預制艙在變電站中的應(yīng)用

摘 要：新一代智能變電站，提出“標準化設(shè)計、工廠化加工、模塊化建設(shè)、機械化施工”的建設(shè)原則。本文根據(jù)實際工程流程，論述了預制艙使用情況。

關(guān)鍵詞：新一代智能變電站；預制艙；模塊化

中圖分類號：TM63 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）33-0126-01

國家電網(wǎng)公司開展新一代智能變電站示范工程建設(shè)后，提出“標準化設(shè)計、工廠化加工、模塊化建設(shè)、機械化施工”的建設(shè)原則。隨著國家電網(wǎng)公司新一代智能變電站示范工程的建設(shè)，對于預制艙式組合設(shè)備的應(yīng)用積累了寶貴的經(jīng)驗，積極引導國內(nèi)設(shè)備制造企業(yè)開展設(shè)備研制和技術(shù)創(chuàng)新。在此基礎(chǔ)上，2017年我院第一次嘗試在110kV桑莊變電站中采用預制艙技術(shù)。

1 工程概況

本工程采用國家電網(wǎng)公司輸變電工程通用設(shè)計《110（66）kV智能變電站模塊化建設(shè)》110-C-8方案，并根據(jù)工程建設(shè)規(guī)模實際情況進行適當調(diào)整。

110kV遠期采用單母線分段接線，出線4回；本期線路變壓器組接線，出線1回；

35kV遠期采用單母線分段接線，出線6回；本期單母線接線，出線3回；

10kV遠期采用單母線三分段接線，出線26回；本期單母線接線，出線8回。

本工程采用預制艙技術(shù)，站區(qū)布置緊湊合理，南北長68.9m，東西寬64.4m，站區(qū)圍墻內(nèi)占地面積4437.16m2。較通用設(shè)計減少面積約563m2。

2 預制艙簡介

預制艙是國家電網(wǎng)基于“標準配送式”這一核心理念的基礎(chǔ)上，參考標準集裝箱結(jié)構(gòu)，結(jié)合戶外智能變電站的實際情況，研發(fā)出適用于智能變電站建設(shè)二次設(shè)備的預制艙艙體結(jié)構(gòu)。

預制艙是智能變電站應(yīng)用的新技術(shù)、新設(shè)備、新材料的一個重要體現(xiàn)，它是由二次設(shè)備屏柜（或機架）、預制艙體、艙體輔助設(shè)施等組成，在工廠內(nèi)完成組裝、制作、調(diào)試、配線等工作，并作為一個整體運輸至工程現(xiàn)場，安裝于現(xiàn)有基礎(chǔ)上。預制艙及其內(nèi)部的整套二次設(shè)備實現(xiàn)由廠家集成，實現(xiàn)工廠化生產(chǎn)安裝，減少現(xiàn)場二次接線數(shù)量，減少設(shè)計、施工、調(diào)試的工作量，簡化檢修維護工作，縮短建設(shè)周期，滿足了電網(wǎng)快速建設(shè)的要求。

3 預制艙型號選擇

根據(jù)配送式智能變電站建設(shè)的要求，結(jié)合《超限運輸車輛行駛公路管理規(guī)定》。預制艙主要分為Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型。

尺寸分別為（長×寬×高）：I型6200mm×2500mm×3133mm、II型9200mm×2500mm×3133mm、III型12200mm×2500mm×3133mm。

結(jié)合實際工程需求，由預制艙衍生出組合預制艙。組合預制艙由2個同型號的預制艙拼接而成，艙體內(nèi)部和外部要求同預制艙。運輸時，需將拼接好的組合預制艙拆分成兩個獨立的預制艙運輸至現(xiàn)場，在現(xiàn)場再次拼接。

桑莊變預制艙內(nèi)二次設(shè)備采用標準屏柜安裝方式，直流分電屏、通信設(shè)備及間隔層二次設(shè)備等使用2260×600×600mm屏柜；監(jiān)控主機和綜合應(yīng)用服務(wù)器柜使用2260×900×600mm屏柜，采用前開門前接線設(shè)計。本期預制艙內(nèi)布置20面二次設(shè)備柜和2面集中接線柜。采用雙列靠墻布置方式，預留3面?zhèn)溆闷廖恢?，共?5面柜體位置。單列柜體最多14面，長度11200mm，需選用III型預制艙。

4 預制艙的招標技術(shù)要求

按照河南省電網(wǎng)公司要求，物資招標由設(shè)計院選擇物料編碼并填寫相應(yīng)的技術(shù)要求。

本工程確定選用III型預制艙，根據(jù)III型預制艙規(guī)格制定以下技術(shù)要求：

4.1 電磁兼容性要求

在雷擊過電壓、一次回路操作、開關(guān)場故障及其它強干擾作用下，在二次回路操作干擾下，預制艙內(nèi)二次組合設(shè)備各裝置包括測量元件，邏輯控制元件，均不應(yīng)誤動作且滿足技術(shù)指標要求。裝置不應(yīng)要求其交直流輸入回路外接抗干擾元件來滿足有關(guān)電磁兼容標準的要求。

4.2 預制艙艙體結(jié)構(gòu)要求

（1）艙體的重要性系數(shù)應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的安全等級設(shè)計，設(shè)計使用年限按40年考慮。

（2）艙體宜采用鋼結(jié)構(gòu)體系，屋蓋宜采用冷彎薄壁型鋼檁條結(jié)構(gòu)，圍護結(jié)構(gòu)外側(cè)應(yīng)采用功能性、裝飾性一體化的免維護材料，內(nèi)側(cè)應(yīng)采用輕質(zhì)高強、耐水防腐、阻燃隔熱面板材料，中間應(yīng)采用不易燃燒、吸水率低、保溫隔熱效果好的材料。

（3）艙體采用輕型門式鋼架結(jié)構(gòu)，統(tǒng)一立柱間距為3m，具體如下：Ⅰ型艙：柱間距3m，2跨；Ⅱ型艙：柱間距3m，3跨；Ⅲ型艙：柱間距3m，4跨。主材建議采用H型鋼，輔助支撐系統(tǒng)采用C型鋼。

4.3 預制艙二次屏柜布置要求

（1）保護測控裝置屏柜尺寸統(tǒng)一為2260（高）×800（寬）×600mm（深）；服務(wù)器柜尺寸統(tǒng)一為2260（高）×800（寬）×900mm（深）。

（2）對于預制艙內(nèi)置于本期已上屏柜中間的遠期屏柜，本期一次性安裝好空屏柜，并預留好相關(guān)布線。

（3）間隔層二次設(shè)備預制艙宜采用“前接線前顯示”二次裝置、屏柜雙列布置。站控層設(shè)備、公用設(shè)備、交直流電源設(shè)備、通信設(shè)備預制艙可采用二次屏柜單列布置。艙內(nèi)除服務(wù)器外均應(yīng)采用“前接線前顯示”二次裝置。裝置應(yīng)符合相關(guān)標準要求，并經(jīng)有資質(zhì)的檢測機構(gòu)檢測合格。

（4）屏柜門軸設(shè)置在右手側(cè)（面對屏柜），柜門打開角度應(yīng)方便整裝置更換及安裝。

5 預制艙廠家圖紙確認

采用常規(guī)變電站時，二次設(shè)備需運至現(xiàn)場安裝接線。預制艙采用工廠化加工，所有二次設(shè)備屏柜需送至預制艙廠家，由廠家安裝并接線。因此在出廠前就必須把屏位布置圖及接線圖確認完畢并安裝。

本次工程采用2面集中接線柜，作為艙內(nèi)艙外光纖連接通道，采用預制光纜連接。本次預制光纜使用非金屬鎧裝方式，光纖芯數(shù)采用4芯、8芯、12芯。與廠家聯(lián)系對每芯光纖的走向進行定義，并標注于集中接線柜圖紙。

6 總 結(jié)

回顧整個預制艙應(yīng)用流程可以發(fā)現(xiàn)，預制艙把過去現(xiàn)場安裝的工作提前到出廠前完成，縮短了工程工期。同時也對設(shè)計院提出更高的要求，將過去先確認設(shè)備再繪制接線圖紙的方式改變?yōu)樵O(shè)備出廠前全部完成。隨著預制艙技術(shù)的進一步完善，將大力推動國家電網(wǎng)公司提出的“標準化設(shè)計、工廠化加工、模塊化建設(shè)、機械化施工”的建設(shè)原則的實施。

參考文獻

[1]宋璇坤，劉開俊，沈江新.新一代智能變電站研究與設(shè)計[M].北京：中國電力出版社，2015.

[2]王金行.新一代智能變電站：設(shè)備集成技術(shù)及應(yīng)用[M].北京：中國電力出版社，2017.

[3]蔡 勇.新一代智能變電站技術(shù)及工程應(yīng)用[M].北京：中國電力出版社，2014.

收稿日期：2018-10-5