預裝式在110 kV 變電站中的應用

蔣菊香

(云南恒安電力工程有限公司，昆明 650011)

0 前言

為了響應國家低碳節能的要求，節約土地資源、減少變電站征地面積，預裝式變電站在電網中的運用越來越普遍;隨著征地費用的不斷提高，對變電站布置的緊湊化提出了較高的要求。預裝式變電站的優點是:占地面積小、建筑面積大幅度減小、設備工廠模塊化生產、現場基建工作量少、縮短施工周期。采用預裝式變電站占地面積為同等規模常規變電站的占地面積的50%～60%;隨著110 kV 及以下變電站建設數量的增多，簡單、可靠、建站快速的預裝式變電站今后將成為110 kV 及以下變電站建設的一種主流趨勢。

1 工程設計實例

1.1 工程概況

某110 kV 變電站建設規模如下:

圖1 110 kV 龍井變電氣總平面布置圖

1)電壓等級:110 kV/10 kV

2)主變壓器容量及臺數:本期2×50 MVA，最終3×50 MVA。

3)各級電壓出線:110 kV 本期2 回，終期3回，采用線路變壓器組接線。10 kV:本期24 回，終期36 回出線。

1.2 模塊化變電站的定義

模塊化變電站是指對變電站整體進行模塊化設計，各個設備工廠化生產，相關設備(配電裝置、二次屏位等)在工廠安裝在模塊內，并在工廠內完成內部連線和調試。各模塊運到現場后，外部與箱體內設備連接、整體進行聯調即可的一種建站模式。

采用此種模式設計的變電站可以減小現場的施工及調試的工作量，縮短變電站的施工周期;變電站整體為全絕緣、全密封的設計方案，可提高運行的可靠性，由于變電站的面積減小，且各模塊可分別布置，互不影響，容易選擇變電站建設地點;節省變電站的占地面積;從而降低變電站的整體造價。

由于設計中考慮變電站建設的設備工廠化、現場施工簡單化等要求，模塊化變電站將發展成工廠預制、建站快速、高可靠性的變電站建設方式。模塊化變電站特別適用于城區及郊區變電站的建設，對于沿海地區、污穢地區、高原地區、有臨時建站要求的變電站及某些征地有困難、不易選擇變電站建設地點的場合尤其適用，。

1.3 模塊化變電站的優點

1)采用模塊化設計:10 kV 屋內配電裝置室、10 kV 保護小室及主控制室均為箱體工廠預制鋼結構，整個箱體在工廠內完成組裝，箱體分塊運輸到現場;主控制室、10 kV 配電室、10 kV保護小室、接地變及電容器組預裝式箱體，照明、通風及接地由預裝式廠家在工廠內統一完成配線;各模塊運到現場后，外部與箱體內設備連接、整體進行聯調即可。現場基建工作量減少，施工周期變短;

2)占地面積較小，塊化變電站布置比較靈活，比戶外常規布置方案更節省土地。站內建筑面積大幅度減小，綜合造價和運行費用低。設備采用GIS 和10 kV 永磁固定柜，設備可靠性高，運行維護工作量和成本也降低了很多。

3)站內全絕緣、全屏蔽:變電站內不再構架高聳，不再高壓線交錯，站內沒有過多的裸露帶電部位，運行可靠性高，整體界面簡約，對環境影響小。

4)施工水平對工程質量影響小:因現場施工不涉及到開關柜的安裝及調試，僅為各箱體的基礎制作，故現場的施工相對戶外站簡單易行，降低了因施工水平參差不齊對工程質量的影響。

2 存在的問題

1)預裝式10 kV 開關柜出線柜本身比較小，零序CT 無法安裝在開關柜內，需在電纜夾層內制作專用支架用于零序CT 的安裝，零序CT 本身就比較重，還要和10 kV 電纜頭一起固定在支架上，會比較不穩，因此，對于預裝式變電站電纜夾層內的支架需要考慮采用大型號的槽鋼。

2)預裝式10 kV 配電室由于開關柜柜體尺寸本身比較少，相應占地面積小，配電裝置底部電纜夾層內的電纜通道比較擁擠，對于10 kV 出線回路比較多的變電站，相應要求的電纜夾層的高度及電纜溝的通道要比較寬。

3)預裝式10 kV 開關柜柜體本身比較小，柜內無電纜頭的安裝空間，10 kV 電纜分接頭需在開關柜底部三相就必需分開，很難滿足驗收要求;需要廠家提前做好各相電纜的絕緣措施。

4)到目前為止，預裝式10 kV 開關柜內電流互感器的限值系數無法達到5P40 的要求;110 kV龍井變限值系數為5P30，在此基礎上，在滿足短路電流要求的情況下，提高了開關柜的額定電流。

5)預裝式變電站主要用于兩個電壓等級的110 kV 及以下的變電站，主要是因為整個模塊是在工廠內完成集成和生產，運輸的時候需要整體運輸或者分成幾個部分的箱體運輸，且需滿足箱體長度運輸所要求的轉彎半徑，所以對運輸道路要求較高。截至目前為止，預裝式無法做到二層的配電裝置的模塊的生產。

6)預裝式對于現場箱體拼接工藝要求較高，因箱體本身體積較大，且10 kV 配電裝置室與10 kV 保護小室模塊為整棟模塊，箱體無法整棟運輸，只能分成三部分運輸后在現場拼接，拼接后的工藝如達不到要求，長期下來，現場箱體拼接地方會出現漏水問題。

3 結束語

預裝式變電站主要用于農網、城郊、廠礦變電站、旅游區或者對環境要求較高的場所。從近年來電力設備技術的發展趨勢看來，110 kV 及以下變電站建設正向工廠預制式模塊化發展，自1998 年10 kV 集裝箱式變電站投入市場以來，簡單的現場組裝式變電站形式越來越受到用戶的青睞?，F階段配網化的趨勢逐漸明顯，110 kV 及以下變電站建設數量越來越多，簡單、可靠、建站快速的模塊化變電站建設方式勢必會引起用戶的關注并成為今后變電站建設的主流。

［1］黃紹平，金國彬，李玲.成套開關設備實用技術.機械工業出版社，2008

［2］柳國良，張新育，胡兆明.變電站模塊化建設研究綜述［J］.電網技術，2008

［3］《電力工程電氣設計手冊》(電氣一次部分)，水利電力部西北電力設計院編.2005