摘 要：在變電所設計中,分析110kV戶外六氟化硫電氣設備基礎在特殊區(qū)域下的設計方案,提出在該類基礎設計時的注意事項,供同行參考｡
關鍵詞：電氣設備 基礎設計
1前言
110kV戶外高壓六氟化硫斷路器是變電所作為控制､保護非常重要的設備,由于該設備較細高,在使用中易發(fā)生基礎變形,從而影響使用｡因此,設計前一定要對變電所址的地質情況,進行細致的分析,取得正確的地質資料,采用合理的結構設計以保證基礎的穩(wěn)定性,從而達到安全運行的目的｡
2電氣設備基礎設計
變電所電氣設備的基礎設計,應保證基礎有較強的穩(wěn)定性和抗變形能力｡110kV戶外六氟化硫（LW21-110型）斷路器技術要求:1）斷路器靜態(tài)總負荷20kN,向上運動負荷50kN,向下運動負荷80kN;2）斷路器底腳固定采用8個M24地角螺栓,應垂直錨固;3）采用加墊片的方法,使斷路器三級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,地質情況為:土壤,地面上覆亞砂土0.8m,下層粉砂,設計時按含砂粘土考慮;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｡斷路器基礎設計方案（見圖1斷路器總體外型圖,見圖2斷路器預埋螺栓和基礎平面圖）確定為:1）地腳螺栓錨固定于基礎上共8個,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構,共設計一個中墩,2個邊墩,中墩寬1.1m,長1.1m,高1.3m,邊墩寬0.5m,長0.82m,高1.3m,基礎露出地平面0.3m,埋入地下1.0m｡預埋孔邊緣至墩邊緣按不小于0.15m控制;3）支墩下部設鋼筋混凝土整體板,以加強基礎結構的整體性､穩(wěn)定性和抗變形能力,板厚按大于0.20m控制,基礎底面設在最大凍土深度以下0.2m以上;4）設備基礎混凝土標號采用不小于C15,二次灌孔混凝土采用C20;5）在支墩下增加整體底板的結構有利于抗地基變形和設備基礎的穩(wěn)定;6）底板結構采用混凝土標號不低于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）基礎自重,中墩W1=30.5kN,邊墩W2=22.7kN,底板W3=31.7kN,設備自重W4=20kN,W總重=104.9kN｡
由計算可知:支墩自重等于73.2kN｡大于斷路器設備向上運動荷載50kN,安全系數(shù)為1.46,由此可知支墩下增加底板為加強穩(wěn)定的結構措施底板｡設計需要基礎底板面積計算為:S=3.54m2實際基礎底板面積計算為S｀=5.25m2>3.54m2｡安全系數(shù)K=1.49,滿足要求｡
3 設備基礎設計中應注意事項
1）在滿足地基穩(wěn)定和變形要求前提下,基礎應盡量淺埋｡當上層地基的承載力大于下層時,宜利用上層作持力層;2）基礎宜埋置在地下水位以上,當必須埋在地下水位以下時,應采取地基土在施工時不受擾動的措施;3）利用軟弱土層作為持力上層時,宜在其上覆蓋較好的土層,當上覆土層較薄,應注意避免施工時對松軟土質的擾動;
4）在地下水位較高（埋深小于2.3m時）,基礎處于中濕狀況時,應對基礎采取防腐措施,在與土體接觸面上,熱涂瀝青兩道,如土壤對砼有中等以上腐蝕破壞的地區(qū),應將基礎混凝土標準提高到C25,并控制水灰比小于0.5,再加熱涂兩道熱瀝青防腐措施;5）對地下水位過高（埋深小于1.5m時）,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地基,有條件的地區(qū)可采用專用土工布包裹砂礫加強地基效果更好,人工砂礫基礎,可按剛強基礎要求設計;6）當設備基礎處于凍脹土的地基中時,凍脹對基礎變形影響較為突出,應將基礎底面設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),如砼結構易受凍脹破壞,還應參照砼抗鹽堿腐蝕的作法進行加強設計｡
4 結束語
變電所電氣設備基礎是保證設備正常運行的重要保證之一,基礎的穩(wěn)定非常重要,設計前一定要對所址地質情況,進行細致的分析,取得正確的地質資料,選擇合理的所址｡如所址地質較差,設計中一定要采取可靠的措施｡砂土地基礎需淺埋,增大基礎,增大人工墊層｡在水位較高的寒冷地區(qū)還應考慮基礎的抗凍問題｡總之,電氣設備的基礎設計要進行承載力､變形､穩(wěn)定性計算,以實際的地質情況,制定合理的､經(jīng)濟的､安全的電氣設備基礎｡
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