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        變電站土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在問題及對(duì)策

        2021-03-27 04:24:11肇慶市恒電電力工程有限公司伍倩瑩
        電力設(shè)備管理 2021年12期
        關(guān)鍵詞:結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)變電站施工

        肇慶市恒電電力工程有限公司 伍倩瑩

        電力資源為社會(huì)各界的生產(chǎn)生活提供了發(fā)展保障,但人們物質(zhì)生活水平的提升也對(duì)電力資源提出了更高的需求。受變壓器容量及電氣設(shè)備落后等因素的影響,我國(guó)現(xiàn)有變電站工作能力與居民用電需求匹配程度不高,甚至已出現(xiàn)供電不足等現(xiàn)象,為解決這一問題,電力企業(yè)還需從設(shè)計(jì)層面出發(fā),進(jìn)一步完善變電站施工設(shè)計(jì),提高設(shè)計(jì)合理性,提高其電力供應(yīng)能力。作為變電站建筑基礎(chǔ),土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是各企業(yè)進(jìn)行變電站設(shè)計(jì)的首要工作,相關(guān)管理者應(yīng)提高對(duì)這一環(huán)節(jié)的重視程度,確保其建筑結(jié)構(gòu)合理性,增強(qiáng)變電站運(yùn)營(yíng)效果。

        1 我國(guó)變電站土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題

        變電站地址選擇考慮因素過于片面。變電站施工涉及方面較為廣泛,后續(xù)運(yùn)營(yíng)也與多方生產(chǎn)與發(fā)展存在緊密聯(lián)系,也正因如此,變電站內(nèi)部系統(tǒng)存在大量電氣設(shè)備,運(yùn)營(yíng)過程中容易給周邊環(huán)境及居民生活造成嚴(yán)重影響。如設(shè)備運(yùn)行中的噪音污染影響居民生活質(zhì)量,而電磁輻射等因素對(duì)周圍居民的身體健康也有較大損害。此外暴雨、洪澇等自然災(zāi)害還易引起設(shè)備電路短路,進(jìn)而導(dǎo)致火災(zāi)或爆炸事件的發(fā)生,若變電站建筑選址位于人員聚集區(qū)內(nèi),相關(guān)事故就會(huì)導(dǎo)致大量的人員傷亡。實(shí)際調(diào)查發(fā)現(xiàn),部分企業(yè)施工設(shè)計(jì)人員專業(yè)性不足,缺乏選址分析能力,以至于出現(xiàn)變電站選址不合理問題,甚至存在不經(jīng)實(shí)地考察盲目選址現(xiàn)象,不僅影響變電站后續(xù)運(yùn)營(yíng),也為周圍居民埋下安全隱患,是現(xiàn)階段變電站土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中面臨的重大問題。

        變電站內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全性能缺失。盡管變電站運(yùn)營(yíng)過程進(jìn)行多方防護(hù),仍無法徹底避免事故發(fā)生,因此設(shè)計(jì)人員需對(duì)變電站內(nèi)部土建結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理化設(shè)計(jì),保障內(nèi)部工作人員的生命安全[1]。但結(jié)合變電站實(shí)際施工情況來看,設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行內(nèi)部設(shè)計(jì)時(shí)考慮不夠全面,未對(duì)火災(zāi)、洪澇等事故進(jìn)行安全防護(hù)設(shè)計(jì),具體表現(xiàn)為逃生通道設(shè)置不合理、建筑防火效果不達(dá)標(biāo)等,這使得變電站對(duì)安全事故的應(yīng)對(duì)能力大大降低,不僅影響到變電站的正常運(yùn)營(yíng),還會(huì)給企業(yè)及周邊環(huán)境造成嚴(yán)重影響。另一方面,設(shè)計(jì)人員忽略了變電站門窗處的防護(hù)設(shè)計(jì),使得小型動(dòng)物進(jìn)入變電站內(nèi)部,對(duì)電氣設(shè)備造成破壞,甚至引發(fā)短路情況。

        變電站地基結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)考慮不夠全面。地基質(zhì)量過關(guān)是變電站施工的前提,但受到自然及人為等多方因素影響,變電場(chǎng)地基易產(chǎn)生裂縫或破損等問題,如設(shè)計(jì)過程中忽略這一問題,在問題未解決的條件下進(jìn)行施工易破壞變電站施工的整體質(zhì)量。

        2 針對(duì)土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題提出的有效解決方式

        調(diào)查研究顯示,我國(guó)變電站土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所遵循的原則大致相同。變電站土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)普遍從實(shí)際施工角度出發(fā),將其建造規(guī)模及安全性與企業(yè)發(fā)展相結(jié)合,同時(shí)考慮變電站施工對(duì)企業(yè)資金的消耗,協(xié)調(diào)變電站功能與企業(yè)資金投入間的關(guān)系。另一方面即變電站建設(shè)的實(shí)際效用,不僅要緊跟時(shí)代發(fā)展的潮流進(jìn)行設(shè)計(jì)更新,還要保證設(shè)計(jì)施工符合國(guó)家環(huán)保政策的要求,兼顧經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)保工作。

        2.1 提高建筑選址科學(xué)性

        為降低變電站選址不當(dāng)現(xiàn)象發(fā)生的概率,我國(guó)政府對(duì)變電站選址做出詳細(xì)規(guī)劃與要求,電力企業(yè)工作人員在進(jìn)行建筑選址工作時(shí),應(yīng)對(duì)政府出臺(tái)的政策與規(guī)定進(jìn)行明確,嚴(yán)格按照其標(biāo)準(zhǔn)與要求進(jìn)行變電站建筑選址。相關(guān)政策提出,變電站建造選址應(yīng)優(yōu)先考慮荒地、不適宜耕種或經(jīng)濟(jì)效益較差的區(qū)域,盡可能避免占用耕地及高收益地區(qū),降低變電站修建對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益的損耗。我國(guó)土地使用相關(guān)政策明確規(guī)定,除國(guó)土部門重新規(guī)劃土地利用方式外,任何企業(yè)與部門不得占用基本農(nóng)田,電力企業(yè)與設(shè)計(jì)人員需牢記這一點(diǎn),在符合國(guó)家政策要求的前提下進(jìn)行建筑選址[2]。

        考慮到變電站施工與運(yùn)營(yíng)會(huì)對(duì)周圍電場(chǎng)等因素產(chǎn)生一定影響,企業(yè)進(jìn)行建筑選址時(shí)應(yīng)避開有軍事設(shè)施的場(chǎng)所,同時(shí)還要遠(yuǎn)離機(jī)場(chǎng)、導(dǎo)航臺(tái)、通信設(shè)施等地,以免對(duì)其運(yùn)營(yíng)造成影響。如無法避開上述區(qū)域,還要按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行距離測(cè)量,將變電站與上述建筑物距離處于安全水平。值得一提的是,變電站選址還需考慮區(qū)域內(nèi)的礦產(chǎn)資源與歷史文物,防止變電站施工與運(yùn)營(yíng)對(duì)城市資源與文化發(fā)展造成負(fù)面影響。另一方面,企業(yè)設(shè)計(jì)人員還應(yīng)將環(huán)境對(duì)變電站施工與運(yùn)營(yíng)的影響納入建筑選址考慮范圍,對(duì)天氣、地質(zhì)、資源等直接影響變電站運(yùn)營(yíng)效果的因素進(jìn)行全面思考,盡可能選擇地勢(shì)平穩(wěn),周邊施工頻率較低,水源等資源豐富、交通便捷的區(qū)域進(jìn)行變電站建筑施工。

        2.2 提高建筑設(shè)計(jì)科學(xué)性

        變電站土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,首先要考慮建筑的整體安全性,降低變電站使用過程中供電事故的發(fā)生概率,為變電站工作人員及周邊居民提供安全保障。變電站土建結(jié)構(gòu)安全性主要體現(xiàn)在四個(gè)層面,設(shè)計(jì)人員需針對(duì)各層面存在的安全隱患做出有效防護(hù)設(shè)計(jì),以確保變電站使用安全。首先,設(shè)計(jì)人員需提高配電室設(shè)計(jì)安全性,即結(jié)合以往設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)與相關(guān)參考資料,計(jì)算出配電室穿墻套管與地面的最佳距離,并將其應(yīng)用于設(shè)計(jì)方案中,這不僅能為相關(guān)管理人員的工作提供方便,也在一定程度上為其生命安全提供保證;其次,設(shè)計(jì)人員還應(yīng)提高配電室及主控室疏散通道設(shè)計(jì)的合理性,一旦災(zāi)害發(fā)生,應(yīng)確保工作人員能通過疏散通道順利逃生。

        火災(zāi)是變電站安全事故中對(duì)企業(yè)經(jīng)濟(jì)與人員損害最大的災(zāi)害,為降低火災(zāi)影響,設(shè)計(jì)人員還應(yīng)對(duì)主變壓器附近的門窗進(jìn)行合理設(shè)計(jì),提高其防火性能。結(jié)合變電站火災(zāi)發(fā)生原因相關(guān)分析來看,部分火災(zāi)發(fā)生是由于動(dòng)物進(jìn)入變電站內(nèi)部引起的,因此企業(yè)設(shè)計(jì)人員要在門窗處增設(shè)防護(hù)設(shè)施,從根本上消除這一隱患??紤]到觀測(cè)主控屏等設(shè)備的反光性,變電站主控室應(yīng)避免陽(yáng)光直接照射,但黑暗環(huán)境也會(huì)影響數(shù)據(jù)觀測(cè),因此還要確保變電站主控室設(shè)計(jì)符合采光要求。

        2.3 提高施工建設(shè)科學(xué)性

        高度科學(xué)化的地基施工是變電站整體施工質(zhì)量的可靠保證,也是確保變電站運(yùn)營(yíng)效果的關(guān)鍵因素,因此在進(jìn)行變電站地基施工設(shè)計(jì)時(shí),還應(yīng)采取多方措施提高地基建設(shè)質(zhì)量,增強(qiáng)變電站土建結(jié)構(gòu)的合理性。地基表面的平整程度對(duì)變電站的整體穩(wěn)定性有直接影響,因此地基施工基本完成后應(yīng)及時(shí)處理其表面產(chǎn)生的不平整因素。設(shè)計(jì)人員需考慮到這一施工過程、提前設(shè)計(jì)好應(yīng)對(duì)措施,指導(dǎo)施工人員使用混合稀漿原料對(duì)地基表面進(jìn)行抹平。該施工過程需到乳化劑與特定級(jí)配骨料等材料[3],應(yīng)將其劃分進(jìn)施工材料購(gòu)置范圍內(nèi),接著根據(jù)實(shí)際地基情況計(jì)算出物料最佳混合配比,確保抹平工作的有效性。經(jīng)此處理的路基能受到稀漿封層的保護(hù),延緩衰老速度,降低裂縫等問題的發(fā)生概率,一定程度上為電力企業(yè)節(jié)約施工成本。

        荷載取值是變電站施工整體質(zhì)量的決定性因素之一,因此要規(guī)范化荷載取值計(jì)算流程,不僅要考慮全跨式結(jié)構(gòu)的承力范圍,半跨式結(jié)構(gòu)的應(yīng)力承受能力也不能忽視。荷載承受能力是一個(gè)較為模糊的范圍,具體荷載值由建筑實(shí)際施工情況決定,因此設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)取該范圍的極點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì),避免計(jì)算誤差給變電站施工造成無法挽回的影響。同理,變電站屋面設(shè)計(jì)過程中也應(yīng)從全跨式結(jié)構(gòu)與半跨式結(jié)構(gòu)雙方進(jìn)行考慮,計(jì)算荷載范圍,并取極值作為設(shè)計(jì)參考。受地下水影響,變電站土建結(jié)構(gòu)可能會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量問題,需對(duì)地下水腐蝕性進(jìn)行調(diào)查,了解其對(duì)變電站土建結(jié)構(gòu)的影響效果,適當(dāng)對(duì)混凝土保護(hù)層進(jìn)行厚度調(diào)整,或改變混凝土拌合中的材料配比,降低地下水對(duì)土建結(jié)構(gòu)的影響,從而提高施工設(shè)計(jì)科學(xué)性。

        2.4 提高人員管理科學(xué)性

        提高變電站土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性還需人員方面考慮,電力企業(yè)管理者應(yīng)意識(shí)到自身在變電站土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的管理職能,加強(qiáng)對(duì)變電站施工設(shè)計(jì)流程的管控力度,建立較為完善的人員管理機(jī)制,及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)及施工過程中存在的問題,并積極探索有效解決方式。另一方面,電力企業(yè)還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)設(shè)計(jì)人員的培訓(xùn)力度,提高其專業(yè)知識(shí)水平、豐富其設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),建設(shè)起高效設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì),為變電站施工進(jìn)行科學(xué)化設(shè)計(jì)。

        為提高設(shè)計(jì)人員工作能力,電力企業(yè)可與同行間建立合作關(guān)系,定期舉辦設(shè)計(jì)人員技術(shù)交流會(huì)議等相關(guān)培訓(xùn)活動(dòng),設(shè)計(jì)人員通過技術(shù)交流學(xué)習(xí)他人先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),在培訓(xùn)學(xué)生中達(dá)到提升自身設(shè)計(jì)水平的目的。另一方面,電力企業(yè)還應(yīng)強(qiáng)對(duì)人員綜合素質(zhì)的培養(yǎng),使設(shè)計(jì)人員明確自身工作在變電站整體施工中的重要性,培養(yǎng)其責(zé)任意識(shí),降低預(yù)算工作的失誤概率,提高變電站土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)科學(xué)性。

        設(shè)計(jì)人員應(yīng)對(duì)以往設(shè)計(jì)過程中的工作經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié),積極主動(dòng)參與專業(yè)知識(shí)培養(yǎng)與交流活動(dòng),切實(shí)提高自身設(shè)計(jì)能力,為設(shè)計(jì)施工質(zhì)量提供技術(shù)保障。此外在進(jìn)行土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中,還應(yīng)加強(qiáng)與施工人員的聯(lián)系,聽取其對(duì)施工設(shè)計(jì)的意見及建議,進(jìn)一步提高設(shè)計(jì)方案在變電站施工中的使用程度,保障變電站土建結(jié)構(gòu)施工的順利進(jìn)行。

        綜上,我國(guó)現(xiàn)階段變電站建造設(shè)計(jì)中還面臨較多問題,電力企業(yè)應(yīng)對(duì)建筑選址及施工設(shè)計(jì)等方面做出詳細(xì)分析,及時(shí)發(fā)現(xiàn)相關(guān)設(shè)計(jì)過程中存在的問題,規(guī)范化施工設(shè)計(jì)流程,提高施工設(shè)計(jì)專業(yè)水平。同時(shí)還要從人才隊(duì)伍創(chuàng)建角度著手,提高設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)綜合素質(zhì),提高變電站設(shè)計(jì)合理性,為企業(yè)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),也為社會(huì)發(fā)展起推動(dòng)作用。

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