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摘要：变电站是一个电力网络系统中非常重要的一部分，在电力系统中具有电能汇集和分配的重要功能，一个电力系统是否能正常工作并发挥作用与变电站的可靠性与经济性息息相关。可靠性设计能够在很大程度上促进变电站设计的安全性与高效性。基于此，文章就110kV变电站设计可靠性进行简要的分析，希望可以提供一个有效的借鉴，从而更好地促进变电站设计水平的提升。
关键词：110kV变电站；基础设计；结构设计
1.110kV变电站设计可靠性概述
1.110kV变电站设计可靠性
经过人们对于变电站工作过程中的相关指标进行计算，如此即将可靠性转变为肉眼能够识别的状态。变电站可靠性的确认主要是通过计算一定时间内，相关设计是否可以完成既定条件下的的功能概率，若功能达标即为可靠，反之则为不可靠，此种方式可以明确判定变电站的工作状态是否安全，因此可靠性对于变电站来说至关重要。
1.2可靠性指标
电力系统是一项十分繁琐的系统，无论是电力系统的开发工作，还是电力系统的运行或维护工作，都与可靠性有着不可分割的关系，只有保证电力系统的可靠性，才能保证开发、运行以及维护工作的进行。根据不同的方式可以将电力系统的可靠性分为很多种，从工作状态方面出发可以分为正常状态、功能故障以及功能无效三种，其进行判断的主要依据是电力系统运行过程中的规定功能完成情况，而功能障碍与功能无效之间的区别依据主要是元件是否具有修复性，可修复的是功能故障，不可修复的即是功能失效。
2.110kV变电站设计可靠性措施
2.1地基选型
2.1.1建筑物基础
配电楼系统的主体结构型式必须所在地形及总平面布置，同时还要便于电气设备的运输和安装，方便电气设备之间的联接和电缆的敷设，方便变电站的运行管理，同时能够有效的利用空间。现阶段，配电楼的平面布置大体上遵循“一”字型组合，多层布置，一般为两层到三层布置，带半层地下室。配电楼内有数个平面单元，层数及高度不一，体量大小也不尽不同，它们之间的组合也比较复杂。通常情况下，地下半层多为电缆夹层，以电缆沟或电缆隧道向外延伸的一层为主变压器室、配电装置室、电容器室、辅助用房及检修工具间等，当然主变压器室也有室外的，二层布置接地变室、继电器室、断路器室等，形成多功能的多层综合配电楼。正是变电站配电楼内这种电气设备布置的特殊性，其对配电楼的基础设计就提出了更为严格的要求。
2.1.2变压器及其支架基础
变压器、构支架基础都属于独立基础，在满足地基稳定以及变形的前提下，基础尽量浅埋，且满足最小埋深0.5m的规范要求，基础底面应深入持力层，基础顶面高出室外地面部分尚应符合电气设备的要求。当设备基础处于易风化的岩层上，在基坑开挖后，应马上铺筑垫层；当下层的地基承载力低于上层时，基础应尽可能浅埋，充分的利用上部土层作为持力层；当上层和下层属于优质土层，而中间夹杂软弱土层的地基时，应根据软弱土层的相应厚度和荷载的大小来判定基础的埋置深度。当荷载较小、上部优质土层相对较厚时，应尽可能把持力层放在上部较好的土层；若有较薄且不均匀的软弱土层时，可对软弱地基进行局部处理，当荷载较大，而存在较厚的软弱土层时，可充分利用桩基础的方法，充分利用下部优质土层作为持力层。若变压器基础需要加固，且其处于工作当中，不能停止运行，又由于变压器基础施工场地小，施工时要求振动小，且不会对既有基础的稳定以及土层的液化带来危害，故可采用树根桩进行基础加固。
2.1.3围墙基础
围墙分布在变电站的四周，若围墙基础出现问题，可尝试采用表1-1中的砂石垫层的方法，围墙本身自重小，且上部不承受荷载，可采取砂石垫层的顶部和底部相同宽度，砂石垫层的宽度可沿基础的两边各放出20mm的做法，既能满足地基土应力扩散的要求，也比较经济。砂垫层厚度一般为1~2m，如果厚度小于0.5m，垫层作用不明显，垫层过厚，不经济。为防止围墙出现不均匀沉降，提高其整体性，可在基础顶端设置一道钢筋混凝土地圈梁，地圈梁宽度同围墙宽度，高200mm即可。
2.2变电站具体设计
第一，是总平面的布置，要考虑电气的布设、进出线的布设、电气的安全距离、消防设施的优化等。
第二，是竖向布置，利用现有的地形条件，对变电站的排水、场地、边坡等选择合理科学的布置方式加以布设，尤其是防洪防涝的工作，应对站区内土石方的平衡方式、技术施工环节等进行合理的设计，充分利用防洪墙的功能，将之纳入到设计思路中，例如：边坡的高度设计，就是竖向设计中的重要内容，将边坡的高度经过稳定性计算后与挡土墙等结合，进行高边坡的设计，编制出专题的报告，保证边坡稳定，而且能够防止水土流失带来的危险。
第三，是混凝土结构的设计。（1）混凝土强度等级：应根据环境类别、作用等级以及设计使用年限参照GB50476-2008表3.4.4“满足耐久性要求的混凝土最低强度等级”来确定。（2）保护层最小厚度：应结合设计使用年限、环境作用等级根据《混凝土结构耐久性设计规范》（GB50476-2008）表4.3.1“一般环境中混凝土材料与钢筋保护层最小厚度”来确定。（3）混凝土表面裂缝宽度：应结合环境作用等级根据《混凝土结构耐久性设计规范》（GB50476-2008）表3.5.4“表面裂缝计算宽度限制”来控制。（4）暴露在混凝土结构构件外的吊环、紧固件、连接件等金属部件，表面应采用可靠的防腐措施。（5）由于场地土和地下水对混凝土及混凝土中钢筋有腐蚀性，特别是场地土对钢结构具有强腐蚀性，因此桩基承台基础和一层地面的设备基础均应按照《工业建筑防腐蚀设计规范》（GB50046-2008）的要求，进行防腐蚀处理。
第四，站区的排水及消防系统方案设计与优化。变电站施工过程需要在设计前，从排水角度分析，对于生活用水与消防补水量较少的变电站来说，设计过程必须保证供水的完善，这也是保证站区排水及消防能力的前提，所以无论是生活用水还是消防用水，水资源来源必须设计好，进行合理优化，可以对城市进行资源引入，在排水系统的优化上，更要以变电站安全为主，设计过程需以变电站输电为基础，以安全输电为前提，对于到不到排水标准的变电站施工，必须给予叫停，做好监督工作也是必要的。这是保证设计合理性的有效措施。
综上所述，110kV变电站结构非常复杂，对保证其安全运行有很大影响。所以，在实际的设计过程中，需要重视可靠性的设计，只有这样，我们才能保证电力网络系统运行的可靠性和安全性，才能使电力系统更好的服务大家。
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