淺析預制式二次設備艙

馮艷麗+王響

摘 要：使用預制艙式組合二次設備，能夠有效地縮短施工工期，土建工程與二次屏柜安裝、接線可以同步開展，現場僅僅需要安裝艙體就行。隨著國網標準化配送式智能變電站建設的推進，預制式二次設備艙將會越來越廣泛地運用在變電站中，文章將對預制艙概況、技術特點、模塊化二次組合及二次組合設備的優勢進行探討。

關鍵詞：預制艙；智能變電站；二次設備

引言

標準配送式智能變電站是一種采用集成設備與系統、集裝箱式建筑、預制式構筑件、裝配式施工、標準化設計的智能變電站。主要目的是提高變電站建設效率，實現“占地少，造價省，效率高”。

1 標準配送式智能變電站技術特點

模塊化二次組合，二次設備廠家集成安裝并完成接線，符合“資源節約型”的技術要求。有助于減少現場工作量，能夠改善設備的集成和集中。采用模塊化二次組合設備，應用通用設計、通用設備、實現一次、二次設備的即插即用；土建建構筑物和電氣一次設備、二次設備全面實現工廠預制現場裝配的智能變電站。其優勢主要表現在一下幾個方面：

（1）節省費用。預制艙使用的是環保集成材料就地布置在配電間隔內，減少了二次光纜和電纜的長度，節約材料降低了造價成本。

（2）減少了建筑面積和占地面積，實現了節約環保，省去了施工過程中的諸多安裝環節，對艙內二次設備提供了良好的工作環境，減少了環節污染。

（3）簡化了二次設計，工場連調完成后即可生成完整的虛端子點表，可依據各地調度的不同要求附在設計文件中。

（4）二次設備在廠家集成安裝并完成接線，這有助于對二次設備功能的整合，能夠改善設備的集中與集成度，有效的節約設備及減少現場工作量，并符合“資源節約型”的技術要求。

（5）改變建設流程，將現行的串行施工模式改為并行施工模式，對現場調試周期節約百分之六十以上。

2 技術要求

配送式智能變電站建設，遵循“安全性、適應性、通用性、經濟性”協調統一的原則，實現“標準化設計、工廠化加工、裝配式建設”。

2.1 要求

戶外AIS變電站主要裝配范圍：即插即用二次設備及其箱式單元房，條件具備時采用預制式二次組合設備艙；主變壓器及其構支架和通用幾次；220kV和110kV場地構架；戶外敞開式設備及其支架和標準鋼模基礎；35kV開關柜及其裝配式建筑；戶外GIS變電站主要裝配范圍：即插即用二次設備及其箱式單元房，條件具備時采用預制式二次組合設備艙；主變壓器及其構支架和通用幾次；220kV和110kV場地構架；戶外敞開式設備及其支架和標準鋼模基礎；35kV開關柜及其裝配式建筑；GIS設備及其通用基礎；其他建筑物裝配范圍：圍墻、防火墻、電纜溝、小型設備基礎。戶內變電站生產綜合樓采用鋼結構、勁性混凝土結構或預制裝配式混凝土結構。

2.2 一次專業

總平面布置滿足“標準化設計、工廠化加工、裝配式建設”的要求，結合大運行、大檢修以及調控一體化生產模式，可取消主控通道樓等建筑物內不必要的輔助用房。戶內GIS變電站采用裝配式建筑時，二次設備可下放布置，也可采用預制式二次組合設備艙方案。

戶外配電裝置的布置應能是要箱式單元房或預制式二次組合設備艙的下放布置，縮短一次設備與二次設備之間的距離，戶內配電箱布置在裝配式建筑內時，應考慮其安裝、檢修起吊、運作、巡視以及氣體回收裝置所需的空間和通道。

主要電氣設備安裝。變電站電氣設備的安裝應根據標準工藝庫的要求，與裝配式構支架和通用模數設備基礎相結合確定合適的設備安裝工藝，戶外AIS設備與其支架間、設備支架和基礎間采用螺栓式鏈接。

3 預制式二次設備艙

3.1 主要形式

預制艙二次組合設備由預制艙、二次設備屏柜、二次設備等組成。預制式二次組合設備艙宜選取集裝箱行業中最通用的尺寸規格，宜選擇20、40英尺兩種長度的標準集裝箱。也可根據變電站總屏面布置圖選用其他尺寸的集裝箱。常用艙內尺寸，如下圖所示：

考慮運輸限制及國網下發標準，艙體高度及寬度保持不變，長度根據不同屏體數量可設置為三種尺寸（6.2m、9.2m、12.2m）。

屏柜在預制艙內主要采用單列或雙列布置，屏柜采取單列布置時，屏柜前后左右均需預留運行及維護通道，以便工作人員與檢修調試設備等自由通行；屏柜雙列布置時，每列屏柜背部緊靠預制艙內部布置，兩列中間為運行及維護通道。艙體的使用壽命大于20年。

3.2 設置原則

預制式二次設備組合設備艙應適應變電站的特點和不同配電裝置形式：盡量利用配電裝置中間空地，根據就地化原則布置于一次設備附近。設備艙應按對象進行設置，可多個間隔共用一個預制式二次組合設備艙，也可按電壓等級每個電壓等級設置1～3個二次保護艙。以220kV配送式智能變電站為例，按入艙二次設備劃分為站控層設備艙、220kV間隔設備艙、主變壓器設備艙、110kV間隔設備艙、公用設備艙等預制艙，艙內屏位按終期規模考慮，在屏位足夠的前提下，盡量建設預制艙數量。

站控層設備艙安裝服務器屏，通信數據網關屏、衛星時鐘、調度數據網設備屏、公用測控屏等；220kV間隔設備艙安裝220kV線路保護測控屏、220kV母差保護屏、220kV母線測控屏、220kV故障錄波網絡分析屏、光纖配線屏、直流饋電屏等；主變壓器間隔設備艙安裝主變壓器保護屏、主變壓器測控屏、主變壓器故障錄波網絡分析屏、直流饋電屏等；110kV間隔設備艙安裝110kV線路保護測控屏、110kV母差保護屏、110kV母線測控屏、110kV故障錄波網絡分析屏、直流饋電屏等；公用設備艙安裝通信屏、交直流電源屏。

4 結束語

隨著國民經濟與社會的發展，預制艙式智能變電站應用的范圍越來越廣。相對于常規變電站，采用預制艙式組合二次設備可以有效的減少建筑占地面積。同時還能夠有效的減少設計、施工、調試等方面的工作量，對檢修維護工作進行簡化，有效的縮短建設周期，有效的減少了環境污染。與此同時還可以減少粉塵污染，對艙內二次設備提供了良好的工作環節，有效的保證了設備的安全可靠性。

參考文獻

[1]張焰民.變電站預制式二次設備艙專題研究[J].廣東科技，2014（14）：79-80.

[2]劉群，預制式二次設備在智能變電站中的應用研究[J].電氣開關，2013（4）：59-60，108.

[3]鄭瑞忠，陳國華.預制艙式二次組合設備布置方式探討[J].能源與環境，2014（01）：42-43.

作者簡介：馮艷麗（1982-），女，漢族，河南項城人，工程師，研究方向：工程設計。

王響（1982-），女，漢族，河南周口人，工程師，研究方向：技術支持。