结构等进行实际测试。
4结论
变电站土建结构设计的两个因素:安全性和耐用性,是最关注的工程设计项目,因此,设计师的能力提出了高要求,不仅可以全面考虑设计土建工程结构的安全性和耐久性,更应采取有效防护措施,确保公民的安全性和耐久性,所以他可以把变电站土建结构设计,以满足社会可持续发展的需要。
参考文献
[1] 张吉珂.土建结构工程的安全性与耐久性[J].建筑工程,2012(6).
中图分类号：TU31 文献标识码：A
变电站土建结构中结构的安全性与耐久性对于设计者与使用者来说都是非常重要的，它直接关系到基础设施的投资以及经济与安全的协调。因此，土建结构的安全性与持久性更应该引起有关设计人员的重视。
一、土建结构工程的安全性
结构安全性主要是指结构在各种作用下防止破坏并倒塌，保护人员不受伤害的能力。土建设计结构的安全性主要取决于结构的设计和施工水平，结构能否正确使用也是一个影响因素。
对于土建结构工程的设计来说，其结构的安全性主要体现在以下几个方面：
（一）结构的整体牢固性
土建工程的安全性体现之一就是其结构的整体牢固性，结构的整体牢固性是指局部出现破坏时，结构的牢固不至于导致大范围的连续破坏到它的能力。
（二）构件承载能力的安全性
与结构构件安全水准关系最大的两个因素：一是规范规定的结构需要承载多大的荷载，比如美国规定楼板承受的活荷载是2.4kpa，英国是2.5kpa，而我国则是1.5kpa。它是计算荷载对结构构件的实际作用时将荷载标准值加以放大的一个细数。二是规范规定的材料强度分项系数与荷载分项系数的实际大小，它是计算结构构件固有的承载能力时将构建材料的强度标准值加以缩小的一个系数。这些用量值所表现出来的具体系数，充分的体现出了结构构件在给定的标准荷载作用下的安全度。
（三）结构的安全耐久性
我国土建结构的设计以及施工规范，对于环境因素作用下的耐久性考虑从较少，重点放在了各种负荷作用下的结构强度要求上。因为混凝土腐蚀或者钢筋锈蚀而引起的混凝土结构安全事故，它的严重程度远远大于因结构构件承载能力安全水准设置所带来的危害，因此，必须要格外重视这个问题。
二、土建工程的耐久性
变电站土建结构工程的耐久性与工程的使用年限有关联，是工程在使用期内其结构保持正常功能的一项能力。这里的正常功能包括结构的适用性与安全性，主要是体现在适用性上。
长期以来，人们一直认为混凝土是极其耐久的材料，但后来慢慢发现，原来建好的工程会在一些因素的影响下发生损坏现象。我国建设部在上世纪90年代的一项调查显示，国内的大多数工业建筑物在使用25-30年后需要大修，有的建筑物甚至只能使用15-20年，公共建筑与民用建筑的使用环境相对要好很多，正常情况下可以维持50年。
三、变电站土建结构常见的安全性与耐久性问题
（一）容易产生裂缝
1 混凝土结构上的裂缝
混凝土结构上出现裂缝的原因有：颗粒级配不良；骨科含泥量太大；涉及强度等级太高；外加剂选择有误；配合比中水灰比例不合适，造成混凝土离析及保水性不良；大体积混凝土浇筑时保温工作没做好，使得内外温差过大；浇搞混凝土时插入不准确，削弱了混凝土的密实性与均匀性；现场模版拆除不当以及养护措施不到位等，都会引起混凝土出现裂缝。
2 温差导致的裂缝
对于继电器室等方型大开间的砖混结构建筑物，其温差裂缝主要分布在四周靠近屋盖下檐的纵横墙面上，主要体现为水平裂缝，在窗户的上下口也可能出现裂缝；对于站内高压配电室等长条型的砖混结构建筑物，其温差裂缝主要分布在两端靠近屋盖下檐的纵横墙面上，主要体现为水平裂缝，也有分布在屋面结构层四个拐角处的包角裂缝与斜裂缝。温差裂缝是一种稳定型裂缝，其缝隙一般不大，产生的主要原因是砖砌体与钢筋混凝土的热膨胀性不同，混凝土结构屋面的伸缩变形导致砖砌体内部的应力超过其材料抗拉成都的结果。
（二）混凝土质量不过关
由于习惯上以单一的强度指标作为混凝土质量监测的衡量标准，使得水泥的细度增加，提高了早强的矿物成分比例，这些对于混凝土的耐久性都极其不利。我国对于水泥质量的检测只要求不低于规定的最低许可值即可，而国外对水泥检测的要求还规定不高于规定的最高许可值，即使是强度超过了也被认为不合格，这样的要求有利于水泥产品质量拥有良好的均匀性。
（三）工程的检修与维护不到位
变电站土建结构的安全性与耐久性与使用阶段的修理、维护和检测有着直接的关系。为了确保结构的安全性与耐久性，一些工程在建成后的使用过程中应该对其进行定期维护与检测。以前由于对土建结构工程安全性与耐久性的设置水准较低，导致一部分已经建好的工程存在着很多的隐患，在具体使用过程中又缺乏相应的检测而导致工程失效。因此，有些国家对于工程结构的损坏可能引起公共安全的建筑物等工程，规定必须定期实行检测，即便是建筑物的外墙面砖和玻璃幕墙等部件，因为其坠落后容易伤害到公众，也强制规定了检测要求。由于我国的操作人员素质与施工管理水平比较差，质量保证与控制制度又不是十分健全，规范对工程结构的安全性与耐久性设置水准有很低，导致已经建成的工程中往往存在一部分隐患，因此，土建工程一定要加强对其质量的检测与维修，有必要从法制上确定土建工程的定期检测要求。
（四）施工质量差
在我国现行的工程项目建设招标管理体制下，或多或少的存在着高资质中标、低能力施工的现象，工程层层转包，施工材料以次充好，施工过程中偷工减料，为工程质量埋下极大的隐患。同时，施工管理水平低下，从业人员的素质普遍较低。工程建设与使用管理上缺乏立法约束，重视项目建设，轻视使用过程中的日常维修，导致设备在具体的施工过程中不能充分的发挥出应有的作用，进一步影响施工质量。
四、变电站土建结构设计中如何提高其结构的安全性与耐久性
（一）设计合理的混凝土结构体系
合理的混凝土结构体系，需要安全有效的传递，并且以完善的试验结果或者精确的理论计算作为其前提保障。配置完善的受力钢筋骨架，不但进行要进行刚度与强度的计算，还需要进行裂缝宽度计算，避免以为结构开裂或者裂缝宽度超出限值而使钢筋受到侵蚀。
（二）合理的设置土建结构设计的安全水准，一定要考虑一旦工程失效而产生的风险后果、资源供给以及公众的意向等多方面的因素。土建工程使用过程中的安全性，应该有正常的维护修理和定期的检测加以保证。
（三）采取合理的构造措施。设置合理的构造系统，对于必要的构造钢筋一定要采用有利于结构耐久性的最小配筋率，配置限裂的钢筋。消除不合理的约束原因，合理配置后浇带或变形缝。
（四）土建工程的结构设计人员需要高度重视工程的安全性与耐久性，在具体的设计说明中明确土建工程设计应该有最低使用寿命的基本要求。
（五）充分考虑各种荷载
1 施工、自重、雪、风以及温度等产生的各种负荷
2 因为设计者或开发商过分看中利润而采用模糊的计算模式，降低了合理的安全系数，使得钢筋配置偏少，混凝土结构开裂。由此可见，在具体的工程设计中一定要使用合理的安全系数，遵循严格的设计标准。
（六）完善施工图
在具体的施工图纸中，应该详细写明混凝土结构的主要特点以及施工的注意事项，对实际的施工单位提出具体的技术要求，以确保工程的质量。
（七）准确计算配合比
对于特殊环境中的混凝土，应该通过试验或者计算得出科学合理的配合比，尽量提高混凝土的抗拉强度。
变电站土建工程安全性与耐久性的具体施工设计
二、对于初步设计审核而确定下来的方案，按照目前的国家规范制度，先局部调整后整体调整，调整的实际原则不能超过初步设计时确定的原则。确定尺寸无误后，对于初步设计估算的各建筑物结构尺寸进行认真计算并作出经济比较，在这一过程中要遵循就地取材和因地制宜的原则。选取地方性材料，采用先进的技术工艺手段，以减少不必要的费用。根据地质的详堪资料合理处理基础，一般的基础埋深要求达到2.0米左右，超深不足3米不采用桩基础。
（一）总平面及竖向布置
总平面的布置一般按照初步确定的原则，不需要大范围的调整，局部可以压缩小部分的调整。总平面布置主要针对竖向布置调整，使得确定的标高最优，使得场平工程量最小，护坡量和挡土墙最小。
（二）挡土坡以及边坡
根据施工设计场地合理计算高度，确定合适的挡土墙断面以及边坡断面。挡土坡与边坡设计应该合理利用地质资料，对于逆坡地质情况可以进行简单处理，对于顺坡地质情况可以考虑护坡与挡土相结合的方式。填方区的挡土墙根据地基承载力情况，确定挡土墙的材料和断墙形式。对于地基承载力比较差的地区，可以将其基础扩大，减少基础埋置深度。高度大于8米以上需要采取扶壁式挡土墙，尽量使用天然地基。
（三）建筑结构
对于建筑设计，要尽量与周围环境相协调，满足立面和使用功能，减少不必要附属建筑面积，根据设备的运行要求减少跨度压缩层高。满足规范要求的同时，尽量要采用砖混结构，减少钢筋混凝土的框架结构，室外配电装置计算在满足规范原则时，尽量采取成型预制的钢筋混凝土环形杆。
由于土建工程具有强烈的个性，因此需要工程技术人员针对工程中的具体特点去解决设计与施工问题，所以规范作为技术标准应该强调其指导性而不是强制性，更要鼓励和提倡各行业编制与性质相对应的行业设计规范，在工程的安全性与耐久性标准上可以设置不同的水准。
结语
变电站土建结构设计的安全性与耐久性一直是相关设计人员与使用者所关心的问题，结构设计人员需要高度重视土建工程结构的安全性与持久性。运用科学先进的技术手段，结合其结构安全性与耐久性的理论研究，适当的提高土建结构设计的安全性与耐久性。只有这样，才能提高变电站土建结构的安全性与耐久性，才能更好的适应我国现代化的发展需求。
参考文献
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文章以海城某新建小区一座户外式400KV・A（12KV）白钢双变压器箱式变电站（以下简称白钢双变）为例，论述白钢双变的结构设计及制作工艺。
关键词：结构设计、制作工艺、材料选择、使用条件
中图分类号： TU2 文献标识码： A
引言
通常箱变多以欧式箱变为主，其内部由高压室、变压器室、低压室组成。按“目字型”或“品字型”布置。“目字型”与“品字型”布置相比，“目字型”接线较为方便，故大都采用“目字型”布置。如图1所示。
而以下要论述的白钢箱双变，由于是两个变压器，所以布局比较特殊，箱变的体积也较单变大，所以制作工艺也较以往的欧式箱变复杂。白钢双变布局如图2所示。
一、为什么要先择白钢板制作双变外壳？
一般欧式箱变的壳体多采用双面保温板、单面保温板或金属雕花板，框架采用标准型材方管、角钢、槽钢等制作。虽然防潮隔热的性能很好，但强度不够，在吊装、运输过程中经常出现壳体变形的情况。
由于双变的体积较大，重量也较重，若采用保温板或金属雕花板制作双变外壳，则壳体的变形程度会更大，为了必免壳体严重变形而产生的各样事故，在客户的要求下，选用刚度强度、耐腐蚀性更好的白钢板制作（代号304，一铬十八镍九钛）制作双变外壳。
在选择白钢板的时候要注意，白钢板也有很多种，比如有一种代号为201的白钢板，外观与304白钢板类似，但耐腐蚀性差，焊口处易生锈；还有一种叫敷铝锌板，它具有耐腐蚀性，但强度不够。所以，综合考虑304白钢是制作白钢双变的最好选择，但是价格高，制作工艺复杂。
二、400KV・A（12KV）白钢双变压器箱式变电站的大体结构
400KV・A（12KV）白钢双变压器箱式变电站的大体结构，如图3所示
（1）底座 （2）立柱 （3）上门坎 （4）上梁 （5）下门坎 （6）上盖 （7）、（8）、（9）低压室门 （10）死门 （11）低压室左检修门 （12）箱变防盗盒锁 （13）铭牌 （14）考核表箱 （15）高压室检修门 （16）变压器室1门 （17）变压器室2门 （18）轴流风机散热窗 （19）低压室右检修门 （20）高压室门 （21）门铰链
（22）上盖防雨槽 （23）低压室隔板 （24）高压室隔板 （25）变压器室隔板
注：在两个变压器室门口分别焊有一套围栏。
三、白钢双变各部分的结构设计与制作工艺
1、底座
底座又称底拍，是整个箱变的基础，所以，底排一定要结实、牢固。一般普通箱变底排是用140槽钢和50角钢制作，按高压柜、变压器、低压柜下底安装孔的位置，按一定的顺序焊接而成。
而这台双变由于箱变内需要放置两台变压器，低压柜也要比以往单变要多，所以壳体的体积较大，底拍所承受的重量也比单变要重，所以，这台双变的底拍槽钢采用160槽和50角钢制作，来增加底拍的强度。按引言中图2的双变布局，底拍焊接图如下图4所示。
待底拍焊接完成后，要喷防锈漆，以免生锈。
2、立柱
立柱是整个双变的支柱，整个双变的重量几乎都由立柱来支撑，故立柱必须有足够的强度，否则在上房盖和门板的时候会被压弯或变形，在安装门板时就会有露缝出现，所以为了增加立柱的强度，立柱的板材要用δ2.0mm白钢板制作，而且在立柱内加一层加强槽。如图5所示。
但要注意的是：立柱加强槽不能用方管，也必须用白钢板来制作。若采用方管做加强槽，则防锈的效果会大大降低。因为方管外壁可以喷防锈漆，但内壁却喷不到防锈漆，所以，方管的防锈效果不是很好，故不采用。
3、上门坎
它是起到一个加强防护等级的作用，它可以在立柱之后焊接，可用于测量立柱与立柱之间上沿的距离。
但在折弯时要注意折弯顺序，上门坎的折弯图与展开图如图6所示。
4、上梁
上梁是用于立柱与上盖之间的连接，由于双变过长，而白钢板最大尺寸是1.22*2.44（m），在制作上梁时需要拼接，在接缝处要加备板，防止上盖时焊开焊或弯曲变形。
5、下门坎
下门坎的艺与上门坎相同，但下门坎不是焊接在双变底拍 ，而是采用螺栓连接，
这是为了方便 变压器和高、低压柜进入箱变，但要注意的是，由于下门坎总高为70mm，不管是低压柜还是高压柜的门下沿跑地面要高于70mm，否则，当柜体开门的时候，下门沿会撞到箱变的下门坎而使门打不开。
6、上盖
上盖的制作方式比较特别，是先用型材焊接成房架形状，喷上防锈漆在用白钢板包起来，这是为了加固房架结构，以免上盖单薄坍塌。棚顶和房沿（雨达）要冲有散热孔，可让双变内有良好的散热效果。如图7所示。
7、低压室、高压室和变压器室门板制作
低压室、高压室和两个变压器室的门板上分别冲有通风孔，而且在门板上焊有加强筋加强门板的强度防止开门时门板发颤。除了加强筋外，在通风孔处还要加有筛网，虽然在门上开了通风孔可以有良好的散热性能，但同时也降低了箱变的防掮 等级。所以，为了保持在通风的情况下，要在通风孔处粘上筛网来提高箱变的防护等级。
特别说明一下，在两个变压器室的门板上分别安有两个轴流风机，这是因为变压器的散热量要远大于高压柜和低压柜，只靠自然散热是不够的。
8、死门
死门是一个看起来比较艺术、做起来比较繁琐的一个部分，这么做只是为了这台双变看起来不那么呆板，这部分是由几块板拼接而成，它的折弯图如图8所示。
图8死门展开图与折弯图
由于白钢板的焊接工艺一般若是不让焊点外露，所以在整个箱变的焊接过程中都是在箱变内部采用点焊，如果必须在外面焊接时也要在焊接过后经过上光处理，以免焊点生锈。
死门的这种折弯方式恰好可以让焊点隐藏在里面。
9、防盗盒锁、门铰链、考核表箱
图9
10、围栏
不论是哪种箱变，在变压器室的门口都要焊有围栏，这是为了防止工作人员在带电操作时误撞到一次线而发生触电危险。
四、双变的使用环境
1、要放置的地坪应选择较高处，不能放在低洼处，以免雨水灌入箱内影响设备运行，但最高不能超过1000m。
2、周围空气温度在+40。C～-25。C。
3、相对湿度：日均值≤95%，月均值≤90%（+25。C）。
4、风速≤35m/s。
5、无经常性剧烈振动，地震强度不超过8度。
6、安装倾斜度≤5。。
结束语
本课题主要是对12KV(400KV・A)白钢双变压器箱式变电站的壳体结构进行设计，系统地介绍了白钢双变的结构、特点、使用环境。
在这次设计里我积累了很多经验，在加工中难免会出现各样问题，而怎样解决这些问题，是我在这次设计中学到的最重要的知识。
我会继续地加以努力，积累更多的经验。
Keywords: substation civil engineering design; structure; safety; durability
中图分类号：TU2
前言：进入新世纪后随着国民经济的不断发展，新材料、新工艺的不断投入使用，以及近年来地震活动频繁，我国陆续颁布了一些新的建筑结构规范及规程。大家通过对新规范及规程的学习和应用，对土建工程结构的安全性与耐久性引起了足够重视，特别是变电站工程的特殊性，土建工程的结构安全性与耐久性更应引起有关设计人员的重视，下面谈谈变电站土建工程结构安全性与耐久性的设计事宜。1、土建结构工程的安全性 结构安全性是各种作用下结构防止破坏倒塌、保护人员不受伤害的能力，是结构工程最重要的质量指标。变电站土建结构工程的安全性主要决定于结构的设计与施工水准，也与结构的正确使用（维护、检测）有关，而这些又与土建工程法规和技术标准的合理设置及运用相关联。对结构工程的设计而言，结构的安全性主要体现在结构构件承载能力的安全性、结构的整体牢固性和结构的安全耐久性等几个方面。 1.1结构构件承载能力的安全性。与结构构件安全水准关系最大的两个因素：①规范规定结构需要承受多大的荷载（荷载标准值），比如我国规范规定楼板承受的活荷载是2.0kN/m2，而美国、英国则为2.4kN/m2和2.5kN/m2。②规范规定的荷载分项系数与材料强度分项系数的大小，前者是计算荷载对结构构件的作用时将荷载标准值加以放大的一个系数，后者是计算结构构件固有的承载能力时将构件材料的强度标准值加以缩小的一个系数。这些用量值表示的系数体现了结构构件在给定标准荷载作用下的安全度，在安全系数设计方法（如我国的公路桥涵结构设计规范）中称为安全系数，体现了安全储备的需要；而在可靠度设计方法（如我国的建筑结构设计规范）中称为分项系数，体现了一定的名义失效概率或可靠指标。安全系数或分项系数越大，表明安全度越高。
1.2结构的整体牢固性。除了结构构件要有足够的承载能力外，结构物还要有整体牢固性。结构的整体牢固性是结构出现某处局部破坏时不至于导致大范围连续破坏倒塌的能力。或者说是结构不应出现与其原因不相称的破坏后果。结构的整体牢固性主要依靠结构能有良好的延性和必要的赘余度，用来对付地震、爆炸等灾害荷载或因人为差错导致的灾难后果，可以减轻灾害损失。唐山地震及汶川地震造成的巨大伤亡与当地房屋结构缺乏整体牢固性有很大关系。在抗震规范中也明确表示：建筑物应确保“小震不坏，中震可修，大震不倒”。尤其是变电站此类的生命工程，更应经得起地震的考验。 1.3结构的安全耐久性。我国土建结构的设计与施工规范，重点放在各种荷载作用下的结构强度要求，而对环境因素作用（如干湿、冻融等大气侵蚀）下的耐久性要求则相对考虑较少。混凝土结构因钢筋锈蚀或混凝土腐蚀导致的结构安全事故，其严重程度已远大于因结构构件承载力安全水准设置偏低所带来的危害，所以这个问题必须引起格外重视。我国规范规定的与耐久性有关的一些要求，如保护钢筋免遭锈蚀的混凝土保护层最小厚度和混凝土的最低强度等级，都低于国外规范。损害结构承载力的安全性只是耐久性不足的后果之一，提高结构构件承载能力的安全设置水准，在一些情况下也有利于结构的耐久性与结构使用寿命。
我国结构设计规范的安全设置水准较低，与我国建国后长期处于短缺经济和计划体制的历史条件有关。国内发生的大量工程安全事故，主要是由于管理上的腐败和不善以及严重的人为错误所致。现在提出要重新审视结构的安全设置水准，主要是基于客观形势的变化，是由于我们现在从事的基础设施建设要为今后的现代化奠定基础，要满足今后几十年、上百年内人们生产生活水平发展的需要，有些土建结构如商品房屋则更要满足市场经济条件下具备商品属性的需要。
2、土建结构工程的耐久性 变电站土建结构工程的耐久性与工程的使用寿命相联系，是使用期内结构保持正常功能的能力。这一正常功能包括结构的安全性和结构的适用性，而且更多地体现在适用性上。 土建结构工程的耐久性现状：造成混凝土结构的耐久性问题进一步加剧的原因有：①由于混凝土的质量检验习惯上以单一的强度指标作为衡量标准，导致水泥工业对水泥强度的不适当追求，使水泥细度增加，早强的矿物成份比例提高，这些都不利于混凝土的耐久性。②施工单位不适当地加快施工进度，混凝土的养护期普遍不够，而混凝土的耐久性质量尤其需要有足够的施工养护期加以保证。早产有损生命健康的概念同样适用于混凝土。③环境的不断恶化，如废气、酸雨等。我国的酸雨面积已超过国土的30%。 3、土建结构工程使用阶段的正常检测与维护 变电站土建结构耐久性和使用寿命与使用阶段的检测、维护和修理不能分割，为了保证结构安全性和耐久性，一些工程在建成后的使用过程中应该进行定期检测和维护。过去因为规范对结构安全与耐久性的设置水准相对较低，使得有一些已建好的工程中往往存在较多隐患，在使用过程中又缺乏应有的例行检测而导致失效。所以要将结构安全质量事故减少到最低程度，还需通过例行检测及时发现问题，并且有必要从法制上确定土建工程的正常使用和定期检测的要求。只注意工程项目建设的一次投资支出，很少考虑工程建成后需要正常维护的长期费用，不但可能损害工程使用寿命和正常使用功能，而且经济上算总账会很不合算。 4、变电站土建设计中应采取如下措施提高结构安全性与耐久性 4.1充分考虑各种荷载。①自重、施工、风压、雪压、温度、及各类电气设备等作用产生的荷载。②某些混凝土结构因业主或设计者过分强调利润而采用模糊不准确的计算模式，降低合理的安全系数，导致钢筋配置偏少，在地震等外力作用下使混凝土结构开裂。③严格按照相关规范进行设计，规范的制定是我国多年来在建筑结构设计及施工领域经验的理论总结，是经过验证的。因此，在设计中必须使用合理的安全系数和严格的设计标准。 4.2设计合理的混凝土结构体系。确保框架结构合理化，尽量保持与实际情况一致，受力安全有效地传递，以精确的理论计算或完善的试验结果作为前提保证。 4.3采取合理的构造措施。设置合理的构造系统，必要的构造钢筋，在合适的地方配置构造柱和圈梁，保证结构的整体性。采用有利于结构耐久性的最小配筋率，配置限裂钢筋。消除不合理的约束因素，合理设置变形缝或后浇带。 4.4准确计算配合比。对特殊环境中的混凝土，应通过计算和试验给出较为准确合理的配合比，努力提高混凝土的抗拉强度。 4.5完善施工图设计。在施工图设计中，应详细写明混凝土结构的特点和施工注意事项，明确土建工程设计的最低使用寿命要求，对施工单位提出具体的技术要求，以保证工程质量。 4.6对土建工程使用过程中的结构安全性，应有定期的检测和正常的维护修理加以保证。
5、结束语 变电站土建工程结构设计的安全性与耐久性一直是设计者与使用者非常关注的问题，关系到安全与经济的协调、基础设施的投资，并与国家现行政策、法规以及未来的经济发展息息相关，是一个复杂的系统工程问题。结构设计人员要高度重视土建工程的结构安全性和耐久性，在国家有关可靠性设计统一标准的基础上，运用可靠性研究的新技术理论，并且结合结构耐久性方面的研究，适当提高土建结构设计的安全水准、结构耐久性和使用寿命，并考虑工程失效的风险后果、资源供给乃至公众的意向等多种因素，就能够提高变电站土建工程结构的安全性和耐久性，更好的适应我国现代化建设的需求，适应经济市场的需求。
参考文献
