预装式变电站是一种集成、紧凑、易于安装和维护的电力设备,其主要功能是将高压电能转换为低压电能。本文以秦皇岛某预装式变电站作为研究对象,分别从箱体设计、吊装分析、运输和静置受力等方面进行了计算与分析。并针对该地区自然天气条件,对变电站进行箱体整体尺寸、底座布局、立柱选择和顶盖防风雪等设计,最后对所设计的变电站箱体结构完成了整体装配。针对出厂吊装工况,设计专用吊具结构并优化使得等效应力值降低46.29%、变形量减少46.27%。理论计算和有限元分析发现,吊装夹角对吊具结构影响趋势符合预期,吊装角度应该选择范围在30-60°。理论计算表明1m/s吊速下不会损坏变电站门体和电气设备,选择5条路径应力变形分析结果满足许用应力,但吊速增加会加大箱体结构破坏。完成预装式变电站箱体运输研究,建立运输车、减速带、伸缩缝和高速不平整路面模型,对上述工况进行运动学仿真分析。当车速为20km/h通过减速带时,垂直加速度最大,选取其中激烈一段进行有限元分析,变电站箱体结构所受最大应力值为63.52MPa,最大变形为1.0242mm,不会对箱体结构造成破坏。研究发现,在风荷载和雪荷载单独和双重作用下,预装式变电站箱体模型的抗风雪荷载强度均低于材料的许用应力,表明其具有良好的抗风雪能力,故箱体结构在风雪荷载作用下强度满足设计要求。设计了箱体结构风荷载流固耦合研究,结果表明接近直接施加荷载数值,应力变形位置略有不同。对预装式变电站箱体框架结构模型提出抗震有限元分析,采用模态分析变电站箱体的前12阶固有频率并分析前6阶振型的框架变形程度。通过分析表明,除1阶之外模态固有频率不处于地震波卓越频率范围内,故预装式变电站箱体在地震作用下不会产生共振现象,同时变形不会对结构产生破坏。为研究预装式变电站箱体在震级为6的抗震性,对X、Y、Z、X+Z、Y+Z方向施加地震加速度响应谱。研究结果表明竖直方向相对于水平方向,长度方向相对于宽度方向地震产生的影响较小。