時間：2023-08-20 14:47:25
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關鍵詞:變電站;鋼結構;節點設計
中圖分類號： TU391文獻標識碼：A文章編號：
0、引言
在變電站建筑中，變電站結構主要指建筑物(如主控樓、配電樓等)和構支架,目前我國南方地區的構支架已逐步采用鋼管桿代替了水泥桿,建筑物也已由鋼筋混凝土框架結構代替了磚混結構,這些均大大提高了變電站的安全性。
1變電站框架結構設計
目前,我國的變電站已基本實現了標準化,南方電網甚至有標準設計的細化方案,將變電站的主要建筑物———主控樓(綜合樓)的平面布置、層數已基本確定下來,設計人員只需根據實際情況進行微調來確定最終的方案。
變電站框架結構的設計主要有以下內容:
(1)有關結構設計的說明。包括主要的設計依據,變電站的地基情況、抗震等級以及承載力、材料等級、活荷載值等,在施工圖中沒有畫出來的而采用說明的方式來表示的信息。
(2)基礎設計。當采用天然基礎且柱下擴展基礎的寬度比較寬時,或地基不均勻時,或者地基比較軟時,應當利用柱下條基。并且應考慮到在節點的地方基礎底面積由于被雙向反復使用而帶來的不利影響,應適當地加寬基礎。當采用樁基礎時,應根據地質資料選用樁型,一般情況下,采用預應力環形桿較多,且為端承摩擦樁,當淤泥層較厚時,還需考慮負摩擦。
(3)平面設計?，F澆板的配筋應該使用Ⅱ級鋼,除了吊鉤以外,不能使用Ⅰ級鋼，梁柱鋼筋盡可能使用Ⅲ級鋼筋（國家建設部推廣使用）。鋼筋布筋應采用大直徑和大間距的方式。板上下的鋼筋的間距應該相等,鋼筋直徑可以不相等,但其直徑的類型不宜過多?？蚣艿奶畛鋲Υ蠖酁檩p質隔墻（筆者所在地多為使用灰砂磚或輕質水泥磚）,過梁通常不使用預制混凝土過梁,采用的是現澆梁帶。應該注明使用的輕質隔墻的圖集和做法,當過梁與柱連接時,柱應當甩筋,過梁應當現澆。由于繼保室、通信室等房間電纜較多,可采用活動地板結構。
(4)樓梯的設計。休息平臺與梯段板平行方向的上筋均應拉通,并且應與梯段板的配筋互相適應。梯段板的厚度通常采取跨度的1 /25～1 /30。
(5)梁的設計。梁的上面有次梁的地方應附加箍筋和吊筋,并應首先使用附加箍筋。不能將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,就應當考慮由于次梁所引起的主梁抗扭,或者增加抗扭箍筋和縱筋。如果采用現澆板,抗扭問題不嚴重。理論上梁縱筋應遵循小直徑和小間距的原則,這對抗裂有利,但鋼筋的間距應滿足要求,并且要與梁斷面互相適應。挑梁應做成等截面。梁從構造上要避免沖切破壞以及斜截面的受彎破壞等。
(6)柱的設計。柱應采用高強度混凝土來應對軸壓比的制約,應減小斷面尺寸。應避免柱過短,短柱的箍筋應采取全高加密,短柱的縱筋不應過大。由于豎向地震的影響,對柱的軸壓比和配筋應多一些考慮。獨立柱的上面或中部有挑梁時,應限制挑梁的長度。繪制施工圖時,較大直徑的鋼筋的連接方式應采用機械連接,而不應采用焊接,兩者的造價相差不大,但機械連接更加可靠并且檢查方便。
2鋼結構構架設計
為了節省投資,一般變電站均采用架空出線,變電站內部導線均采用構架進行連接、跳線,因而構架也是常規變電站必不可少的一部分。目前在南方地區,由于經濟較發達,且對變電站的使用要求較高,普遍采用鋼管桿構支架,梁采用格構式或鋼管梁,使整個變電站更加美觀和實用。
2. 1采用空間分析程序計算內力
隨著科技的進步,出現了不少可以計算和分析內力的軟件。例如美國RE I公司開發的STADD /CH INA2000空間結構分析和設計程序,利用該程序對構架柱進行內力計算和分析,能夠更加接近構架的實際受力情況,有利于縮短設計周期。也可采用東北電力設計院編制的構架計算軟件( SST)進行簡單的計算,根據計算結果分析桿件內力。
2. 2結構節點設計
(1)鋼管柱的連接方式。鋼管柱的長度受到加工、運輸以及熱鍍鋅的影響,一次成型比較困難,所以,要首先分段加工,然后利用剖口對焊進行連接或利用法蘭進行連接。鋼管利用剖口對焊進行連接,不僅外形美觀,還能節省鋼材,缺點是焊接需在現場操作,焊縫外還要現場噴鋅,質量沒有保障,焊縫處鋼管內側的防腐能力比較差。法蘭連接所有的焊接工作以及熱鍍鋅可以在工廠完成,只需要進行現場組裝。由于不需現場焊縫,鋼管的防腐能力很強,安裝工作比較方便,可以節省工期,但缺點是耗材大,而且為了使法蘭連接的接觸面比較平整,對加工精度的要求很高。目前,法蘭連接應用較為普遍,有剛性法蘭和柔性法蘭兩種形式。
(2)人字柱的柱頭利用鋼板焊接。人字柱的柱頭的受力情況非常復雜,它需要傳遞很大的軸力、剪力以及彎距。為了減小人字柱的位移,柱頭連接必須保證有充足的剛度,并且應設法減少柱頭連接的偏心。綜合考慮,人字柱柱頭應將兩桿連接為整體,利用鋼板進行焊接,剪力板、柱頭處的頂板以及加勁板的厚度應滿足規范的要求。兩根人字柱中心線之間的距離一般為100 mm,可基本滿足固結假定要求。
(3)人字柱與橫撐構件采用剛性連接的方式。當變電構架柱承受水平力時,破壞形式是受壓柱的失穩性破壞,這時受拉桿會經過橫撐而對受壓桿發生約束作用。為了增強這個約束作用,柱與橫撐的連接應為剛性連接,而且橫撐應具有一定剛度,故橫撐使用鋼管材料。為了便于熱鍍鋅和安裝,橫撐鋼管分為兩部分,分別與相應的人字柱經過剖口進行
對焊剛性連接,然后再由橫撐中間的法蘭盤剛性連接,以實現橫撐構件與人字柱的剛性連接。
(4)人字柱與基礎采用杯口插入形式連接?；A與鋼管柱的連接適合采用杯口插入形式。鋼管插入到杯口的深度是由抗拔決定的,其計算公式為:
H =N / (3. 14D ×FCV ) (1)
式中: H———鋼管插到杯口的深度;
N ———受拉桿的軸力設計值;
D———受拉桿的外直徑;
FCV ———抗粘剪的強度,如果二次灌漿細石混凝土的強度為C 20,則: FCV = 0. 5MPa。
如果受拉的鋼管插入杯口的部分焊有多于或者等于兩道鋼箍,剪切面可控杯口壁計算,插入杯口的深度根據(2)式進行計算:
H =N / ΣSC ×FCV (2)
式中: ΣSC ———杯口內壁的平均周長。
插入杯口的深度不僅要滿足計算的要求,還必須滿足: H ≥1. 5D。此外,為了確保柱腳處局部穩定,在構架安裝完成后,鋼管的柱腳處應灌注C 30細石混凝土。
一般設備支架插入杯口的深度H≮1. 0D,構架H≮1. 5D。
3結束語
總之，在變電站結構設計時，要考慮的因素很多，包括建筑結構的荷載、混凝土的結構設計、抗震性等，同時還應當考慮地方性的建筑規范以及需使用當地建筑市場常規建筑材料，方便就地取材。所以，要綜合考慮各種因素，以設計出經濟合理的結構體系。
參考文獻:
【關鍵詞】變電站；土建工程；結構設計；現存問題；解決措施
1變電站土建設計常見問題
1.1變電站地址選擇方面的問題
變電站土建工程是工程特殊復雜，變電站內運用到高電壓、大電流的電器設備，內部結構復雜，并且各電路系統之間相互交織，不良的氣候條件和自然災害的出現和發生，比如冰凍、洪澇、特大暴雨、風雪、地震以及雷電等，極易損壞電氣設備，造成電路系統短路，導致火災或爆炸等嚴重安全事故。與此同時，設備使用和運行過程中產生的噪音等形成噪聲污染，影響周圍人民的日常生活，在實際施工過程中，如果變電站選址不當，選擇低洼或暴雨雷電頻發區域，會引發上述問題，影響變電站的安全可靠性，造成經濟損失。因此，變電站地址的選擇至關重要，然而在一些變電站土建結構設計中，由于土建結構設計人員不重視變電站選址，在選址前未進行縝密調查，致使變電站選址不合理，成為土建結構設計中的凸顯問題之一。
1.2土建結構穩定性和安全性方面的問題
變電站內部使用電氣設備眾多，且結構復雜，電氣設備的工作環境也不同，安全性成為變電站土建工程設計中的重要問題。
1.2.1荷載設計方面存在的問題
荷載的設計值取值是永久組合值的1.5倍，但設計師通?；煜O計值與永久組合值，錯誤使用。當地基變形未超出設計值時，即被視為不滿足設計要求，就需要增加基礎底面積和深度，浪費工程材料。設計師在進行結構設計時，誤認為屋面全跨布置產生最大內力，忽視半跨式設計的可荷載更大這一特點，進而影響結構的穩定性。變電站中存在大量的建筑結構，其使用性能關系到建筑的整體質量，是變電站重要的組成部分，如果建筑基礎不牢固，土建結構設計不當，將會降低建筑結構穩定性和耐久性，縮減建筑本身使用壽命，影響變電站的正常運行，變電站內部使用的電氣設備對工作環境要求不同，如果土建設計人員在設計變電站的主體建筑結構時，對潛在安全問題不采取相應的預防措施，會影響變電站的正常供電，甚至威脅生命安全。
1.2.2建筑物結構質量不合標準
變電站是電能供應的基礎設施河核心部分，在變電站土建過程中，應高度重視土建結構的安全性、穩定性和耐久性，進行變電站建設時，如果選用的建筑構件質量不附和標準，變電站選址時地基不牢固，建設時為減少工程量加快施工進度，未將地基夯實，地基建筑面積未達到標準規范要求，就忙于施工，都會導致建筑物的結構性能差，安全性和穩定性降低，影響變電站安全性及使用壽命。
1.3站內整體布局方面的問題
1.3.1設計圖紙方面存在的問題
土建結構設計圖紙是土建結構施工的重要參考依據，是整個土建結構施工中的重要一方面，如果結構設計圖紙中存在較突出的設計缺陷和問題，尤其是設計圖紙的科學規范性和標準化方面，將會對后續的施工建設產生錯誤的指導，造成施工干擾和困難。
1.3.2尺寸設計存在的問題
針對變電站土建結構設計工作，具體的構件尺寸設計方面存在諸多較為突出問題，特別是設計室外變配電構架中所使用的鋼結構構件厚度時，設計人員缺乏專業經驗，忽視節點構造需求和結構厚度的重要性，只單一依據強度以及穩定性計算數據進行設計，或者為謀求更高的利潤，追求利益最大化，而選用厚度不足的設計模式，如果在后期使用中設計的相對應構件厚度不能滿足構造應用的需求，就會產生一些安全隱患，影響整體土建結構設計效果以及安全穩定性。
1.3.3保護層厚度設計不合理
目前大量變電站存在內部布局不合理的問題，變電站除建筑整體結構外，還使用大量的電氣設備，而絕大多數電氣設備對安裝環境都有較高要求，站內建筑平面布局的不合理直接影響電氣設備的安全穩定。部分土建結構設計人員在具體設計過程中，未能充分考慮電氣設備安裝方面的注意事項，導致建筑結構與電氣安裝工程發生沖突，部分設計人員在設計過程中忽視細節問題，例如通風口直徑過大且未設置防護網，為設備運行設下了潛在的安全隱患。
1.3.4間距設計
土建結構設計中，對于伸縮縫間距設計爭議頗大，按照設計規范標準，要求如果屋面不進行隔熱層設計，應確保間距不超過0.5m，由于施工材料與結構會隨溫差的變化發生伸縮，加之設計人員未嚴格按照相關設計要求標準進行伸縮縫間距設計，導致目前很多建筑即使設置伸縮縫，仍存在溫度裂縫現象。
2針對現階段建設設計問題的解決措施
2.1土建結構設計前進行可行性研究
由于變電站土建工程周期長，使用設備數量種類多，參與人員眾多，在前期調研時，應對變電站選址、電網規劃、供電需求、人員流動等進行綜合分析，搜集變電站選址處的地質資料，對地質狀況、承載能力和環境進行實際勘察，為變電站土結構設計提供可靠依據。依據變電站的選站位置、建站面積等因素及當地政府的審查批復意見，科學論證變電站土建結構設計，確保設計的可行性。
2.2合理精確進行變電站選址
進行變電站土建結構設計時，變電站選址涉及變電站的正常穩定運行及高效利用，在確保選址方案科學合理、具有可行性的前提下，還應充分考慮以下要素。
2.2.1確保周圍環境
變電站選址應盡可能選擇在周圍環境良好的地區，選在負荷中心，盡可能建設在進出線走廊，以便于變電站與周圍環境相協調，交通便捷，便于工作及運輸人員的正常工作。選址區域最好在開闊、平坦及居民區較少的區域，能夠對噪音有一定緩沖的地方，最大限度減少因設備運行產生的噪音對周圍居民的影響。如選址區域整體環境較差，應在上風位建設變電站，降低周圍不良環境對變電站的影響。
2.2.2地質條件的選擇
我國地質結構復雜，地形地貌多樣，影響變電站土建施工，所以變電站進行選址時要充分考慮工程所在地的實際地質情況，尤其是要避免風口、斷層、滑坡、塌陷等自然災害高發區域，避開山坡，降低因滑坡和滾石對站內電氣設備的損壞，變電站站址最好選擇在高地勢處，避免因洪水堆積低洼區域造成影響，確保變電站充分的發揮作用。
2.2.3遵循電氣設備及線纜進出線的規范和用地原則
變電站地址應在負荷中心較近處，且與工程所在地城鄉規劃相協調，在比較開闊的區域設置進出線走廊應，以便于電纜埋設及進出線架空。在不影響變電站正常建設的前提下，要嚴格遵循節約用地原則，減少土地占用，節約經濟支出。
2.3優化結構荷載取值
在進行土建工程結構設計時，荷載取值實際設計過程中，設計人員需要綜合考慮全跨布置的取值范圍和半跨式結構可能承受的應力范圍，以最危險狀況下的極值來設計，從而確保土建結構的穩定性。此外，在分析設計積雪荷載時，應分別對全跨和半跨情形進行分析，半跨式對積雪均勻的不同情況進行分析，全跨式需分析均勻與不均勻分布產生的影響，以確保屋面結構的安全性。
2.4重視設計安全性
變電站土建設計要從多角度出發，充分考慮建筑結構壽命和周期，做好建筑設計安全措施，進行科學的預測和分析，按照變電室安全標準，科學設計配電室穿墻套管與地面之間的距離，同時還應考慮變電站內部建筑物的實用性，多將休息室與主控室臨近設計，根據實際需求在配電室與主控室之間設置外開門，預防火災發生時及時疏散人員得到，接近主變側留門窗滿足防火標準，使變電站質量達到合格的水平，嚴重杜絕安全隱患。
2.5重視工程建設質量
針對工程建設中的質量問題必須高度重視，變電站土建設計人員首先應從思想上提高對施工質量重要性的認識，增強責任意識，樹立安全意識，著眼于工程的安全性和耐久性，通過科學分析、精確的理論計算及實驗檢驗，進行建筑結構設計，確立科學合理的結構體系，延長變電站的使用周期到規定的使用壽命之上。
3結語
綜上所述，變電站工程項目隨著我國電網規模的擴大而與日俱增，變電站土建設計涉及整個工程的質量、安全性及可靠運行性，潛在安全隱患影響正常電能的供應和使用，阻礙正常生活生產的和經濟運行，威脅工作和使用生命安全，必須足夠重視土建結構設計，結合土建設計理論與實際工作，分析和研究變電站土建設計中常遇到的問題，制定科學合理的設計方案，提高施工質量，從根本上消除變電站土建工程中現存的以及潛在的各種問題和安全隱患，推動我國變電站土建設計工作迅速長遠發展。
作者:曾柯 單位:四川電力設計咨詢有限責任公司
參考文獻
關鍵詞：變電站；結構設計；結構體系；內力分析
Abstract: based on the substation structure design through in practice and experience, according to the structural design of the proposed relevant design key points, and carry on the discussion, as to provide a reference for similar projects.
Keywords: substation; Structure design; Structure system; Internal force analysis
中圖分類號：TU318文獻標識碼：A文章編號：
1． 引言
變電站結構設計不但要遵循國家規定的技術經濟政策，同時結構設計時應重點做到安全適用，盡可能采取先進的技術，在確保結構質量的前提下應經濟合理。對于變電站的結構設計來說，設計時應當重點滿足強度、穩定、變形、抗裂及抗震等要求，并在總結實踐經驗和科學試驗的基礎上，積極慎重地推廣國內外先進技術，因地制宜地采用成熟的新結構和新材料。
2． 變電站結構體系考慮
對于變電站結構設計，應根據建筑的重要性、安全等級以及抗震設防烈度等而采用合理的結構體系。通過工程實踐表明，對于變電站結構的梁及柱宜采用現澆鋼筋混凝土結構，對預留孔較多的部位或防水要求較高的屋面、樓面宜采用現澆鋼筋混凝土板。同時，變電站建筑物在經濟合理和非強侵蝕介質環境的情況下，可采用輕型鋼結構，如熱軋輕型型鋼、輕型焊接和高頻焊接型鋼、冷彎薄壁型鋼以及薄鋼板、薄壁鋼管等作為主要受力構件的結構，并在構件設計上并應優先采用定型的和標準化的構件以及標準化的節點型式，以及優先采用與輕型鋼結構相適應或配套的建筑材料。對于變電站結構的屋面大梁宜采用鋼筋混凝土結構或鋼-混凝土組合結構，受施工限制且跨度超過15m時也可采用鋼屋架，對于跨度超過18m時也可采用網架結構。
3． 變電站結構設計荷載取值技巧
變電站建、構筑物應根據結構破壞可能產生的后果(危及人的生命、造成經濟損失、產生社會影響等)的嚴重性，采用不同的安全等級。500kV變電站的主要結構(如主控制樓、500kV配電裝置結構)宜采用一級，其余結構宜采用二級。對于變電站中的屋外變電構架的關于導線荷載及設備自重的取值問題。導線荷載應由工藝專業提供，應考慮最低溫、最大風、最大覆冰和安裝檢修工況條件下導線懸掛點所產生的水平張力、垂直荷重和側向風壓的標準值，導線的偏角，弛度和荷載因子D值。
4． 變電站結構設計技巧
對于變電站的構件技及其材料的選擇應滿足使用年限要求，并應考慮材料供應，構件加工制作以及施工安裝的具體條件，力求結構合理、構造簡單，合理統一構件的尺寸和規格，便于工廠化制作和機械化施工。同時對于變電站中的最低設計使用年限25年的屋外配電裝置構架、支架，可根據地區的工程經驗采用鋼筋混凝土環形桿結構。對于最低設計使用年限為50年的屋外配電裝置構架、支架宜采用鍍鋅鋼結構或鋼管混凝土結構，橫梁宜采用鋼結構。
（1）緊湊型的屋外構架結構可采用局部聯合布置方案或全聯合布置方案，構架結構布置滿足聯合受力的同時，應盡量減少或消除溫度應力的影響。變電構架柱一般宜優先采用人字柱結構或空間桁架結構；但根據工程具體情況，在滿足運行、安裝和檢修條件下，也可采用單桿或單桿打拉線(條) 結構。而對于組成構架柱的結構桿件應盡量減少彎矩效應，當桿件承受較大彎矩時宜采用空間桁架結構。
（2）針對變電站建筑中的屋外配電裝置構架，設備支架等露天結構，必須根據大氣腐蝕介質，采取有效的防腐措施。對通常環境條件的鋼結構宜采用熱鍍鋅或噴鋅防腐。通過結合工程實踐經驗，筆者認為對于人字柱的根開與柱高之比，不宜小于1/7。打拉線構架平面內柱腳根開與柱高(地面至拉線點的高度) 之比，不宜小于1/5。構架梁的高跨比(高度與跨度之比) ：格構式鋼梁不宜小于1/25；鋼筋混凝土梁不宜小于1/20；單鋼管梁直徑與跨度之比不宜小于1/40，單鋼管聯系梁直徑與跨度之比不宜小于1/50，采用單鋼管梁時應注意采取預防微風振動的措施。
同時對于構架設計應設有便利維護檢修人員上下的設施。對半高型和高型布置的構架應合理設置必要的維護檢修和運行操作的通道。高型及半高型屋外配電裝置構架供人員上下的扶梯寬度不應小于0.60m，雙側扶手的扶梯及水平通道寬度不應小于0.80m；扶手欄桿高度不宜小于1.10 m。隔離開關操作平臺的寬度應比設備尺寸大1.0m(每邊加0.5m) ，同時應設置防止墜物的護沿，護沿高度不宜小于0.05m。供維護檢修人員上下的直爬梯的設置應滿足帶電檢修的上人條件，梯寬不宜小于0.30m。半高型及高型配電裝置的平臺，走道、扶梯及牛腿宜采用鋼筋混凝土結構，當采用鋼平臺、鋼梁及鋼牛腿時，應考慮其防腐及維護的方便。
（3）另外，對于變電站中當建筑物長度大于55m時，宜設置后澆帶。后澆帶可每隔40m～55m設置一道，應設在對結構受力影響較小的部位，寬度為800mm～1000mm，鋼筋宜貫通不切斷，宜在后澆帶兩邊配置適量的加強鋼筋。在后澆帶區段中間，可設置一道膨脹混凝土加強帶。同時變電站結構所采用的后澆帶應通過建筑物的整個橫斷面，分開全部墻、梁和樓板。后澆帶的混凝土應在主體結構澆筑28d～60d后進行，澆筑時宜用微膨脹混凝土。
（4）對于變電站結構中的鋼筋混凝土屋蓋的溫度變形及砌體干縮變形引起的頂層墻體的水平裂縫及各層墻體的八字裂縫，可根據具體情況采取下列措施：屋蓋上設隔熱板或其他保溫隔熱措施；減少屋蓋溫度變形對墻體產生推力的各種措施；減少墻體干縮變形的各種措施。
（5）對設有鋼筋混凝土圈梁的帶壁柱或鋼筋混凝土構造柱的墻體，在柱的間距小于或等于30倍圈梁寬度且圈梁高度不小于120mm時，圈梁可視作不動鉸支座來校驗柱間墻體的高厚比。同時對于結構設計的承重墻，當梁跨度大于4.8m(對磚砌體)或4.2m(對砌塊和料石砌體)時，梁的支承面下應設置混凝土或鋼筋混凝土墊塊，遇圈梁時墊塊與圈梁宜澆成整體；當梁長大于或等于6m(對磚砌體)或4.8m(對砌塊和料石砌體)且墻體厚度等于240mm時，其支承處宜加設壁柱或采用其他加強措施；當梁為預制結構且跨度大于或等于9m(對磚砌體)或7.2m(對砌塊和料石砌體)時，其支承處應加構造柱，其端部應采取錨固措施，并應與柱或墊塊錨固連接。
5． 變電站結構計算簡圖及其內力分析
對于變電站結構的計算簡圖的假定應符合結構的實際構造和受力情況。對空間桿系、多層構架的內力分析宜采用三維結構計算模型進行內力分析，也可簡化為平面桿系。采用全聯合構架結構計算模型進行內力分析時，應考慮構架聯系梁軸向剛度的影響。對于由鋼筋混凝土環形桿或鋼管混凝土構件組成的人字柱，在主要承受水平力作用時，可按拉壓桿不等剛度的剛架進行內力分析(剛度比可取1：2) ，也可按等剛度進行分析。在進行結構的內力分析以及變形驗算時，其抗彎剛度可近似地按下列規定選用：對格構式鋼結構，可按實腹式構件的剛度乘以下列的修正系數，對焊接結構取0.90，對螺栓結構取0.80。對鋼筋混凝土環形截面構件在混凝土出裂前EI＝0.425(1+αEρ)AEcrs2，混凝土出裂后EI＝0.3(1+αEρ)AEcrs2。
另外，對于變電站中的構架在正常使用狀態下的變形限值，不宜超過表1所規定的數值。正常使用狀態可取安裝工況(10m／s風，無冰及相應的環境溫度) 條件作為變形驗算的荷載條件。在正常使用極限狀態(最大風，復冰) 條件下的變形限值，不應超過表1所規定數值的2倍。
表1構架的允許撓度值
注：表中L－梁跨度，H¬－構架柱計算點高度。
6． 結語
文章通過結合筆者從電站結構設計實踐經驗，對變電站的結構體系、荷載選取、構件設計等問題進行了深入探討，提出了相應的設計技巧，以有效地滿足變電站結構強度、穩定、變形、抗裂及抗震等要求。
參考文獻：
[1] 張衡、周俊. 淺談變電站框架結構設計[J].科技資訊，2002，(03)：35～39.
[2] 林治安. 變電站結構設計注意要點[J]. 廣東科技，2011，(06)：78～80.
【關鍵詞】主網變電站 建筑框架結構 鋼結構構架設計
【 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.
中圖分類號：TU391文獻標識碼： A 文章編號：
1.前言
變電站，改變電壓的場所。為了把發電廠發出來的電能輸送到較遠的地方，必須把電壓升高，變為高壓電，到用戶附近再按需要把電壓降低，這種升降電壓的工作靠變電站來完成。它的主要作用是將一些設備組裝起來,用以切斷或接通、改變或者調整電壓, [1]而在電力系統中,變電站是輸配電的關鍵點。變電站的結構的安全性及穩定性對于整個電力系統的安全運行及穩定性具有重要的意義。目前,我國的變電站已基本實現了標準化,甚至有些電網（如南方電網）已經擁有了標準化設計的具體實施方案，對于實現基建工程“一體化、規范化”管理有著重要意義。在主網變電站建構物中，主控樓、配電樓及構支架是其結構的主體，建筑結構主要采用鋼筋混凝土框架結構；構支架主要采用鋼管桿。本文將就主網變電站結構設計的兩個設計要點——變電站框架結構設計和鋼結構構架設計進行分析和探討。
2.變電站框架結構設計
變電站建筑宜根據建筑物重要性、安全等級、抗震設防烈度采用適宜的結構形式，且變電站結構設計應滿足強度、穩定、變形、抗裂及抗震等要求，并在總結實踐中積極慎重推廣先進技術，采用成熟的新結構和新材料。隨著經濟及技術的發展，我國大部分地區磚混結構變電站建筑已被鋼筋混凝土框架結構所代替。為此本文作者就變電站框架結構的設計主要要點闡述如下:
2.1變電站結構設計的詳細說明
變電站結構設計的說明書一般而言主要包括：結構設計的理論依據以及現實依據,變電站所處的詳細的地理情況、地基抗震的能力以及承載力、材料的質量等級等,在施工圖中沒有畫出來，一般要用文字進行詳細的說明。
2.2 基礎設計
變電站的框架基礎，當地質條件好時，首先考慮采用單獨基礎，其次為條形基礎，如天然地基不能滿足強度和變形要求時，可考慮采用樁基礎，也可采用人工處理地基的辦法，如換土、強力夯實等方法。在設計時，一定要按照地基的實際情況進行設計。比如，柱下擴展基礎的寬度過寬時，或者是地基整體上很不勻稱時，或者是地基的硬度不夠時，就要考慮是否利用柱下條基來加強結構的穩定性。另外，節點地方的基礎面積應該要給予適當的加寬，因為它被雙向利用，所以有可能帶來一些意想不到的不利因素。而在使用樁基礎時，則一定要按照當地的地質情況進行選樁。
2.3 結構平面設計
在進行結構平面設計時，梁板布置應根據電氣設備布置及荷重分布狀況，選擇經濟合理的梁板布置方案。樓（地）面活荷載應根據電氣運行、檢修、設備布置等情況進行取值?，F澆板的配筋的選擇不能過于隨意，一定要按照相關的規范及標準進行選擇。一般情況下，現澆板的配筋主要采用Ⅱ級鋼，而不能使用Ⅰ級鋼，這也是為了保證變電站整體結構的質量的需要。鋼筋的布筋的方式一般都采用大直徑或者是大間距的方式，要盡可能地使鋼筋板上下的鋼筋的距離相等，而且應該要盡可能的減少其直徑的類型。另外，在對框架進行填充時，一般選用輕質的的隔墻，過梁也多是使用現澆的梁帶。在做結構平面設計時，一定要對這些情況進行詳細的說明。
2.4 梁的設計
梁的設計應該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，且千萬注意次梁搭建的地方不能靠近主梁的支座，次梁如果處在主梁支座的附近，那么就必須要注意考慮次梁可能引起的主梁的抗扭，或者采取增加抗扭箍筋和縱筋的方式來進行平衡，或者是使用現澆板。從理論上來講，梁縱筋所必須要遵循的一個原則就是——小直徑和小間距原則，這有利于防止發生分裂，但是必須要注意的一個問題——鋼筋之間的距離必須要滿足相關要求，與梁橫截面相配合。[2]
2.5 框架柱的設計
柱的設計中，應對軸壓比的制約要使用強度較高的混凝土,同時應適當減少斷面的尺寸?？刂浦募艨绫戎饕菫榱吮ＷC柱的延性，為簡化計算一般通過控制柱的長細比≧4（又稱長柱）來實現。盡量避免短柱，短柱箍筋應全高加密，其縱筋不宜過大。在建筑物周邊的主軸線上盡可能設柱，避免有較大跨度的懸挑結構?？蚣苤目v橫兩個方向盡可能對應設柱，以滿足雙向支承要求。
2.6 樓梯的設計
根據建筑圖對樓梯的布置，確定鋼筋砼樓梯的結構形式，一般采用板式和梁式兩種基本型式。梁式樓梯跨步板，可按一個踏步作為計算單元，作縱向簡支計算。梁式樓梯的梯段、斜梁，一般按簡支計算；板式樓梯的斜板，考慮其支座對梯段的嵌固影響，計算時，跨中及支座彎矩，可近似取為1/10ql2。平臺板為單向板，計算彎矩可取1/8 ql2或1/10ql2，視支座嵌固影響而定；平臺梁按簡支梁計算。
3 變電站的鋼結構構架設計
變電構架的受力主要以水平荷載為主，承受的主要水平荷載是導線及地線的張力，其次是風力。構架特點是柱高而斷面細小，屬于大柔度結構。當前，我國南方地區尤其是一些經濟比較發達的地區的變電站多采用鋼管桿構架,梁采用格構式或鋼管梁,與混凝土相比，具有較高的強度和韌性，性能穩定，適合批量生產，既節約了成本，也美化了整個變電站的外觀。
3.1 采用自動化的方式對鋼架的節點進行受力分析
當前計算機技術的迅猛發展，計算機技術已經開始深入到學科的各個領域，
同時也為改善我國變電站系統的設計提供了強大的技術支持。所以在進行變電站的結構的設計時，應該要積極引進信息化自動系統，以便能夠準確的分析變電站的鋼架結構的各個節點的受力情況，避免人工計算帶來的誤差，影響整個結構的設計的準確度，使得變電站的設計走上自動化發展的道路。對于構架使用空間結構計算分析軟件來完成靜力分析更符合結構實際受力性能，計算結果更精確，空間結構計算分析軟件首推STAAD/CHINA。
3.2 變電站的鋼結構構架設計要點
變電站構架的受力一般而言主要以水平受力為主，其受力的來源主要是導線和地線之間形成的張力。還有就是來自外界的風力。而導線與地線之間形成的張力的大小程度受多個因素的影響，主要有導線的檔距、弧垂、導線自重、覆冰厚度、引下線重量和安裝導線檢修上人為的因素等，外界氣溫的變化在很大的程度上則決定了導線的弧垂。[3]因此根據電氣的相關的要求，帶電導線對地面以及其他的周圍的建筑物必須要保持一定的距離，因此變電站的構架的突出特點主要是柱相對要高而橫截面相對要小。通常而言，變電站的鋼結構的節點的設計是整個變電站設計的重點之一。變電站的節點的設計主要可以分為四個部分：鋼管柱的連接、人字柱的柱頭與柱桿件的連接、人字柱與橫撐構件的連接及人字柱與基礎的連接。目前，鋼管柱的連接主要采用剖口對焊連接和法蘭連接兩種方式，其中使用比較普遍的主要是法蘭連接的方式。人字柱的柱頭與柱桿件的連接則主要通過鋼板焊接的方式進行，采用這種方式的原因主要是因為人字柱的柱頭的受力情況比較復雜，采用鋼板焊接的方式可以最大限度的固定人字柱的位置，減少外界對它的影響，符合相關的設計的要求。人字柱與橫撐構件的連接則采取剛性連接的方式進行，最主要的原因是因為變電站的架柱容易受到水平力的影響，其受壓柱的穩定性極其容易受到破壞。人字柱與基礎則主要采用杯口插入連接的方式。但是在選擇這種方式的時候，一定要準確的確定鋼管插入到杯口的深度。鋼管插入到杯口的深度的主要由受拉桿的軸力、抗粘剪的強度、受拉桿的外直徑等幾個因素所決定。同時，在實際的施工過程中，還必須要密切關注相關的因素的變化，使得計算的理論值盡量與實際施工的情況相符合。
4.結語
從以上的分析中我們可以了解到，主網變電站的整體構架的設計比較復雜，涉及到的因素也比較多，例如：建筑結構的荷載、混凝土的結構設計、抗震性、變電站的地基結構等，而變電站的鋼架結構的設計則是整個變電站設計的重中之重，在其設計的過程中，必須要準確的分析各個節點的受力情況以及相關的節點的連接方式，使得整個的設計符合相關的要求，最好可以實現整個設計的自動化進行，盡量的減少設計中的數據誤差，使我國變電站的設計更加合理，促進我國變電站的健康可持續發展。
【參考文獻】
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關鍵詞：變電站 戶外柜 結構設計
中圖分類號：TM77 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）01（a）-0056-01
變電站繼電保護對戶外柜的機械剛度和強度都有很高要求，機柜必須要能夠承載一定的電氣應力以及機械應力的材料構成，并且要使這些材料能夠在惡劣環境下保持完整，不受環境影響。因此，外柜機的機柜表面應該涂抹上防腐材料，做好防腐保護工作，確保機械結構設計合理，方便操作，使用安全并且便于機械維修。
1 變電站繼電保護戶外柜的基本結構及其材料準備
1.1 變電站繼電保護戶外柜的結構
變電站繼電保護戶外柜的結構不止一種形式，它可以分為雙層密封柜與單層密封柜，裝配方式也有兩種，分別是組裝式、全焊式。單層密封柜在結構設計上具有很多優勢，例如它的設計比較簡單，并且制作成本低等，不過它也存在不足，熱特性太差就是它最大的缺陷。雙層密封柜與單層密封貴特點剛好相反，它的結構比較復雜，制作成本很高，不過它的熱特性很好，方便控制。
另外，組裝機柜的結構很復雜，制作成本高，不過它在流水線生產中非常適用。全焊機柜制作成本低，結構設計簡單，不過它加工起來比組裝柜要復雜，在流水生產線中并不適用。
1.2 變電站繼電保護戶外柜結構設計的材料準備
通常，為了使變電站繼電保護戶外柜能夠適應室外的惡劣環境，會使用不銹鋼作為機柜的主要材料，這樣才能避免其因外界污染而生銹，甚至腐蝕，不過制作成本偏高。如果等鋁板氧化后，在其表面做好噴涂工作，這樣也能夠達到防污染的目的。不過采取這種方式有一個缺陷，就是柜機的承受及其防護能力會大大降低。因此，戶外機的設計一定要有針對性，把問題考慮全面。一般的鋼板
柜機在機械強度上不存在任何問題，不過它無法經受外的惡劣環境，為了改變這個現狀，必須要先對其進行必要的處理，例如采取非電解涂鋅方法就是對它最好的處理方式，雖然它的制作流程比較復雜，但是制作成本低，隔熱效果非常好。
2 變電站繼電保護戶外柜的防水、防塵設計
2.1 機械防水結構設計
如果有水侵入到戶外柜的內部，變電站的各種設備會因此受損，甚至可能會被完全破壞，這就要求戶外柜能夠不受惡劣天氣環境的影響。因此，在戶外柜需要以機柜的結構特點和安裝方法為依據來設計。一般來說，二次機柜的擺放都是垂直放置，柜頂的設計就比較特別，它要求設計成防雨帽的形狀，以便最大限度為戶外柜遮擋雨水，使戶外柜不被雨水侵入。防雨帽一定要有足夠的面積才能夠起到保護柜機的作用，其上表面需要設計一定坡度，以免形成積水，周圍設計成垂直樣式，方便與戶外柜主體進行裝配。
2.2 機械防塵結構設計
變電站繼電器保護外柜機的集成度很高，不過其材料強度偏低。一旦有較大的固體顆粒物侵入到設備中，便會給設備造成很大損害。機柜設計一定要具備防塵功能，否則，無法確保它日常工作的正常運轉。通常情況下，機柜的防塵級別要達到IP5X才能視為合格產品。在對外柜機進行設計時，要對做好對柜壁縫隙的處理工作，并且在防塵墊周圍要具備彈力，控制好彈性壓縮的距離。同時，對通風口也要進行處理，工作人員可以利用凝膠到堵住通風口，不過此時要考慮到凝膠的性能，觀察期是否能夠適應室外的惡劣環境條件，如果能夠達到要求，便可以使用，也要定期做好更換與維護工作。
2.3 變電站繼電保護戶外機的防火結構設計
著火事故在電氣設備中很常見，變電站繼電保護戶外機的設計一定要把防火功能考慮在范圍內，在設計時盡量減少內部易燃材料的使用數量，如果出現引火現象，一定要把火勢控制在機柜內部。在材料選擇上要特別注意盡可能選擇不易致燃的材料。戶外柜機的安裝與其他設施沒有太大關聯，它比較獨立，因此，其它設備可以與它保持適當距離，避免發生火災時設備受到牽連，損失會更加嚴重。機柜內還可以設置防火隔擋板，防止火勢肆意蔓延。
2.4 照明設施設計
機械設備的夜間維修工作對于工作人員來說很有難度，夜間由于光線比較暗，如果沒有照明設備，工作人員的工作很難開展下去。因此，機柜可以安裝照明裝備，為工作人員的夜間維修工作創造一個良好的環境。
3 結語
變電站繼電保護戶外柜機械結構的設計需要從多個方面來進行考慮，本文主要介紹了戶外柜的基本結構與材料準備，并對如何做好戶外柜的防護設計進行了詳細分析，為設計出完美的戶外柜提供了理論條件。
參考文獻
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【關鍵詞】C/S；B/S；結構；MVC模式
對于小型變電站，大部分供用電單位的變壓器及其供電線路還在自然狀態下運行，實際節電效果不明顯。因此需要開發研制一套實用、快捷的變壓器網絡經濟運行計算分析程序，以實現變壓器的經濟運行。本系統結構設計是基于企業內部網的應用，可供變電站管理人員、變電站運行值班人員和其他變壓器用戶進行異地或遠程分析計算所需，是一種方便、快捷、經濟、高效的變壓器經濟運行分析方案。
一、系統設計原則
基于混合模式的變壓器經濟運行系統主要是從提高系統資源的共享性，更新的快速性和維護的方便性出發，期望最終實現一個網絡化的開放式系統。
實用性原則：提交到用戶手中的系統都應該是實用的，能解決用戶的實際問題。用戶權限管理：保證使用安全。計算分析結果的準確性：該系統的開發就是為了代替變壓器經濟運行計算分析的手工計算和單機版分析軟件，因此系統不僅要方便適用，更要保證計算的準確性要高。用戶界面簡潔并易操作，升級能力良好。
二、 B/S結構與C/S結構相結合
1.C/S結構特點
（1）減少了網絡的流量。使用C/S模式，客戶計算機和服務器相互協調工作，它們只傳輸必要的信息。如果需要數據庫更新的話，只傳送要更新的內容即可。由于處理數據的過程和數據是放在一起的，數據庫的內容不必傳來傳去。
（2）C/S結構通常能帶來較短的響應時間。這一改進的原因之一是網絡的流量減少了，另一個原因是由于相當多的運算、數據處理是在比客戶機功能更強大的服務器上完成的，這比在客戶機上完成要有效得多。
（3）C/S結構可以充分利用客戶機（如微機）和服務器（如大的機器）雙方的能力，組成一個分布式應用環境。
（4）通過把應用程序同它們處理的數據隔離，可以使數據具有獨立性。數據的封裝性使得改變對數據本身的操作較為容易，可以更快地開發出新的應用，以及通過少量的改動把新的數據集成到已有的應用中。
（5）數據庫系統支持的并發連接數有限，限制了同時運行的客戶端程序的數目。
（6）業務邏輯處理和界面顯示都由客戶端程序負責處理，一旦業務或顯示界面發生變化，則需要對整個客戶端程序進行修改，不利于軟件的維護和功能的擴展。
2.B/S結構的特點
（1）B/S結構將程序中的界面顯示和業務邏輯處理都移動到了WEB服務器中來實現，其應用全部集中到了WEB服務器，客戶端只需要具有瀏覽器就可以作為B/S構架的終端，而不用安裝和部署任何程序。
（2）B/S結構中的用戶操作界面是由WEB服務器創建的，當要修改系統提供的用戶操作界面信息時，只需要在WEB服務器修改相應的網頁文檔，整個系統的更新部署不需要在客戶機上進行任何操作設置，在用戶的不知不覺中就迅速完成，可以做到快速服務響應。
（3）客戶端不直接與數據庫建立連接，而是只有WEB服務器端的程序需要與數據庫建立連接，所以數據庫并發連接數量有限制的問題也得到了解決。
（4）客戶端做任何操作必須已經連接到了WEB服務器，而且功能不是特別強大。
（5）數據安全性問題。B/S結構是種開放的結構模式，并采用TCP/IP這一類運用于Intemet的開放性協議，其安全性只能靠數據服務器上管理密碼的數據庫來保證。
（6）對服務器要求過高、數據傳輸速度慢。
3、B/S結構與C/S結構相結合的優點
對于C/S和B/S結構優越性來說，不能簡單說B/S結構比C/S結構優越。從方便性和可維護性上來說B/S結構好一些，從穩定性和安全性上說C/S結構好一些。B/S結構使用在網絡產品中，而對于安全性和穩定性要求比較高的軟件系統使用C/S結構好一些。因此在變電站經濟運行系統設計中，充分利用這兩種結構的優點，把兩種結構結合使用，經濟運行系統結構如圖1所示。
結合后具有以下特點：
（1）充分發揮了C/S與B/S體系結構的優勢，彌補了二者不足。充分考慮用戶利益，保證瀏覽查詢者方便操作的同時也使得系統更新快捷，維護簡單靈活，易于操作。
（2）經濟性計算采用C/S結構實現，計算功能只在某臺計算工作站上完成即可。整個系統中只需要一臺運行PB客戶端應用程序的計算機，在該計算機上安裝PB客戶端應用程序，來完成系統維護、數據更新、經濟計算等功能，計算結果保存到數據庫服務器中的數據庫中，界面友好靈活，易于操作。由于只需要一臺客戶機，不存在完全采用C/S結構帶來的眾多客戶端導致的維護工作量大等缺點。
（3）眾多的工作地點（主機）需要獲得經濟計算的結果，經濟計算的結果信息采用B/S結構，保持了瘦客戶端的優點。在服務器計算機Tomcat服務器上，創建計算數據的網站，客戶機上只需有WWW瀏覽器即可。由于WWW瀏覽器和網絡綜合服務器都是基于工業標準，可以在所有的平臺上工作，所以眾多的工作地點（主機）可以通過瀏覽器訪問Web站點獲取信息。
三、基于MVC模式的B/S部分
MVC的基本思想是將一個應用體系分成三個部分：Model（模型）、View（視圖）和 Controller（控制器）， 每個部分有其各自的功能作用，如圖2所示。
使用MVC模式開發B/S信息系統可以將表示邏輯和業務邏輯分離，大大減小表示層的工作，使表示層的代碼更加的簡潔和便于修改，增加代碼的重用率，減少數據表達，數據描述和應用操作的耦合度，同時它還提高了應用系統的可維護性、可擴展性、可移植性和組件的可復用性。
MVC的優點表現在以下幾個方面：
1.將系統的顯示邏輯和業務邏輯分開，最大限度的降低了軟件系統各模塊之間復雜的耦合關系，使得程序設計的過程更清晰，提高了可復用程度；
2.當接口設計完成以后，可以開展并行開發，從而提高了開發效率；
3.可以為一個模型在運行時同時建立和使用多個視圖。變化-傳播機制可以確保所有相關的視圖及時得到模型數據變化，從而使所有關聯的視圖和模型做到行為同步；
4.模式中各組件的分界線就是很自然的分發接口點，使得應用程序的更容易，并且支持漸進式升級；
5、提高了系統靈活性，因為數據模型、用戶交互和數據顯示等部分都可以設計為可接插組件；
6.模型的可移植性。模型的相對獨立性使得它很容易被移植到新的平臺工作。需要做的只是在新平臺上對視圖和控制器進行新的修改。
圖2 MVC各部分功能關系圖
四、小結
本系統主要采用PB客戶端與數據庫服務器構成C/S結構，實現復雜的經濟性分析計算；采用基于MVC模式的B/S系統實現經濟性分析計算結果的。采取此模式可充分發揮各種模式的優越性――避免了B/S結構在安全性、保密性和響應速度等方面的缺點，以及C/S結構在維護和靈活性等方面的缺點，易于操作，升級能力良好。
參考文獻：
[關鍵詞]變電站；結構設計；思路研究
中圖分類號：TU391 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）27-0082-01
1 引言
變電站能夠實現對電力系統供配電的有效控制，主要是通過電氣設備的組裝來實現控制功能，隨著我國對電力資源需求的提升，為了有效的降低電力系統本身的電能損耗，通常都選擇高電壓來進行電能傳輸，而變電站的結構設計則是關系到電力系統能否安全運行、能否滿足用戶用電需求的重要內容。
2 變電站框架結構設計
我國的變電站框架結構設計已經比較成熟，為了更好地滿足變電站的使用需求，在對變電站一次設計的時候要根據具體情況對變電站框架結構進行合理微調最終確定方案。
變電站框架結構設計內容：
（1）變電站的結構設計要根據變電站所處地區的土質、地基均衡性等特性，通過負荷值的計算來選用適當強度的材料，并且對重點部位進行圖紙標注和文字信息說明；
（2）變電站的基礎設計部分，可以通過柱下條基的方式來加強變電站基礎的穩固性能，對于基礎薄弱的部位可以通過較寬的基礎來提升電站的穩固性能；
（3）變電站基礎采用大直徑的鋼筋布置方式，以澆筑梁的方式來增強變電站平面結構的合理性，對于一些隔斷墻體則可以通過設置隔墻的方式來進行隔斷，但是不能夠以預制混凝土作為墻體的過梁，對于變電站中通訊室比較多的房間則要求地板能夠拆卸，便于地下通訊電纜設備的埋設。
（4）變電站梁體的設計要求能夠根據附加鋼筋的設計需求，并且根據梁體的承載能力以及梁體的縱筋搭設，在澆筑的過程中很容易出現彎曲、變形等問題，因此要根據梁體抗裂能力保證其設計能夠滿足的使用的需求。
（5）變電站的結構設計中有關柱的設計要求設計者充分的考慮到混凝土結構所能夠承受的荷載能力，并且要根據實際情況盡可能的降低柱體的斷面尺寸，對于一些比較短的柱體要求設計中縱筋使用短小型的，而且通過加密的方式來增強柱體的強度。鋼筋的連接則要求采用機械性連接，提升柱體的可靠性。
3 變電站的鋼結構設計
為了能夠節約變電站的建設成本，在變電站設計中一般都是通過架空線路的方式設計的，通過導線來對變電站的大體框架結構進行連接。根據現今階段我國的變電站設計情況來看，在一些工業、經濟等比較發達的地區由于其對于電力資源的需求比較高，所以通過鋼管桿構支架的方式，這樣更加簡便、實用。
3.1 對內力的計算
根據目前國際中有關結構力學的分析研究我們了解到，在美國著名的科技公司中通過STADD軟件能夠實現對鋼結構框架的內力分析，并且能夠根據設計需求對框架的模擬承受能力進行計算，在我國的電力設計行業中，也有一些軟件可以對鋼結構內力進行計算，例如SST等都是常見的桿件內力計算軟件；
3.2 鋼結構節點設計
（1）在鋼結構體系中的管柱類部件的連接中，首先要根據管件的使用情況結合具體情況，為變電站建設施工提供較為便捷的部件需求，可以通過分段加工的方式來避免一些長度較大的管件的使用，之后再通過焊接的方式來對管件進行焊接，從而實現鋼結構建筑整體化的作用，這種方式不但比較簡便，而且能夠保證鋼結構主體的美觀性和實用性，但是在現場進行焊接的過程中要注意防火，焊接完成之后要對焊接部位進行防腐處理。根據目前我國的變電站中鋼結構的使用情況來看在對鋼結構部件的連接中一般都是通過法蘭連接的形式進行的。
（2）由于鋼結構的人字柱頭的焊接是鋼結構焊接中的重要內容，因此要根據其受力情況通過轉軸力的方式來盡量的降低人字柱的錯位成都，而且在人字柱頭的焊接之前要做好柱頭定位避免出現移位等情況。對于一般的人字柱頭焊接一般都將兩個柱頭之間的距離設定為10cm，這樣便能夠取得很好的鋼結構部件的穩固效果。
（3）鋼結構體系中部件與柱頭之間的連接，由于變電站的鋼結構體系要承擔比較大的壓力，所以如果設計不夠合理則很容易導致鋼結構部件整體被破壞，因此在鋼結構體系的整體設計中要求我們能夠提升其約束作用，達到增強結構剛度的目的。
（4）對于鋼結構中的人字柱與基礎部分的連接中，設計者一般都采用杯口插入的方式進行連接，具體的插入深度要根據抗拔能力的大小進行確定，具體的計算公式為：
H=N/（3.14D×F）。式子中H代表的是鋼管所需要插入到杯口中的具體深度，而N則表軸力的具體設計數值，D表示拉桿的外部直徑，F表示抗粘剪的強度。
4 變電站結構設計的輔助工作
4.1 技術交底
變電站的結構設計完成之后，要求設計者能夠對施工單位對設計中的重要技術參數和設計規范進行技術交底，保證施工單位能夠明確設計意圖和設計需要，并且根據設計要求使用材料和設備。對于在施工過程中所涉及到的新設備、新方案，通過技術交底來進行雙方協商，從而保證變電站的建設工作能夠保質保量的在規定的期限內完成，避免由于技術交底不到位而導致后期出現工程返工，最大限度的降低人力、物力的浪費。
4.2 嚴格管理設計變更
變電站的結構設計工作時根據業主方的使用需求以及變電站所處地區的實際情況繼續綜合分析考慮而制定的，因此設計變更除非在特殊情況下才可以實行，而且設計變更會對整個工程進度產生很大的影響，也容易造成一些施工單位為了能夠在規定時間內完成施工要求而出現不按照規定進行施工作業的情況。在進行設計變更之前首先要征求業主方的意見，根據業主和施工單位的要求對施工方案進行變更，通過科學、充分的論證最終確定變更的施工方案，嚴格管理設計變更時變電站設計中要嚴肅對待的問題之一。
4.3 做好工程驗收工作
在變電站的結構設計完成之后交由施工單位組織開展施工，在施工過程中要求能夠根據設計需求對施工現場進行實地考察，達到設計要求的標準時候在進行施工，對于不能夠滿足施工需求的部位進行技術變更以滿足設計和施工需求，從而更好地保證變電站建設工作的開展。
5 結束語
變電站是電力系統中的重要組成部分，其控制著較大范圍內的電力供應，因此有關變電站的結構設計是保證供電系統安全運行的重要保證。為了能夠更好地滿足變電站的結構使用需求以及變電站整體的抗震能力，要根據變電站的使用需求以及不同地區的抗震等級要求進行綜合考慮，從而更好地滿足電力行業發展的需要。
參考文獻
[1] 全麗.談城市變電站結構設計遇見的幾個常見問題.《山西建筑》.2013年33期.
