发布时间：2023-10-11 16:23:35
序言：写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁，我们为您精选了8篇的变电站结构设计样本，期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发，请尽情阅读。
中图分类号：TM411+.4 文献标识码：A
1 智能变电站的含义
智能变电站是智能电网建设的重要节点之一，是在数字化变电站基础上发展形成的新一代变电站。随着经济与科技的发展，风电、光伏等新能源电力的应用越来越多，这对传统的电力系统设备提出了巨大的挑战。在这种背景下，电力系统的安全性和可靠性必须提高，作为连接用户和发电站之间的变电站的结构设计也必须进一步优化。计算机技术以及通信技术的飞速发展，为解决电力系统和变电站所面临的问题提供了新的解决方法——智能变电站，它能将智能化一次设备和网络化二次设备进一步融合起来。依靠先进、安全、集成和低碳环保的智能化设施，智能变电站能够自动地完成信息的收集、分析、控制以及管理等工作，能够使得全站的信息数字化并且信息能够及时全面地得以共享，与此同时，智能变电站还具有通过及时分析数据为电网作决策提供信息支持以及自动控制的功能。依靠智能变电站，电网的工作不仅更加低碳环保，效率更高，而且能够消除很多的安全隐患。智能变电站能够为电网采集全面且及时的数据，通过对数据进行监测、控制和分析，为电网做出正确决策提供可靠的信息支持，同时它也是电网执行命令的部分，因此对智能变电站的结构设计进行优化具有重大的意义。
2 智能变电站二次系统配置方案
智能变电站以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，在智能变电站的发展中，随着装备制造技术、工艺的发展及建设、运行经验的积累，其一、二次系统最终将融合为一体，但目前的技术发展水平还无法实现。针对二次系统，可以在光纤以太网基础上，进行优化配置：将主保护和计量系统分布式就地实现，后备保护采用站域——广域后备保护系统，本地测量和整定与调度中心整定相结合，以达到后备保护的最优配合和最小的通信负担。
2.1 保护配置
其中，保护配置包括线路保护、变压器保护和母线保护。
2.1.1 主保护原理:线路保护采用速度更快的采样值差动和暂态量保护;变压器保护采用了可以避开励磁涌流影响的广义瞬时功率保护原理作为差动保护的辅助。两种新的保护原理都易于实现。
2.1.2 采用具有智能决策功能的广域后备保护系统，集中全网信息进行后备保护在线整定，并且所需通信量少，数据更新速度快。
2.1.3 保护的实现方式:将原来集控室内的主保护功能下放到智能一次设备单元内就地实现，简化了布线，减少了通信网络的负担。母线主保护采用具有主站的分布式差动和集中式母线保护的实现方式。
2.2 计量配置
计量系统创新地提出测量计量功能一体化为计量模块，计量模块的预处理数据为三态数据，三态数据(稳态数据，暂态数据，动态数据)统一采集和标准化。通过分析计量模块的误差量值溯源得到，在忽略算法误差情况下，误差主要来自于互感器，由于全站采用高精度的光学互感器，计量模块的精度要求完全满足计量规程的要求。既可以实现现场检验，也可以实现远程检验。通过计量模块在通信方面的优势，实现智能变电站与大用户互动，智能变电站具有向大用户实时传送电价、电量、电能质量及电网负荷信息的功能，支持电力交易的有效开展，实现资源的优化配置；激励电力市场主体参与电网安全管理，从而实现智能电网各环节的协调运行。
2.3 通信配置
现阶段的智能变电站内通信设备配置与数字化变电站及传统变电站基本相同，但随着电网中智能变电站投运数量的不断增加，快速增长的采集数据量的不断汇聚，对光纤通信传输网络带宽和传输可靠性提出更高要求。因此，通信平台的建设与改造必须同步进行。
3 智能变电站二次系统设计与实现
3.1 系统构成
变电站二次系统在功能逻辑上分为站控层、间隔层和过程层。站控层由主机、操作员站、远动通信装置、保护故障信息子站和其他各种功能站构成，提供站内运行的联系界面，实现管理控制间隔层、过程层设备等功能，形成全站监控、管理中心，并与远方监控/调度中心通信。间隔层由保护、测控、计量、录波、相量测量等若干子系统组成，在站控层及网络失效情况下，仍能独立完成间隔层设备的就地监控功能。过程层由互感器、合并单元、智能终端等构成，完成与一次设备相关的功能，包括实时运行电气量的采集、设备运行状态的监测、控制命令的执行等。
其中过程层最终发展目标为智能一次设备，就是一次设备集成互感器、智能终端等，实现在一次设备上直接的数字化接口。目前投运的智能站采取设置就地智能终端箱的方式，将一次设备运行状态、控制等信号和命令通过智能终端转换成数字化信号。
3.2 网络结构
过程层网络按照电压等级分别组网。双重化配置的保护及安全自动装置应分别接入不同的过程层网络；单套配置的保护及安全自动装置、测控装置宜同时接入两套不同的过程层网络，并采用相互独立的数据接口控制器。220kV及以上变电站站控层、间隔层网络采用双重化星形以太网络，110kV变电站站控层、间隔层网络采用单星形以太网络。总之，依据不同电压等级和电气一次主接线配置不同的网络形式，有双星形、单星形、点对点等。鉴于对变电站运行维护及网络安全方面的考虑，智能变电站在兼顾网络跳闸方式的同时仍保留直采直跳的方式，尤其对高电压等级、联网运行的变电站。
3.3 二次设备的配置原则
站控层设备的配置，以220kV变电站为例，主机按照双套配置，对于无人值班变电站主机可兼操作员工作站和工程师站。保护及故障信息子站应与变电站系统共享信息采集，不独立配置。远动通信装置也双套配置。①隔层设备测控装置独立配置时，应单套配置，220kV电压等级若采用继电保护就地安装时，采用保护测控一体化装置，110kV及以下电压等级推荐采用保护测控一体化装置。对于继电保护装置的配置与常规变电站配置原则一致，220kV及以上电压等级按照双重化原则配置。故障录波及网络分析记录装置，对于220kV变电站按照电压等级分别配置，主变压器单独配置。110kV及以下变电站统一配置。66kV及以上独立配置电能计量表计，计费关口满足相应规程规范要求。设置网络打印机，通过变电站二次系统的工程师站打印全站各装置的保护告警、事件、波形等数据，取消装置屏上的打印机。②程层设备的配置原则，220kV-750kV除母线外，智能终端宜冗余配置。66kV及以下配电装置采用开关柜布置时不配置智能终端。110kV及以上主变压器本体配置单套的智能终端。智能终端分散布置于配电装置场地智能组件柜内。合并单元配置原则：220kV及以上电压等级各间隔冗余配置，110kV及以下电压等级各间隔单套配置，双重化保护的主变各侧冗余配置，同一间隔内电压互感器和电流互感器合用一个合并单元。③络通信设备配置原则：220kV及以上电压等级变电站的站控层网络交换机冗余配置，每台交换机端口数量应满足实际工程需要。一般采用100M电口，站控层交换机之间级联端口采用1000M端口。当交换机处于同一建筑物内且距离较短时采用电口连接，否则需采用光口互联。间隔层网络交换机按照设备室或电压等级来配置，交换机端口数量满足工程规模要求。过程层交换机按照间隔配置，每台交换机的光纤接入数量不超过16对，任两台智能电子设备之间的数据传输路由不超过4个交换机。对于规模较大的变电站，其间隔层和过程层需配置大量的交换机，与常规变电站在配置上的主要差别也在于此，采用网络方式，就多了交换机这一环节，当交换机出现故障，可能引发多个间隔的保护拒动，近而造成大的事故发生。因此交换机的可靠性是智能变电站安全稳定运行的关键。
结语
在实现智能电网的建设过程中，智能变电站建设始终是智能电网建设的核心问题之一。为了实现智能变电站在智能电网中的支撑作用，要求对当前变电站二次系统的架构体系不断进行升级与改进，发挥智能变电站的高度集成、兼容、互动、协同功能。本文从保护、计量及通信等方面，对智能变电站二次系统的配置方案及其设计与实现进行了有益的探讨。应该指出的是，随着科技的不断进步和装备制造水平的不断提高，智能变电站的一次、二次系统必将融为一体。
参考文献
[1]肖世杰．构建中国智能电网技术思考[J]．电力系统自动化，2009(09).
[2]庞红梅,李淮海等.110kV智能变电站技术研究状况[J].电力系统保护与控制，2009，38(6):146-150．
关键词：常见问题；土建结构变电站；土建结构；设计；方案处理方式；优化
Abstract: With the social progress and raising the level of economic development, the construction of national circuit network has made considerable progress. Electric power engineering structure design is complicated and heavy responsibility. Therefore we shall attach great importance to structure design. This paper introduces the common problems and the transformer substation in structural design of civil engineering structure design scheme.
Keywords: common problem; structure of substation; structure; design; solution treatment; optimization
中图分类号：TU318文献标识码：A 文章编号：
电力工程结构设计直接影响和决定电力工程质量安全。结构设计要高度重视电力工程结构设计方面常见问题，工作中严格遵照电力工程设计规范、标准，以科学严谨的态度对待，保证电力工程质量，确保供电安全。变电站施工工程在工程建设全过程中所占时间相对较长。
1结构设计中的楼层平面刚度问题
有些电力工程结构设计，在结构布置缺乏必要措施或缺乏基本的结构观念情况下，采用楼板变形的计算程序。尽管计算机程序的编程在数学力学模型上是成立的甚至是准确无误的，但在确定楼板变形程度上却很难做到准确。因此，这样的建筑结构设计定会存在着结构某些构件或部位安全储备过大或者结构不安全成分等现象。设计时应尽可能将楼层设计成刚性楼面，以使计算机程序的计算结果基本上反映结构的真实受力状况而不至于出现根本性的误差。当然，要实现这一点，首先应在建筑设计甚至方案阶段就避免采用楼面有变形的平面比如凹槽缺口太深、块体之间成“缩颈”连接、外伸翼块太长、楼层大开洞等。
2结构缝设置以及缝宽度问题
温度的变化对建筑结构有着不利影响，因此，电力工程物尤其是超长电力工程物设置合理的伸缩缝是十分有必要的。但是部分结构设计人员不使用伸缩缝减少温度影响而使用后浇带代替，这种做法存在一定的问题。因为后浇带不能解决温度变化的影响，仅能减少混凝土材料干缩的影响。在后浇带处的混凝土封闭后，若结构再受温度变化的影响，后浇带就不能再起任何作用了。一些超长建筑结构不便或不能设置温度伸缩缝时，应采取其他构造加强措施，不能只留设施工后浇带，例如：采用预应力混凝土结构、对受温度变化影响较大的部位适当配置间距较密、直径较小的温度筋、加强顶层屋面的保温隔热措施等。
3变电站的前期规划
3．1总图布置
变电站的总图布置应充分考虑远近结合，在满足工程规范、规程和工艺流程的前提下压缩建筑物间距，做到用地规整，布局紧凑合理，使得围墙内用地和站址总用地面积尽可能保证最小，在满足使用功能条件下，建筑物尽量合并为一栋综合楼，减少占地面积，顺带减少相应附属的围墙、场地平整等费用。
3．2站址选择
站址选择应结合国土部门和规划部门各方面的要求，选择能直接利用水源和市政设施、拆迁量少、道路连接短、地形平坦的地区，避开断层、滑坡、山区风口或高差较大的地形。尽量不拆迁房屋或搬迁线路或坟墓。特殊情况下采用旋转、平移、总平面局部切角等方式降低工程总体造价，减少赔偿费用。选择站址时也要注意多方案比较选择，确保最终方案的合理性。
3．3地基处理
在前期规划阶段，地下情况是必须要充分了解的，地下是否有文物古迹、主要管道、地下文物、防空洞，地基是否处于矿区采空区、区域性断裂带、滑坡地区等，都是要提前了解的，如果做不到提前了解的话可能会造成不必要的搬迁和基地处理费用。
4具体设计
4．1总平面布置
主要优化道路接口、给排水接口、道路接口、消防和安全距离等方面。根据规范、规程合理布置已确定规模的各建筑物，尽可能合并共用设施，向空中发展，使平面布置更紧凑、道路占地面积减少，达到节约用地的目的。户内可采取两个出线间隔公用一跨、将电容器室、配电室和主控室合为一体的方式，缩小整体面积。
4．2结构设计
在变电站设计时应以建立新型的结构体系为目标，这一新型的结构体系包括预制装配结构体系和钢结构体系。在保证结构有足够的耐久性、稳定性和强度的前提下，优先选用构建简单、结构明确的结构体系。用工厂化、通用化、标准化规范建筑构件的选择，将全寿命周期成本概念引入结构设计中，充分论证建筑和结构关系，最后对设计方案进行论证和比选，进行多专业可行性研究，确定最优方案。
4．3建筑设计
在变电站建设中，变电站内建筑物也是十分重要的一环，因此，在满足生产要求前提下，变电站内的建筑物要合理布置房间，减少不必要的附属面积，采用工业建筑标准统一模式建设。同时，要做好建筑的节水，节地，节能，和节材工作。采用框架结构，降低单位建筑面积造价，形成相对较大的空间，节约占地面积和造价，便于电气设备布置。同时还要注意尽量不设屋外水消防，尽力控制建筑物体积。
4．4地基与基础设计处理
变电站基础设计是施工设计优化的重点，建筑物基础选型时，必须因地制宜，结合地质情况，充分利用天然地基。同时要熟读地质资料，务求优化基础。尽量利用天然地基，基础满足设备安装运行要求.同时，尽量浅埋。有些地方必须要用桩做基础，这种情况下要根据地质资料选择合适的桩形。
5结构荷载取值
5.1屋面可变荷载的取值和分布
并非在屋面全跨布置可变荷载产生的内力一定最大，往往在半跨布置可变荷载时结构可能更为不利。因此对于屋架和拱壳屋面除了全跨布置可变荷载时做出计算外，还应考虑半跨布置可变荷载，并做出相应的计算，然后按最不利的情况进行设计。对屋面可变荷载的取值应十分谨慎，特别是对于屋架和拱壳屋面，因为这类屋面荷载的分布对结构的内力很敏感。例如积雪荷载应按全跨均匀分布、不均匀分布，半跨均匀分布的几种情况进行设计，这样才能保证屋面结构的安全。
5.2基础设计时的荷载取值
在建筑地基基础设计规范(GB 50007-2002)中做出了以下规定：计算地基变形时，传至基础底面上的荷载效应应按正常使用极限状态下荷载效应的永久值组合，不应计入风荷载和地震作用。计算挡土墙土压力、地基或斜坡稳定及滑坡推力时，荷载效应应按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合，分项系数均为1.0。按地基承载力确定基础底面积及埋深或按单桩承载力确定桩数时，传至基础或承台底面上的荷载效应应按正常使用极限状态下荷载效应的标准组合。
6在变电站设计方案完成后的工作
6.1做好施工图技术交底工作
在变电站设计方案完成后，要进行施工图技术交底工作，这项工作的主要目的是使参与工程建设的各方了解工程设计的主导思想、对主要建筑设备和材料的要求、所采用的新技术、新工艺、新材料、新设备的要求以及施工中应特别注意的事项。这样做既能保证工程质量，也能减少图纸中的差错、遗漏、矛盾和讹误。消除施工隐患，使设计更符合要求，避免返工造成的人力、财力、物力各方面的浪费。
6.2制定好设计变更管理制度
为了完善工程设计、保证设计和施工质量、纠正设计错误以符合施工现场条件，设计变更成为了必不可少的设计修改程序，设计变更制度在施工过程中的作用非常重要，它不仅影响着工程的进度、节奏和程度，也对造价控制有着深远的意义，它直接影响着施工的费用。因此，在对设计方案进行变更时要进行严密的方案论证，尽量控制设计变更的数量、幅度和费用。在这个过程中，制定好设计变更管理制度就显得非常重要。
6.3做好工程验收工作
设计方在设计好方案之后还需要到场验收施工方工作。例如到场验收确保施工开挖达到设计要求的地基土层或地质条件好的部位，如果出现个别设计地基与实际不符时，应根据现场实际情况改变技术方案，满足施工要求。这样一来，设计方和施工方形成了良好的互动，可以保证变电站建设更好地完成。
7.结束语
变电站在土建结构设计的方案处理，从前期规划、过程设计以及后期处理三个方面对其进行详细分析，为我国遍电话土建结构设计提供了一定的借鉴。结构设计规范是国内结构设计的法规，是建筑结构做到技术先进、安全适用、经济合理的指导文件。为了更好的遵循这一法规，对结构设计规范应该熟悉，更应该正确理解，保证土建结构设计质量。
参考文献
[1]蔡敏华.浅谈变电站在土建结构设计等问题的处理方案【J】.中华民居，2011
关键词：变电站；土建设计；安全性；耐久性；
中图分类号：TM63文献标识码： A
前言：土建的安全性与耐久性是变电站工程质量评价的重要指标，因此，相关设计与研究人员应当加强有关变电站土建结构安全性与耐久性的分析，综合考虑影响安全性与耐久性的多种环境因素，以不断提高土建结构的安全水准与耐久性。
1变电站土建设计中的安全性与耐久性
1.1变电站土建的安全性
变电站土建设计的安全性是指建筑结构防御破坏的性能，在房屋遭受外界自然灾害或其他影响过程时能够避免出现结构损坏或倒塌的性
能，其是评价变电站工程质量的重要指标之一。变电站结构使用方式、建筑施工水平、施工工艺、施工材料性能与质量、结构设计的合理性、工程的维护与监测等都会对变电站的安全性产生影响。变电站土建结构的安全性主要包括以下三方面的内容：（1）耐久安全性。耐久安全性主要是指建筑混凝土结构地域腐蚀、自然灾害、时间等的性能。由于混凝土钢筋腐蚀或裂缝引起的混凝土安全事故，其危害程度要远远大于因结构构件承载不足而引起的安全事故。（2）整体牢固性。整体牢固性是指变电站在保证安全度的基础上抗灾害、防倒塌的性能。具有结构整体牢固性的建筑结构应当具有高强的延性与充足的冗余度，在遭遇自然灾害的过程中能够避免倒塌、减少损坏。（3）构件承载安全性。构件承载安全性是指变电站土建中使用的各项构件在正常工作中的最大承载性能。荷载分项系数、
构件承载性能大小、材料强度系数等是评价构件承载安全性的重要指标。目前国内规定的变电站楼板需要达到200kg每平方米的荷载性能。通常变电站的荷载分项系数增加，其结构的安全系数也会相应增大。
1.2耐久性
变电站土建结构的耐久性指的是工程的持久使用所能达到的水平，其对土建结构是否稳定产生一定的影响，同时也关系着建筑结构所使用的材料。变电站土建结构是否可以持久使用是由材料的耐用性和结构的稳定性所决定的，所以，让变电站的土建结构保持耐久性是至关重要的，也就是说我们要尽可能的对变电站土建结构的使用年限进行延长。
2对土建结构的安全性与耐久性造成影响的因素
2.1混凝土结构和质量因素
在对变电站土建结构进行设计时，混凝土是最主要的使用材料，所以，混凝土本身的构成结构和质量直接影响了土建结构的安全性与耐久性。首先是混凝土本身的构成结构，对于混凝土来说，不仅采购要达标，在投入使用后，还要使水灰比、外加剂保持合理性，若对混凝土中的水灰比和外加剂进行调配时出现不足或者过度的情况，都会对混凝土结构的稳定性造成影响。
2.2 外界环境因素
对变电站的土建结构进行设计时，若想要保证其的耐久性，我们就要以环境类别为中心来进行设计，通常设计人员在设计土建结构时都忽略了对处于不利环境的土建结构进行有效的防护，
2.3 结构检测因素
想要了解变电站土建结构的安全性与耐久性，就要定期的对其进行结构检测，但是，我国在对变电站的土建结构进行设计时，却忽视了检测对于土建结构的重要性，在进行设计的过程中并没有对结构检测做出相应的规定，亦或是结构的使用和结构检测的频率没有相关性，从而造成无法及时的检测出变电站中存在的不合格的土建结构，进一步的可能会导致发生严重的事故。
3. 提高变电站土建结构安全性与耐久性的具体措施
3.1施工设计
在变电站土建施工设计时，应当根据现行规程与规范确定整体设计发难，然后再根据实际工程要求做局部调整。
3.1.1结构设置。
变电站的结构设置应当与周围环境相适应，在符合使用功能与立面标准的条件下尽可能减少多余附属建筑面积，并按照变电站的工作要求对跨度压缩层高进行降低；在室外配电装置设计中应当尽可能使用成型预制钢筋混凝土环形杆；在保证结构强度的条件下，尽可能运用砖混结构，减少钢筋混凝土结构的使用。
3.1.2边坡与挡土墙。对于填方区挡土墙应当在分析地基承载力的基础上对断面形式与挡土墙材料进行确定，在地基承载力不高的区域应当扩大基础面并缩小基础埋置身度；在顺坡地质条件下可以采用挡土墙与护坡相配合的方式；在边坡与挡土墙设计红只能怪应当计算场地平整高程，并恰当利用地质地形数据资料；对于高程在8m以上的工程应当使用扶壁式挡土墙和天然地基。
3.2结构设计
在结构设计中应当考虑以下内容：应当使用恰当的构造系统和构造钢筋，使用对结构耐久性有利的最佳配筋率，对不恰当的约束因素要采取技术措施进行消除，并恰当设置后浇带与变形缝；制定结构设计的基本安全标准，并考虑工程失效的风险后果、资源供给等；在结构体系的设计中应当加强理论计算与试验结果分析，确保承载能够有效传递；在受力骨架的配置中，应当做好相应的刚度与强度计算和裂缝宽度及抗裂性能验算，以防止由于裂缝宽度过高或结构开裂造成钢筋腐蚀；对于变电站使用中的安全性，应当做好定期的维护修理与检测，并在设计说明中
注明最低使用寿命要求；[3]在竖向及平面调整中应当确定最佳标高，以保证最小的场平工程量；在变电站钢架结构中应当尽可能使用耐候钢，以提高钢材的耐腐蚀性能；在安全系数设计中，应当按照工程实际要求考虑电气设备、风压、温度、雪压、结构自重的条件下的荷载，确保框架结构能够实现荷载的有效传递。
3.3综合地对外部的影响因素进行考量
设计人员不仅需要按照国家的相关标准来对环境影响因素进行执行，更重要的是要对使用混凝土过程中的规范性进行提高，而支撑变电站土建结构的耐久性的基础正是混凝土规范性的提高。列举一个耐久性是 100 年的环境土建结构的例子，其在各个方面对混凝土的要求都是极为严苛的，例如，在对土建结构进行设计时，最低的钢筋混凝土的强度等级不能低于 C30；最低的混凝土结构预应力的强度等级不能低于 C40；含有的氯离子的数量不能高出 0.05%；在混凝土中建议选择非碱性的骨料，而且骨料中含碱的数量不能超过 3.0 kg每立方米，这样才可以使土建结构具有更强的耐久性；在对混凝土进行保护层的建设时，必须要对保护层采取有效的保护措施，必要的时候可以适当的对保护层的厚度进行降低，除此之外，还可以着重的对土建结构的耐久性进行设计，从而可以使其更好的适应外部环境的变化。
3.4对施工过程中的混凝土进行考量
在对变电站土建结构进行设计时，应当根据工程建设的实际情况以及实际需求来对混凝土进行选择，按照设计土建结构时需要遵循的安全标准来对在市场上已经达标的混凝土进行采购，同时，在配置混凝土时，要严格的根据设计土建结构时所需要的参数和数据，例如，对混凝土结构的预应力进行设计时，必须要按照实际设计的土建结构来采用一些相关的保护措施，同时，还要按照相关标准对混凝土抗腐蚀、抗渗的能力进行检测，主要是要对混凝土的硬度、配置比、参数以及性能等物理特性进行检测，只有检测合格后才可以将其投入使用。
结束语：对变电站的土建结构进行设计的过程是复杂而又系统的，而且需要设计人员具备丰富的专业知识以及极高的水平，所以，在对变电站的土建结构进行设计时，安全性与耐久性就成为了两个关键的因素。文章对变电站土建设计中的结构安全性与耐久性进行了分析总结，希望对相关行业可以起到一定的帮助作用；
参考文献：
[1]邹海江，贾宝书.蒸压加气混凝土砌块复合保温外墙性能与构造[J].建筑技术.2010，05（35）：57~58.
[2]郑智雄.蒸压加气混凝土砌块填充墙施工质量监理要点[J].重庆建筑.2010，13（14）：74~75.
关键词：变电站；土建；安全性；耐久性
中图分类号：TM63 文献标识码：A
一、土建变电站工程设计中的结构安全性
土建变电站工程设计中结构的安全性主要由结构的设计以及施工水平来决定，土建变电站工程设计中结构安全性的目标是保证土建结构在受到各种物理或者是化学等因素的影响时，能够保持结构的完整性，避免倒塌对工作人员造成伤害。土建变电站工程设计中结构安全性主要有以下几种表现：
（一）整体结构牢固性
整体结构牢固性指的是在结构受到自然或人为的物理、化学作用下，能够保持结构的完整性，并能够持续正常的发挥作用。所以在土建变电站的设计中，首先要是对地质进行大体的勘察，了解施工地点的地层岩性和岩土物理力学特性。经过测试，场地内的岩土层工程指标如表1所示：
（二）结构的承载能力
测量结构的承载能力有两个指标，一是材料强度分项系数与荷载分项系数的实际大小，它是在计算结构构件固有的承载能力时把构件材料的强度标准值加以缩小的一个系数；另一个是行业规范所规定的结构的承载负荷。以上所说的用量值所表现出来的具体系数，体现了结构构件在给定的标准荷载作用下的安全度。土建变电站楼板的荷载计算参数如下：
（三）结构的耐久性
结构的耐久性在实际的工程建设施工过程中很少被人重视，人们经常会把关注点放在各种负荷作用条件下结构强度的要求上。由于混凝土的腐蚀以及内部钢筋的锈蚀作用而引起的事故的严重性要比因为结构构件没有达到承载能力安全水准带来的危害要大得多，所以，工程的建设施工人员必须高度重视结构的耐久性的问题。
二、土建变电站工程设计中的结构耐久性
经研究调查，土建变电站工程的耐久性随着建筑使用年限的增加而减弱。如果在工程建设中忽视了对结构耐久性的研究，必然会导致工程建筑在经历一定的时间之后进行重新的建设和维修，增加了土建变电站的维护成本。针对工程建筑耐久性的重要性，工程人员要在工程建设完成后，定期对工程进行检测和维护，来提高土建变电站的安全性和使用寿命。只注重工程的一次性投入，而忽视了工程建筑的后期维护与管理，必定会影响土建变电站的安全性以及正常功能的发挥，而且在经济上也是非常不划算的。
三、土建变电站建构中容易出现的问题
（一）土建变电站建构中容易出现裂缝
1 施工引起的裂缝原因，如：土石颗粒级配不良；现场模板拆除不当；浇灌混凝土方法不对；混凝土在大面积浇灌时，没有做好保温工作；水灰配比比例不合适，造成保水性不良以及混凝土离析；骨科含泥量过大等。
2 气候等自然原因引起的裂缝主要是温差导致的。由于钢筋混凝土与砖砌体的热膨胀性不同，混凝土的内部结构发生伸缩变形，从而导致砖砌体内部的应力超过其材料的抗拉成度，使结构出现裂缝。
（二）土建变电站的维护工作不到位
对土建变电站进行定期的检修和维护工作，有利于提高工程建筑的安全性和耐久性。所以，在一些工程竣工以后，并不是建筑过程的结束，还要对工程进行必要的定期维护与检测。在过去，很多企业和单位对土建工程的安全性和耐久性的要求很低，并且经常忽视对工程的日后检测和维护，导致了工程建筑中存在着很多隐患，危害一旦发生，必然导致其功能的不能正常发挥。
（三）建筑材料和施工质量差
由于我国对水泥质量的监测标准要求低，影响到了混凝土的耐久性。此外，有的建筑企业为了节约建设成本，提高盈利，把质量差或者是质量不合格的钢材、水泥等建筑材料运用到工程建筑中，以次充好，使土建变电站的安全性和耐久性受到了很大的影响，使工程建筑充满安全隐患，影响其使用寿命以及功能的正常发挥。不仅施工的材料存在着问题，而且在工程的招投标、施工建设等方面也存在着多多少少的问题，例如：高资质中标，低能力建设；建设工程层层转包，施工企业良莠不齐；工程施工过程中管理水平低，缺乏必要的行业行为约束等。
四、提高土建变电站工程设计中结构安全性与耐久性的对策
（一）正确处理土建变电站工程中出现的各种荷载
不论是在工程的施工建设过程中还是竣工后，工程建筑都会不可避免的受到来自自然环境、人为作用以及自身（自重等）等因素产生的荷载。种种的荷载对工程的质量、安全性和耐久性都产生了或大或小的影响。面对这种情况，我们必须采取相应的措施来降低这种影响，保证工程的质量。一般我们采取的措施主要有：一是工程建筑设计必须使用严格的设计标准和合理的安全系数，避免开发商只强调利润而采取模糊不准的计算模式的现象的发生；二是配置完善的受力钢筋骨架，设计合理的混凝土结构体系安全有效的传递，避免因结构开裂以及裂缝宽度超出限值而导致钢筋侵蚀；三是采用有利于物件结构耐久性的最小配筋率并且安置限裂钢筋，合理设置后浇带以及变形缝，形成合理的构造系统；四是通过严格的计算和实验对特殊环境中的混凝土进行合理配比，提高混凝土的抗拉强度；五是完善工程施工设计图，详细的注明工程中混凝土结构的特点、材料要求以及施工注意事项，指导施工单位和人员的行为，从而保证工程的质量。
（二）树立施工人员的质量意识
人在工程建设中处于主体地位，工程质量的好坏主要是由施工人员的技术水平、施工观念等因素决定的，所以说，提高施工人员的质量意识在保证工程质量方面具有非常深远的意义。工程建设的相关部门和施工企业要时刻谨记“质量第一”，不断加强工程质量的宣传，提高施工人员的质量意识，使他们在施工过程中严格遵守相关的要求和规定，规范施工行为，提高施工技术，保证工程的质量。
（三）加强对工程的定期检测和维护
加强对工程的定期检测和维护不仅体现在施工的过程中，还体现在工程竣工之后。在施工过程中，工程人员要不断的检测工程的结构稳定性、建筑材料的可靠性以及施工技术方法的合理性等，如果在施工的过程中发现结构、材料和施工方法上的问题，要及时的更正，把工程的安全隐患消灭在萌芽之中；同时，工程的竣工并不代表着工程建设的结束，还要对工程进行必要的维护，如果在工程维护的过程中，工程内外部结构出现了腐蚀、裂缝等情况，要及时的进行维修，维持建筑的功能，避免发生安全隐患。
结语
土建变电站设计中的安全耐久性问题一直是业界关注的重点和热点。实际建设施工过程中，工程技术人员以及施工人员要树立责任意识和安全意识，在吸收和借鉴国内外建设经验外，还要不断发展和完善传统的工程建筑理念和方法，提高土建变电站结构的耐久性和安全性。工程管理和监督人员，要严把工程材料的质量关、工程施工的技术关，为建设优质、安全、可靠的工程奠定物质基础。只有这样，才能保证变电站运行的稳定性，提高变电站的使用寿命，更好的适应我国现代化建设的需求。
参考文献
关键词：110kv变电站；土建设计；地质选择
变电站的土建设计水平，对变电站后期的施工能否顺利开展有着直接影响。通常情况下，要想做好变电土基设计工作，需要从多个方面对问题进行思考。目前我国在变电站土建设计上虽然有所提高，但仍然存在一些问题有待解决，希望本文内容对相关工作人员能够有所启迪。
1.选择变电站的地址
在进行110kV变电站土建设计时要做好地点选择工作，首先需要对变电站的负荷中心位置进行明确。此项工作的顺利开展，需要系统人员依据电网规划对负荷中心位置进行确定，除此之外，还需要在设计过程中，还应适当的接入到系统方案中。在地点选择上应当依据提供的资料，初步确定变电站的几个选址，这些选址应尽量靠近负荷中心，最大程度降低网损，对不同的选址进行对比时，应当对以下几个因素进行考虑。
1.1选定的变电站选择的地址不能与当地政府的规划产生冲突，特别是不能破坏当地农田保护区，除非当地的土地规划得到了适当的调整，否则不能因为修建变电站而侵占当地的农田。此外，在选址问题上，应当积极同当地政府部门进行沟通，确保变电站选址中不会对当地的整体规划造成不良影响。
1.2交通运输、水文地质、土地征用是否便利可行都是在变电站选址中需要考虑的问题；同时在电网建设中为了实现资源节约型和环境友好型电网，在变电站选址上尽量使用荒地、劣地，远离矿区，地震带。因为变电站经常会修建在偏远地区，因此需要对交通问题加以考虑，需要确保道路坡度、半径、宽度能够满足施工要求，确保变电站修建中使用的建筑材料能够顺利的运入到施工现场。
1.3变电站选址时，需要对变电站周围是否存在旅游景点、军事要地、飞机场等，如果存在，在建设前需要同有关部门进行适当的协商，确保可以建站后，才可以进行施工，如果未得到对方的允许，则应当另行选址。此外，带地址选择时，还需要了解选址地区是否政府划定的需要保护的历史文物和矿产资源等。
2.选择线路
变电站的路径需要与地址的选择进行适当协调，线路选择的共走人员需要与地址选择人员进行适当配合，对变电站的线路方案进行明确。线路的造价要远高于变电站造价。因此，一条合理的线路可以使变电站土建设计的经济性得到进一步提高，而且也有助变电站通过前期审查。此外，在线路选择上应当主要以下内容。
2.1进行变电站的线路选择时尽量避开自然保护区、通讯设施等地区，在线路选择上应当进行适当的避让，从而降低补偿费用，避免对周边的环境造成不必要的影响，如果因为客观原因实在无法避让，则需要和相关部门进行协调后，确定线路。
2.2重视水库、铁路等跨越点的选择，特别是在修建过程中，如果线路必选要跨过大河、高速公路时，需要尽量的减小跨度减小风险、降低投资，并且减小项目对航运以及交通造成的不良影响。
3、110kV变电站的初步设计
土建设计的初步阶段，重点工作是再去定变电站的位置的前提下，对内容进行细化，对比设计方案中的竖向布置、平面布置等，从中选出一条最佳的设计方案，并且确定最终的设计方案。
3.1竖向布置
竖向布置上，应当在满足洪水的基础上，对变电站建设地点的地形进行合理应用，除此之外还需要对变电站的排水能力进行合理考虑，如果施工地点比较平整，在施工中则可以采用阶梯式、斜坡式等。竖向布置在满足防洪涝基础上，应当尽量使土石方量能实现自平衡，如果无法实现，则可以对技术、经济等方面因素进行适当的对比，利用防洪墙或外购土方的方式实现平衡。在竖向布置上必须要做好边坡设计，在确定场地的平整性后，在对设计边坡高度，坡率的确定需要依据实验数据完成。依据边坡高度，在设计过程中可以采用护坡或挡土墙的方式对边坡进行保护，如果情况需要，也可以综合两种方式提高保护效果。在竖向布置中为了稳固边坡，并确保其不会遭受到雨水的冲刷，发生水土流失，可以在坡脚或坡顶处适当的设置排水沟。
3.2平面布置
土建设计平面布置需要以电气为主，应当在满足电气应用的基础上，对运输、消防、电气安全问题等方面进行优化，同时对各类建筑物的布置需要严格的依据相应的规范进行。
3.3结构设计
在结构设计上需要依据变电站规模，在满足功能需求上，最终对建筑的面积进行确定。建筑外立面需要与周围的环境特点进行合理融合，在条件允许的情况下，变电站内的建筑的结构设计应当尽量应用混凝土框架，扩大变电站的空间，使其抗震能力能够有所提高，便于变电站中电气的设备的安装和应用。
地基处理方案需要依据地质的实际情况进行适当选择，从施工和投资角度对问题进行分析，最好使天然地基，然后依次选择换填、桩基等方式对地基进行处理。
3.4设计施工图纸阶段
在完成对设计的初步审查后，土建设计工作应当依据相应的规范进行，设备的订货尺寸，应先局部，后整体，设计原则是实际投资的成本与初步审计的投资成本的波动不能大于10%。
3.4.1总图设计
场地处理通常情况下需要进行绿化处理，如果施工地点缺水比较严重，在处理上可以通过碎石场地完成，对于电缆沟的而处理可以采用复合材料盖板或内嵌式角钢包边等。
3.4.2建筑设计
110kV变电站的通信机房在设计上，面积应当依据60m2和20m2进行考虑，对于建筑外墙的粉刷，应当采用《常用建筑物》所规定的白色、灰色、蓝山三种色调，对于建筑物外墙的设计使用的防盗门的材料应该具有较强防火性能的不锈钢材料。
3.4.3结构设计
110kV变电站建筑内部应当使用框架结构，比较常见的结构为钢筋混凝土结构。
3.4.4给排水及暖通作业
在110kV变电站中，对消防器材有着严格的规定，一般采用的灭火系统为泡沫喷淋或水喷雾，布置在电容器内的气体消防喷，不能出现电容器上方，布置在室内的消防栓也不能出现在设备屋内。
在110 kV变电站的主控楼道内设置的空调，最好为分体式，在高压室内最尽量不设置空调，采取自然通风的方式解决问题。
3.4.5节能设计
在设计上为了尽量降低能源损耗，在电抗器、变压器等设备的选择上，应当尽量选择低噪音、低损耗，站内使用的照明灯尽量选择节能型灯具，在门窗、屋面、外墙的设计上也应当尽量采取节能的方式建造。
4、结束语：
我国经济的快速发展，使我国的用电量总量急剧增加，这在一定程度上增加了110 kV变电站的数量，在变电建设过程中要做好土建设计工作。变电站土建设计合理，不仅可以使变电站的有效性得到提高，而且可以使变电站的安全性得到提升，延长变电站的寿命。由此可见，110kV变电站土建设计中的关键问题进行分析意义重大。
参考文献
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[2] 谭群艳.110kV变电站总平布置优化及地质勘察要求[J].企业技术开发，2013，01：114-115.
[3]蒋芳明.110kV变电站典型设计土建部分研究[J].企业技术开发，2013，02：170-171.
关键词：电站厂房；施工管理；质量控制
中图分类号：O213文献标识码： A
引言
电站是我国电力工程基础设施最重要的环节，但是电站厂房施工是一项复杂的工程，涉及面广、工程量大，并且工期要求短，对施工质量的要求也相对较高。加强对电站厂房工程建设，需要有合理的组织施工方法，确保在工期内高质量的完工，并保证施工的安全，提倡文明施工。施工组织是保证施工进度、质量、安全的有效手段，合理的安排组织施工，才能确保电站厂房发挥应有的作用，促进我国电力事业的发展。
一、电站厂房施工难点解决措施
针对电站厂房施工的重点与难点，需要采取一定的措施，具体包括：
（一）不断的加强文明施工的理念，并在施工重点部位采取一定的安全保护措施。如在高坡部位采取喷锚支护，并设置护栏、安全网等防止高空坠物。加强施工现场管理工作，重点做好现场电线的假设工作，设置相应的漏电保护装置。施工的材料需要定点的堆放，并预留材料的运输通道。协调好各工种之间交叉施工工作，保证各部分协调作用。
（二）由于工程工作量大，要在施工前做好相应的准备，安排好材料、人力、设备等，设计科学的施工方案，避免各部分施工制约影响，提高施工的效率。
（三）保证施工连贯性，对各节点工期进行详细的分析，进行整体的规划，合理的配置资源，平衡各个单项工程的进度。
（四）制定完善的施工管理制度，并有专业的人员进驻施工现场，对施工进行有效的协调。包括合同管理制度、安全施工制度等。
二、电站厂房质量控制的措施
（一）施工设计
在电站厂房施工设计时，应当根据现行规程与规范确定整体设计，然后再根据实际工程要求做局部调整。
1.结构设置。变电站的结构设置应当与周围环境相适应，在符合使用功能与立面标准的条件下尽可能减少多余附属建筑面积，并按照变电站的工作要求对跨度压缩层高进行降低；在室外配电装置设计中应当尽可能使用成型预制钢筋混凝土环形杆；在保证结构强度的条件下，尽可能运用砖混结构，减少钢筋混凝土结构的使用。
2.边坡与挡土墙。对于填方区挡土墙应当在分析地基承载力的基础上对断面形式与挡土墙材料进行确定，在地基承载力不高的区域应当扩大基础面并缩小基础埋置身度；在顺坡地质条件下可以采用挡土墙与护坡相配合的方式；在边坡与挡土墙设计红只能怪应当计算场地平整高程，并恰当利用地质地形数据资料；对于高程在8m以上的工程应当使用扶壁式挡土墙和天然地基。
（二）结构设计
在结构设计中应当考虑以下内容：应当使用恰当的构造系统和构造钢筋，使用对结构耐久性有利的最佳配筋率，对不恰当的约束因素要采取技术措施进行消除，并恰当设置后浇带与变形缝；制定结构设计的基本安全标准，并考虑工程失效的风险后果、资源供给等；在结构体系的设计中应当加强理论计算与试验结果分析，确保承载能够有效传递；在受力骨架的配置中，应当做好相应的刚度与强度计算和裂缝宽度及抗裂性能验算，以防止由于裂缝宽度过高或结构开裂造成钢筋腐蚀；对于变电站使用中的安全性，应当做好定期的维护修理与检测，并在设计说明中注明最低使用寿命要求；在竖向及平面调整中应当确定最佳标高，以保证最小的场平工程量；在变电站钢架结构中应当尽可能使用耐候钢，以提高钢材的耐腐蚀性能；在安全系数设计中，应当按照工程实际要求考虑电气设备、风压、温度、雪压、结构自重的条件下的荷载，确保框架结构能够实现荷载的有效传递。
（三）采用合理的地基处理技术
为了确保变电站内建筑结构的耐久性和稳定性，可在土建结构设计中采取相应的技术措施。具体如下：
1.不良地基的处理技术。有些变电站在土建设计中会遇到各种不良地基，为了确保其上建筑结构的稳定性，必须对地基进行处理，较为实用且有效的方法有强夯法、片石垫层法、挤密桩法等，具体方法的选择可根据工程实际情况而定。
2.沟槽基础的处理技术。变电站内的电缆沟槽、排管道均属于建筑基础的范畴，除了可以采用常规的地基处理技术外，还应结合沟槽和管道的特点进行相应的处理，例如，在软土地基上，可以利用换填法，将软土层置换为灰土土质，若是承载力要求较高，则可置换为砂石，借此来提高基础的承载能力。
（四）做好变电站的总体布设规划
1.变电站的整体规划。变电站的整体规划要以满足城镇、地区的规划要求为前提，充分利用现有的交通、生活、消防等公共设施，结合附近的防排洪和给排措施以及电站厂房结构施工特点，做好变电站的整体规划。在整体规划中，要对变电站的出线杆、进出线走廊、进站道路等，以及生活区、源地、给排设施、变电站区等进行合理布局。尤其是对于变电站区域内的电气设施和建筑物设计，要遵循紧凑合理、节约用地、利于分期建设的原则进行设计。如果变电站区域内的地形高低差距较大，那么可采取高低错层或台阶弥补的方式进行布置设计，并处理好坡面的稳定性。如果变电站位于城中，那么还应在周围的建筑物之间设计相应的消防通道。
2.主控室的平面布置。变电站主控室要尽量建在方便巡视并且能够避开噪声干扰的地方，为工作人员检查主控室提供便利条件。同时，还应考虑电缆长度问题，为了节省电缆，应当将主控室布置在2个配电装置之间或同一侧处。主控室坐向应充分考虑当地风向、日晒等因素进行合理确定。
3.配电装置的平面布置。在设置屋外配电装置时，应当根据地形及配电装置的出线方向进行平面组合，避免出现线路交叉状况。同时，还要在考虑连接导线长度以及顺直度的前提下，确定各个配电装置之间的距离。
4.附属设施的平面布置。变电站区域内各类附属设施的布置均应满足变电站总体格局要求以及道路方位的特征。具体如下：工具间应布置在主控室与配电室之间的位置；采暖房应集中布置在靠近采暖建筑群的位置；在冬季时，为了满足站内装置防尘要求，应当尽量采用电暖气；消防器材布置在靠近带油设备的位置。
（五）电站厂房施工安全的措施
电站厂房施工的安全关系着整个施工顺利的进行，加强安全管理主要要做到以下几个方面:
1.建立施工现场安全管理机构，现场施工安全责任要落实到个人；
2.电站厂房施工现场安全负责人要定期的对施工人员进行安全知识教育，增强现场施工人员的安全意识；
3.安排工程安全员，全天候的在施工现场进行巡视，一旦发现安全隐患，及时安排人员进行整改，勒令正在进行危险操作的施工人员立即停止操作并回到安全地带；
4.加大安全宣传力度，在施工现场容易发生安全事故的地方，挂上安全提示；
5.建立奖罚制度，对于违反安全制度的施工人员进行处罚，对于没有违反安全措施的施工人员给予一定的经济补助。
6.提倡文明施工，在施工现场修建封闭围墙，并做好道路浇筑施工，统一规划供管线，保证沟道畅通、规范。设置垃圾箱，保证施工现场的清洁。
结束语
电站厂房是利设施中基础部分，厂房施工具有工期短、工程量大、施工质量要求高等特点，针对这行特点，制定合理的施工方案以及施工管理制度。加强对电站进度控制，但必须遵循相应的原则，并且不能以牺牲施工质量为前提。加强施工质量管理，首先要加强质量监督，做好技术交底工作，严格的按照施工方案施工。另外还需要加强施工安全管理，采取安全措施，保证施工的安全也是保证施工质量与进度的保障。
参考文献：
[1]吴小静.电站厂房施工管理与质量控制措施[J].黑龙江水利科技,2012,12:57-58.
110kV变电站是高压配电网的关键节点，其安全稳定运行十分重要。变电站的避雷针是防止变电站架构以及其他设备遭受雷击侵害的重要装置。因为雷击的危害极大，所以必须保证110kV变电站的避雷针正常工作。受到自身的结构特点、交变风载荷以及温度变化等多种因素的影响，变电站避雷针的薄弱部位极易出现疲劳断裂。针对上述问题，在分析避雷针断裂原因的基础之上，本文给出了预防110kV变电站避雷针断裂的方法与措施。
110kV变电站在我国的用量很大，作为城市输变电的关键节点，其安全与稳定运行是城市工业生产与人民幸福生活的重要保障。在我国的一些沿海地区，雷雨天气十分常见，雷电对变电站站内设备的安全运行威胁很大。为了避免雷击，变电站采用避雷针将雷电引入大地，保护变电站的设备安全。变电站的避雷针通常细并且长，在自身结构、材料特点以及交变风力的作用下，久而久之会发生断裂。针对以上问题，本文围绕如何预防110kV变电站避雷针断裂的问题展开研究，给出了预防避雷针断裂的方法与措施。
2、避雷针断裂原因分析
2.1变化的风力载荷
110kV变电站的避雷针不但承受静载荷的作用，而且还受风力载荷的作用。因为避雷针通常细并且长，所以受随时间不断变化的风力作用，避雷针不间断地发生形变，日积月累，避雷针与法兰的连接处的金属构件变脆，甚至在避雷针管与法兰连接处产生裂缝，最终在变化的风力载荷的作用下避雷针在法兰位置处发生断裂。
2.2恶劣的环境温度
避雷针通常由钢质材料制成，随着环境温度的不断变化，钢材的塑性和韧性也随着温度不断变化，随着时间的推移，钢材的塑性和韧性会逐渐下降。特别是在我国东北地区，那里的冬天特别寒冷，白天的平均气温达到零下20℃左右，最冷时甚至达到零下35℃左右；在这样的低温环境下，避雷针的裂纹迅速扩大；特别是在大风天气，断裂类型由塑性断裂变成脆性断裂。
2.3不合理的结构设计
避雷针并不是一体式结构，而是通过法兰螺栓连接的结构。避雷针本体分为多段，段与段之间通过钢板卷焊插入法兰铰接而成。避雷针在外力的作用下，法兰铰接接头对钢管壁产生很大的横向剪切力，特别是在焊缝处更是如此，导致法兰连接会产生装配应力。当长时间使用之后，避雷针在法兰角焊缝处产生弯曲应力，最终引起避雷针钢管在法兰位置处首先开裂；更为严重的是，随着时间的推移，避雷针在最薄弱的部位发生断裂。
2.4材料的力学特性
110kV变电站的避雷针由金属钢管制成，其材料的力学特性是引起避雷针断裂的原因之一。例如，2008年12月我国某变电站的独立避雷针发生断裂，该避雷针高56m，分8段法兰连接，材质为Q235B；经过现场勘查发现，其中一个法兰的焊口上开裂约400mm。通过事后对Q235B的力学特性分析，该种材料在-20℃～0℃之间的韧性大幅下降，抗冲击能力非常低。在恶劣天气外力的作用下，避雷针很容易发生断裂。
3、避雷针防断裂措施
3.1加固避雷针段法兰
通过对断裂的避雷针进行断口分析可知，当避雷针发生断裂时，裂纹通常起源与外壁，扩展区域有杂物萌生，表明避雷针在断裂处受到的是弯曲应力作用，断口属于剪切滑移性质。这表明，避雷针在法兰连接部位最容易发生断裂。为此，必须在避雷针法兰位置均匀地焊接上加强筋，每个法兰的加强筋数目并不一定相同，需要根据法兰与避雷针在不同段上的直径共同决定。
3.2使用高性能材料
采用高性能的金属材料能够大大地降低110kV变电站避雷针断裂的几率。在一些发生断裂的避雷针案例中，金属材料经常选择Q235B。大量的力学试验表明，虽然Q235B的常温力学性能能够保证，但是在低温时其抗冲击能力十分低下。这种材质的避雷针不适合在东北这种严寒气候的地区使用。为了提高在低温环境下避雷针的金属强度，可采用Q345C直缝钢管代替Q235B直缝钢管，此外法兰推荐采用Q345B。
3.3定期检查
受风力载荷、恶劣天气以及自身材料性能降低的影响，避雷针本体的金属强度与结构强度势必不断减弱。为了避免和尽早地发现金属裂纹以便预防避雷针断裂，不但在制造避雷针时实施二级焊缝检查和100%无损检查外，而且还要进行定期现场检查，特别重点检查避雷针的主要受力部位。
4、结语
关键词：智能变电站；一次设备；框架设计
Abstract: with the rapid development of China's electric power enterprises in accelerating the pace of implementation of substation intelligent, has become an important task for the power department, intelligent primary equipment is an important basis for the realization of substation intelligent, it is not only the typical parts of the whole system, and the structural basis of intelligent substation. Therefore, the relevant departments should attach importance to the design of intelligent primary equipment frame. This paper introduces the design of the intelligent primary equipment frame, on the basis of intelligent substation operation needs for intelligent unit design, configuration and reasonable, so as to ensure that the intelligent primary equipment frame design can meet the demand of intelligent substation operation station.
Keywords: intelligent substation; secondary equipment; framework design
中图分类号：TM 734文献标识码：A文章编号：
目前，我国智能电网的构成主要包括电力系统的发电、输电、变电、配电、用电以及调度几个环节，具有信息化、自动化和互动的智能技术特征。在构成智能电网的6个环节中，变电站所起到的作用是最大的，其一次设备智能化特征充分体现了智能电网的核心理念和内涵，代表了变电站的先进技术和发展方向。因此，智能一次设备框架的设计是一项重要的工作，相关部门必须对其给予高度的重视，采取科学合理的设计方案来实现智能变电站的稳定运行。
一、智能一次设备框架的设计方案
1.1结构设计
图1：智能一次设备的结构设计图
一般来说，智能一次设备的构成主要包括电气和信息两个部分。其中，电气部分主要包括一次设备本体、互感器、传感器以及操作结构等几个部分，信息部分则为智能组件及其内部所配置的智能单元。从图1中我们可以看出，该设计方案对于电气部分和信息部分都有较为科学的设计。电气部分中主要包括电气接口和地线接口两部分，其中，电气接口主要是用来连接一次设备本体和变电站电气主接线，地线接口主要是用于连接设备整体的保护接地。信息部分中所包含的接口主要有5种类型，这些接口都连接着智能组件，从而实现变电站的智能化运行。此外，在对智能一次设备框架进行设计的时候，一次设备本体、互感器和传感器以及智能组件3个部分，可以根据实际需求选择分离制造或集成制造。
1.2工作原理
由于各个变电站的类型和运行需求各不相同，因此在对智能一次设备进行设计的时候，也应该按照实际情况采取科学合理的设计方法。通常情况下，智能变电站运行中智能单元的实现主要可以分为信息采集与处理、数据分析以及决策3个过程。具体流程图如图2所示。
图2：智能单元实现具体流程图
在信息采集与处理、数据分析以及决策这3个过程中，信息采集与处理中所涉及到的信息主要包括设备运行的状态、专项接口以及上层命令等多个方面的信息，这些信息通过特定的接口向系统的智能组件进行传输，以此来提供系统对其统一处理；数据分析过程主要是在相关信息采集和处理之后，根据系统的实际需求来从大量数据中提取有用的信息，并分析处理的结果；决策过程主要是根据数据处理的结果，结合系统的具体需求来实现变电站运行的智能化。
二、对于智能单元的设计
对于变电站智能单元的设计，主要包括状态监测与设备记录和测量计量与智能操作几个方面：
2.1状态监测与设备记录
通常情况下，变电站一次设备无论是在绝缘状态、运行状态还是机械状态下，都有各自的状态量信息，状态检测主要是对这些信息进行提取，并且根据对这些信息的分析和处理来判断一次设备目前的所属状态，从而对设备实行相应的操作。设备记录主要是对设备的一些相关信息进行如实记载，这些信息主要包括设备的型号、参数、历史故障、所采用的检修方法以及使用寿命等。对这些信息的记录主要是为了更好的对设备进行管理，使其作用能够最大限度的发挥出来。
2.2测量计量与智能操作
测量计量与智能操作也是智能单元设计的一项重要工作。其中，测量计量主要是根据互感器和传感器的采样数据进行实时电气量和开关量的测量、电能的计量等计算，使工作人员能够对互感器和传感器的工作有一个全面而又系统的了解。智能操作主要是根据对一次设备相关的数据分析的结果以及设备的实际运行状态，针对不同的任务采取相应的操作，从而实现变电站一次设备的智能化。
三、配置方案的合理选择
配置方案的合理选择对变电站智能化运行的实现具有不可或缺的意义。随着社会各个领域对电力系统运行要求的不断提高，以往的每个设备配置一个智能组件的方案不仅浪费资金，而且还不能很好的满足用户的需求。由此可见，配置方案的合理选择不仅能较为经济的满足一次设备的智能化发展，而且还能够减少网络负担，增加设备操作的便利性。为了确保配置方案的选择科学合理，根据智能变电站智能一次设备框架的需求，对于智能开关的配置、智能变压器的配置以及双母分段主接线的配置主要采用的方案如图3、图4、图5所示。
图3：智能开关的配置图
图4：智能变压器的配置
图5：双母分段主接线的配置图
三、结语
综上所述，随着社会各个领域对电力系统运行要求的不断提高，实现变电站智能化运行也得到了相关部门人员的高度重视。为了能够从根本上满足用户对电力系统的需求，工作人员应该根据变电站智能化运行的需求，分别对变电站的一次设备框架、智能单元以及配置方案进行科学合理的设计，以此来实现变电站的智能化运行，促进我国电力企业的可持续发展。
参考文献：
[1]罗理鉴,黄少锋,江清楷.智能变电站智能一次设备框架设计[J].《电力自动化设备》.2011(11)
