摘 要：在變電所設(shè)計(jì)中,分析110kV戶外六氟化硫電氣設(shè)備基礎(chǔ)在特殊區(qū)域下的設(shè)計(jì)方案,提出在該類基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)的注意事項(xiàng),供同行參考｡
關(guān)鍵詞：電氣設(shè)備 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)
1前言
110kV戶外高壓六氟化硫斷路器是變電所作為控制､保護(hù)非常重要的設(shè)備,由于該設(shè)備較細(xì)高,在使用中易發(fā)生基礎(chǔ)變形,從而影響使用｡因此,設(shè)計(jì)前一定要對(duì)變電所址的地質(zhì)情況,進(jìn)行細(xì)致的分析,取得正確的地質(zhì)資料,采用合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以保證基礎(chǔ)的穩(wěn)定性,從而達(dá)到安全運(yùn)行的目的｡
2電氣設(shè)備基礎(chǔ)設(shè)計(jì)
變電所電氣設(shè)備的基礎(chǔ)設(shè)計(jì),應(yīng)保證基礎(chǔ)有較強(qiáng)的穩(wěn)定性和抗變形能力｡110kV戶外六氟化硫（LW21-110型）斷路器技術(shù)要求:1）斷路器靜態(tài)總負(fù)荷20kN,向上運(yùn)動(dòng)負(fù)荷50kN,向下運(yùn)動(dòng)負(fù)荷80kN;2）斷路器底腳固定采用8個(gè)M24地角螺栓,應(yīng)垂直錨固;3）采用加墊片的方法,使斷路器三級(jí)安裝法蘭面保持水平｡
例如,新疆某地區(qū)一座110kV變電所工程,地質(zhì)情況為:土壤,地面上覆亞砂土0.8m,下層粉砂,設(shè)計(jì)時(shí)按含砂粘土考慮;地下水位:春季3～4月份最高0.8m,一般情況1.2m以下;最大凍土層深度:0.71m;地基承載力:8t/m2｡斷路器基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案（見圖1斷路器總體外型圖,見圖2斷路器預(yù)埋螺栓和基礎(chǔ)平面圖）確定為:1）地腳螺栓錨固定于基礎(chǔ)上共8個(gè),橫向間距從左至右為1.45m,0.5m,1.45m,縱向間距中間部分為0.524m,左右兩側(cè)為0.32m;2）依據(jù)地腳螺栓孔分布的位置,確定采用柱狀支墩整體底板結(jié)構(gòu),共設(shè)計(jì)一個(gè)中墩,2個(gè)邊墩,中墩寬1.1m,長(zhǎng)1.1m,高1.3m,邊墩寬0.5m,長(zhǎng)0.82m,高1.3m,基礎(chǔ)露出地平面0.3m,埋入地下1.0m｡預(yù)埋孔邊緣至墩邊緣按不小于0.15m控制;3）支墩下部設(shè)鋼筋混凝土整體板,以加強(qiáng)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的整體性､穩(wěn)定性和抗變形能力,板厚按大于0.20m控制,基礎(chǔ)底面設(shè)在最大凍土深度以下0.2m以上;4）設(shè)備基礎(chǔ)混凝土標(biāo)號(hào)采用不小于C15,二次灌孔混凝土采用C20;5）在支墩下增加整體底板的結(jié)構(gòu)有利于抗地基變形和設(shè)備基礎(chǔ)的穩(wěn)定;6）底板結(jié)構(gòu)采用混凝土標(biāo)號(hào)不低于C15,底厚取0.25m,板底受力鋼筋不宜小于Φ8｡間距不宜大于20cm,分布筋可用Φ6@200或Φ8@250｡7）基礎(chǔ)自重,中墩W1=30.5kN,邊墩W2=22.7kN,底板W3=31.7kN,設(shè)備自重W4=20kN,W總重=104.9kN｡
由計(jì)算可知:支墩自重等于73.2kN｡大于斷路器設(shè)備向上運(yùn)動(dòng)荷載50kN,安全系數(shù)為1.46,由此可知支墩下增加底板為加強(qiáng)穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)措施底板｡設(shè)計(jì)需要基礎(chǔ)底板面積計(jì)算為:S=3.54m2實(shí)際基礎(chǔ)底板面積計(jì)算為S｀=5.25m2>3.54m2｡安全系數(shù)K=1.49,滿足要求｡
3 設(shè)備基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意事項(xiàng)
1）在滿足地基穩(wěn)定和變形要求前提下,基礎(chǔ)應(yīng)盡量淺埋｡當(dāng)上層地基的承載力大于下層時(shí),宜利用上層作持力層;2）基礎(chǔ)宜埋置在地下水位以上,當(dāng)必須埋在地下水位以下時(shí),應(yīng)采取地基土在施工時(shí)不受擾動(dòng)的措施;3）利用軟弱土層作為持力上層時(shí),宜在其上覆蓋較好的土層,當(dāng)上覆土層較薄,應(yīng)注意避免施工時(shí)對(duì)松軟土質(zhì)的擾動(dòng);
4）在地下水位較高（埋深小于2.3m時(shí)）,基礎(chǔ)處于中濕狀況時(shí),應(yīng)對(duì)基礎(chǔ)采取防腐措施,在與土體接觸面上,熱涂瀝青兩道,如土壤對(duì)砼有中等以上腐蝕破壞的地區(qū),應(yīng)將基礎(chǔ)混凝土標(biāo)準(zhǔn)提高到C25,并控制水灰比小于0.5,再加熱涂?jī)傻罒釣r青防腐措施;5）對(duì)地下水位過高（埋深小于1.5m時(shí)）,土壤中含水量較大,地基承載力較低,可采用回填砂礫人工加強(qiáng)地基,有條件的地區(qū)可采用專用土工布包裹砂礫加強(qiáng)地基效果更好,人工砂礫基礎(chǔ),可按剛強(qiáng)基礎(chǔ)要求設(shè)計(jì);6）當(dāng)設(shè)備基礎(chǔ)處于凍脹土的地基中時(shí),凍脹對(duì)基礎(chǔ)變形影響較為突出,應(yīng)將基礎(chǔ)底面設(shè)置于多年最大平均凍土深度以下0.2m處;在地下水位較高地區(qū),如砼結(jié)構(gòu)易受凍脹破壞,還應(yīng)參照砼抗鹽堿腐蝕的作法進(jìn)行加強(qiáng)設(shè)計(jì)｡
4 結(jié)束語(yǔ)
變電所電氣設(shè)備基礎(chǔ)是保證設(shè)備正常運(yùn)行的重要保證之一,基礎(chǔ)的穩(wěn)定非常重要,設(shè)計(jì)前一定要對(duì)所址地質(zhì)情況,進(jìn)行細(xì)致的分析,取得正確的地質(zhì)資料,選擇合理的所址｡如所址地質(zhì)較差,設(shè)計(jì)中一定要采取可靠的措施｡砂土地基礎(chǔ)需淺埋,增大基礎(chǔ),增大人工墊層｡在水位較高的寒冷地區(qū)還應(yīng)考慮基礎(chǔ)的抗凍問題｡總之,電氣設(shè)備的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)要進(jìn)行承載力､變形､穩(wěn)定性計(jì)算,以實(shí)際的地質(zhì)情況,制定合理的､經(jīng)濟(jì)的､安全的電氣設(shè)備基礎(chǔ)｡
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