預(yù)裝式變電站與預(yù)制艙式變電站的比較

中能電氣股份有限公司 汪童志

預(yù)裝式變電站在國內(nèi)已有四十年發(fā)展歷史，產(chǎn)品技術(shù)成熟、應(yīng)用廣泛、生產(chǎn)企業(yè)眾多，對(duì)應(yīng)的國際標(biāo)準(zhǔn)和國家標(biāo)準(zhǔn)不斷完善。有些企業(yè)在典型設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上推陳出新，提供非標(biāo)設(shè)計(jì)方案，衍生出新型結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品。預(yù)制艙式變電站是近十年來根據(jù)國家電網(wǎng)推廣標(biāo)準(zhǔn)配送式智能變電站試點(diǎn)工程建設(shè)，以及新能源發(fā)電領(lǐng)域升壓站快速建設(shè)需求而發(fā)展起來的一種新型變電站構(gòu)建方式，它將不同電壓等級(jí)變電站的不同設(shè)備與裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑一體化設(shè)計(jì)，全面實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、工廠化加工、裝配式建設(shè)。相對(duì)而言預(yù)制艙式變電站發(fā)展歷史不長，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范還不完善、生產(chǎn)企業(yè)不多，有人錯(cuò)誤認(rèn)為預(yù)制艙式變電站是尺寸更大、電壓等級(jí)更高的預(yù)裝式變電站。

1 發(fā)展歷程簡介

1.1 預(yù)裝式變電站的發(fā)展歷程

預(yù)裝式變電站是預(yù)裝的、并經(jīng)過型式試驗(yàn)驗(yàn)證的、安裝在一個(gè)外殼中的成套設(shè)備，包括電力變壓器、高壓和低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備、高壓和低壓內(nèi)部連接、輔助設(shè)備和回路等。預(yù)裝式變電站是20世紀(jì)60年代首先從歐洲發(fā)展起來的，當(dāng)時(shí)在德國Siemens公司英文名為Packaged Substation(箱式變電站)，AEG公司英文名為Factory－Assembled Substation(工廠組裝式變電站)、Kiosk Outdoor Type Substation(亭子式戶外變電站)；在法國MG公司英文名為HV/LV Distribution Factory－Built Assemblies(工廠組裝式高/低壓配電裝置)，Prefabricated Outdoor Transformer Substation(預(yù)裝式戶外變電站)，在Alstom公司英文名為Compact Substation(緊湊型變電站)。1995年IEC 1330標(biāo)準(zhǔn)將預(yù)裝式變電站正式定名為高壓/低壓預(yù)裝式變電站(High-voltage/Low-voltage Prefabricated Substation)。

我國預(yù)裝式變電站是在70年代末期首先從歐洲引進(jìn)而發(fā)展起來的。最早的名稱為箱式變電站，簡稱“箱變”；以后有稱組合(裝)式變電站的、也有稱戶外成套變電站的。1998年8月GB/T 17467-1998《高壓/低壓預(yù)裝式變電站》發(fā)布，該標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)IEC 1330:1995《高壓/低壓預(yù)裝式變電站》而制定的，除額定電壓和絕緣水平因電力系統(tǒng)而有差異外，在技術(shù)內(nèi)容和編制思想上與IEC 1330等效。2010年9月GB 17467-2010《高壓/低壓預(yù)裝式變電站》發(fā)布，該標(biāo)準(zhǔn)采用IEC 62271-202:2006《高壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備第202部分：高壓/低壓預(yù)裝式變電站》，并成為強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)；該標(biāo)準(zhǔn)主要增加了內(nèi)部電弧故障、電磁兼容性、內(nèi)部元件等項(xiàng)目的技術(shù)要求和試驗(yàn)要求。2020年3月GB/T 17467-2020《高壓/低壓預(yù)裝式變電站》發(fā)布，該標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步完善了內(nèi)部電弧故障試驗(yàn)和電磁兼容性試驗(yàn)、增加了對(duì)電磁場的要求、輔助回路和控制回路的附加試驗(yàn)要求等，并恢復(fù)為推薦性國家標(biāo)準(zhǔn)。

預(yù)裝式變電站的高壓側(cè)額定電壓一般為12kV或40.5kV，早期其高壓側(cè)曾采用隔離開關(guān)+熔斷器保護(hù)，后采用壓氣式負(fù)荷開關(guān)及負(fù)荷開關(guān)+熔斷器組合電器保護(hù)，現(xiàn)在一般采用SF6負(fù)荷開關(guān)及負(fù)荷開關(guān)+熔斷器組合電器保護(hù)。預(yù)裝式變電站的低壓側(cè)額定電壓一般為400V或690V，一般采用固定式或固定分隔式開關(guān)柜、一臺(tái)或多臺(tái)液浸式變壓器或干式變壓器，高壓連接和低壓連接采用電力電纜或銅排。一般安裝在地面上，在一些特殊場合也可以部分或全部安裝在地面以下，構(gòu)成所謂的半埋式或地埋式變電站（變壓器）。

早期的預(yù)裝式變電站一般應(yīng)用于城市配電系統(tǒng)中，后擴(kuò)展應(yīng)用于電氣化鐵路系統(tǒng)、新能源發(fā)電場（站）、沿海碼頭、電動(dòng)汽車充電站等場合。近十多年來，一些企業(yè)逐漸推出了鐵路電力遠(yuǎn)動(dòng)預(yù)裝式變電站、光伏預(yù)裝式變電站、風(fēng)電預(yù)裝式變電站、岸電用預(yù)裝式變電站、充電樁用預(yù)裝式變電站等新產(chǎn)品；這些產(chǎn)品是在典型的城市配電系統(tǒng)用預(yù)裝式變電站基礎(chǔ)上，對(duì)局部結(jié)構(gòu)進(jìn)行修改、對(duì)部分元件組合進(jìn)行調(diào)整、對(duì)部分功能進(jìn)行完善、對(duì)部分技術(shù)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整而發(fā)展起來的，其基本設(shè)計(jì)思路和結(jié)構(gòu)并沒有發(fā)生重大創(chuàng)新或?qū)嵸|(zhì)性改變。

1.2 歐式箱變和美式箱變名稱的由來

早期的高壓/低壓預(yù)裝式變電站在國內(nèi)簡稱“箱變”。90年代末期電網(wǎng)公司從美國進(jìn)口了Pad－Mounted Transformer(落地式變壓器)產(chǎn)品，該產(chǎn)品符合IEEE/ANSI C57.12系列標(biāo)準(zhǔn)，主要生產(chǎn)企業(yè)包括美國COOPER、GE、HI、WII、ABB等。從美國引進(jìn)的落地式變壓器開始也被簡稱為“箱變”，因?yàn)轶w積小、結(jié)構(gòu)緊湊、散熱好、高壓側(cè)采用屏蔽型可分離連接器（肘型電纜插頭）、環(huán)網(wǎng)接線靈活、造型美觀等優(yōu)點(diǎn)，國內(nèi)變壓器企業(yè)紛紛引進(jìn)生產(chǎn)，在城市架空線入地改造工程中得到大量應(yīng)用，2000年前后甚至有取代高壓/低壓預(yù)裝式變電站的趨勢。為區(qū)分這兩種類型的“箱變”，把高壓/低壓預(yù)裝式變電站簡稱為“歐式箱變”，把從美國引進(jìn)的落地式變壓器簡稱為“美式箱變”。

2000年11月，JB/T 10217-2000《組合式變壓器》發(fā)布；Pad-mounted transformer產(chǎn)品在國內(nèi)有了統(tǒng)一的名稱；組合式變壓器被定義為“將變壓器器身、開關(guān)設(shè)備、熔斷器、分接開關(guān)及相應(yīng)輔助設(shè)備進(jìn)行組合的變壓器”。但直到目前“歐式箱變”和“美式箱變”在口語及部分文獻(xiàn)中仍被廣泛使用。2013年4月JB/T 10217-2013《組合式變壓器》發(fā)布，該標(biāo)準(zhǔn)適用的產(chǎn)品標(biāo)稱電壓范圍由6kV、10kV擴(kuò)展到20kV和35kV。就像“洋瓷碗”、“洋瓷缸”之于從西洋引進(jìn)的搪瓷工藝一樣，“歐式箱變”和“美式箱變”承載著預(yù)裝式變電站和組合式變壓器產(chǎn)品技術(shù)引進(jìn)和消化的歷史背景。一方面隨著這類產(chǎn)品技術(shù)的消化吸收再創(chuàng)新，“歐式箱變”和“美式箱變”的名稱必將淡出歷史，另一方面也沒必要再造出“中式箱變”、“華式箱變”這類不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)拿Q。

1.3 預(yù)制艙式變電站的發(fā)展歷程

2013年國家電網(wǎng)公司基建部在總結(jié)裝配式變電站試點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，發(fā)布了《國家電網(wǎng)公司基建部關(guān)于開展標(biāo)準(zhǔn)配送式智能變電站建設(shè)工作的通知》（基建技術(shù)【2013】11號(hào)）。該通知要求第一階段于2013年6月建成首批5項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)配送式智能變電站，采用“預(yù)制艙式二次組合設(shè)備”；第二階段建成后續(xù)25項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)配送式智能變電站。2014年12月國電電網(wǎng)公司發(fā)布企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/GDW 11157-2014《預(yù)制艙式二次組合設(shè)備技術(shù)規(guī)范》，對(duì)預(yù)制艙體、預(yù)制艙式二次組合設(shè)備、預(yù)制電纜、預(yù)制光纜等術(shù)語做了定義，適用于110（66）kV～220kV智能變電站新建工程。

2018年12月國家電網(wǎng)公司在總結(jié)標(biāo)準(zhǔn)配送式智能變電站試點(diǎn)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，發(fā)布Q/GDW 11157-2017《預(yù)制艙式二次組合設(shè)備技術(shù)規(guī)范》，修訂版適用電壓等級(jí)提升至750kV電壓等級(jí)變電站，增加了“機(jī)柜”、“艙體智能環(huán)境控制單元”等概念，修訂了一些技術(shù)參數(shù)，完善了試驗(yàn)項(xiàng)目和試驗(yàn)方法。2019年10月國家電網(wǎng)公司發(fā)布企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/GDW 11882-2018《預(yù)制艙式10kV～35kV一二次組合設(shè)備技術(shù)規(guī)范》，定義了“拼接單元“術(shù)語。該標(biāo)準(zhǔn)適用于國家電網(wǎng)公司系統(tǒng)內(nèi)35kV變電站新建、擴(kuò)建、改造工程。

在國家電網(wǎng)公司開展標(biāo)準(zhǔn)配送式智能變電站建設(shè)期間，國內(nèi)新能源建設(shè)如火如荼。在國家補(bǔ)貼退坡機(jī)制影響下各地光伏電站建設(shè)與時(shí)間賽跑，預(yù)制艙式變電站的建設(shè)模式在新能源升壓站中得到廣泛應(yīng)用，充分體現(xiàn)了預(yù)制艙式變電站建設(shè)周期短的巨大優(yōu)勢。2018年6月國家能源局發(fā)布了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NB/T 42167-2018《預(yù)制艙式二次組合設(shè)備技術(shù)要求》；國家市場監(jiān)督管理總局和中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)發(fā)布了GB/T 36283-2018《智能變電站二次艙通用技術(shù)條件》。

除上述已形成國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或國家電網(wǎng)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的預(yù)制艙式二次組合設(shè)備、預(yù)制艙式10kV～35kV一二次組合設(shè)備以外，國內(nèi)許多企業(yè)還設(shè)計(jì)開發(fā)了預(yù)制艙式10kV開關(guān)設(shè)備、預(yù)制艙式35kV開關(guān)設(shè)備、預(yù)制艙式GIS、預(yù)制艙式主變、預(yù)制艙式站用變及低壓配電設(shè)備、預(yù)制艙式SVG、預(yù)制艙式消弧線圈，以及生活預(yù)制艙，可實(shí)現(xiàn)35kV～220kV變電站全部設(shè)備預(yù)制艙化建設(shè)。

2 對(duì)比分析

預(yù)裝式變電站是一種電力成套設(shè)備的結(jié)構(gòu)形式，是一臺(tái)成套設(shè)備（可能含有一臺(tái)或多臺(tái)運(yùn)輸單元），電壓等級(jí)一般為10kV～35kV；預(yù)制艙式變電站則是一種變電站的建設(shè)模式，它將變電站的一次設(shè)備、二次設(shè)備、輔助設(shè)施集成在不同的鋼結(jié)構(gòu)預(yù)制艙體中，通過提高變電站設(shè)備工廠預(yù)制化程度及接口的標(biāo)準(zhǔn)化程度實(shí)現(xiàn)變電站建設(shè)效率的大幅提升，電壓等級(jí)一般為35kV～220kV。預(yù)裝式變電站一定含有變壓器，預(yù)制艙式變電站的各種艙體中可只包含一種開關(guān)設(shè)備、也可把主變單獨(dú)設(shè)計(jì)在變壓器艙中。

預(yù)裝式變電站與預(yù)制艙式變電站的主要區(qū)別為：本質(zhì)屬性。電力成套設(shè)備的結(jié)構(gòu)形式/變電站的建設(shè)模式；適用電壓等級(jí)。10kV～35kV/35kV～220kV；成套設(shè)備數(shù)量。一臺(tái)/一臺(tái)或多臺(tái)；變壓器。含/不含（變壓器艙除外）；高壓側(cè)開關(guān)設(shè)備。設(shè)在獨(dú)立隔室中/設(shè)在獨(dú)立艙體中；低壓側(cè)開關(guān)設(shè)備。設(shè)在獨(dú)立隔室中/設(shè)在獨(dú)立艙體中；高壓連接線。隔室間，電纜或銅排/艙體間，電纜或母線槽（橋）；低連接線。隔室間，電纜或銅排/艙體間，電纜或母線槽（橋）；主要使用場所。配電系統(tǒng)末端或新能源發(fā)電場（站）集電線路中/升壓或降壓變電站中；照明設(shè)施。選配/標(biāo)配；空調(diào)設(shè)施。無/標(biāo)配；殼體保溫隔熱。無要求/有要求；火災(zāi)報(bào)警設(shè)備。無/標(biāo)配；安防設(shè)備。無/標(biāo)配；消防設(shè)備。無/標(biāo)配；通信設(shè)備。選配/選配；環(huán)境控制系統(tǒng)。無/選配；智能化運(yùn)維設(shè)備。無/選配；可擴(kuò)展性。無/可選預(yù)留。其中預(yù)制艙式二次組合設(shè)備可適用于750kV及以下電壓等級(jí)的變電站中。

3 常見的故障或問題及解決方案

3.1 預(yù)裝式變電站常見的故障及解決方案

3.1.1 過熱故障

變壓器在運(yùn)行時(shí)因各種損耗而導(dǎo)致自身發(fā)熱；預(yù)裝式變電站的殼體如沒有設(shè)計(jì)有效隔熱措施，在夏季高溫環(huán)境條件下會(huì)造成各隔室內(nèi)部空氣溫度過高；預(yù)裝式變電站內(nèi)部各電氣元件連接部位如電接觸不良會(huì)造成局部溫升過高；變壓器室如空氣流通不暢也會(huì)造成隔室內(nèi)溫度過高。如預(yù)裝式變電站各隔室內(nèi)部溫度或各部位的溫升超過規(guī)定值，會(huì)造成絕緣老化、保護(hù)設(shè)備誤動(dòng)作、設(shè)備壽命縮短，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)龤гO(shè)備。

解決方案：選擇合格的電氣元件，對(duì)于變壓器要選擇低損耗節(jié)能型產(chǎn)品；預(yù)裝式變電站的殼體內(nèi)應(yīng)填充聚氨酯、巖棉或陶瓷纖維毯材料，內(nèi)外壁間應(yīng)設(shè)計(jì)斷橋隔熱措施，頂部還要設(shè)計(jì)空氣隔熱層；應(yīng)使用紅外測溫儀器定期檢查各元件，特別是連接部位的溫度是否異常；應(yīng)定期檢查通風(fēng)窗口及附近空氣流通是否順暢、風(fēng)機(jī)功能是否正常，及時(shí)清理灰塵、異物；還可加裝溫度報(bào)警裝置，方便運(yùn)行維護(hù)人員及早發(fā)現(xiàn)過熱問題并消除故障隱患。

3.1.2 過電流故障

預(yù)裝式變電站發(fā)生過流故障包括過載、相間短路，對(duì)地短路和過電壓引起的過電流，其一般在額定容量的80%范圍內(nèi)長期正常運(yùn)行，如長期過載運(yùn)行可能會(huì)導(dǎo)致過載保護(hù)動(dòng)作；其自身直接導(dǎo)致相間短路故障的概率很低，一般是絕緣部件老化后由系統(tǒng)中其他設(shè)備故障誘發(fā)引起的；引起對(duì)地短路的原因很多，包括絕緣老化后對(duì)地閃絡(luò)、電容器擊穿、凝露造成的絕緣表面閃絡(luò)等；如接地電阻不滿足規(guī)范要求，雷電過電流也可能會(huì)引起對(duì)地過電流故障。

解決方案：合理配置變壓器容量，盡量保證三相負(fù)載平衡，防止變壓器長期過載運(yùn)行；保證變壓器室通風(fēng)散熱良好，防止變壓器各部位溫升超標(biāo)；定期檢查電器元件，特別要檢查無功補(bǔ)償設(shè)備運(yùn)行是否正常，對(duì)于運(yùn)行時(shí)間超過10年以上的設(shè)備應(yīng)提高巡檢的頻次；安裝時(shí)，預(yù)裝式變電站底部電纜進(jìn)出口應(yīng)有效封堵，防止電纜溝潮氣和小動(dòng)物進(jìn)入；保證接地電阻滿足規(guī)范要求。

3.1.3 過電壓故障

當(dāng)電力系統(tǒng)因?yàn)槔讚簟㈤_關(guān)操作或系統(tǒng)參數(shù)配置不當(dāng)造成諧振時(shí)會(huì)產(chǎn)生過電壓，一般通過在預(yù)裝式變電站的高壓側(cè)和低壓側(cè)安裝避雷器進(jìn)行保護(hù)。如避雷器參數(shù)選擇不當(dāng)、避雷器質(zhì)量不合格或避雷器閥片老化，系統(tǒng)過電壓會(huì)引發(fā)設(shè)備故障；解決方案：合理選擇無間隙金屬氧化物避雷器，定期監(jiān)測避雷器狀態(tài)，必要時(shí)同時(shí)更換A、B、C三相的避雷器。

3.2 預(yù)制艙式變電站常見的問題及解決方案

密封問題。預(yù)制艙體積較大、長度甚至達(dá)到數(shù)十米，一般由兩個(gè)以上拼接單元在變電站拼接而成，外殼防護(hù)等級(jí)一般要求達(dá)到IP54以上。在頂部焊接部位、拼接部位、門縫、通風(fēng)窗口、空調(diào)安裝口等部位如設(shè)計(jì)不當(dāng)或工藝不良，在雨天會(huì)造成滲漏等密封問題；解決方案：嚴(yán)格控制焊接和安裝工藝，通過結(jié)構(gòu)防水和工藝防水相結(jié)合。在安裝部位和開啟部位，至少有一道結(jié)構(gòu)防水措施+一道工藝防水措施，拼縫部位可設(shè)計(jì)多重結(jié)構(gòu)防水或多重工藝防水措施，保證設(shè)備壽命周期內(nèi)密封有效。

保溫隔熱和凝露問題。預(yù)制艙的骨架和外部圍護(hù)結(jié)構(gòu)一般采用鋼材，在保溫結(jié)構(gòu)上可看成是內(nèi)保溫結(jié)構(gòu)，熱橋部位較多。在實(shí)際工程項(xiàng)目中，部分預(yù)制艙存在保溫隔熱效果不佳、空調(diào)系統(tǒng)能耗大，局部凝露等問題；解決方案：我國幅員遼闊、各地氣候差異很大，應(yīng)根據(jù)預(yù)制艙安裝地點(diǎn)的氣候特征合理確定保溫隔熱結(jié)構(gòu)，提高艙體的熱阻、降低其傳熱系數(shù)。夾芯隔熱層可采用“聚氨酯發(fā)泡+空氣間隙+巖棉”組合方式，內(nèi)飾墻體可采用非金屬阻燃材料。對(duì)于嚴(yán)寒地區(qū)，艙體底部也需設(shè)計(jì)成保溫結(jié)構(gòu)，輔助加熱措施，對(duì)于濕熱地區(qū)預(yù)制艙內(nèi)需配置除濕設(shè)備。

耐腐蝕問題。預(yù)制艙使用的材料主要是鋼材，包括碳素結(jié)構(gòu)鋼型材、冷軋鋼板及鍍鋅鋼板、熱軋鋼板、不銹鋼板等，鋼材構(gòu)件的耐腐蝕性能直接影響其使用年限。如果選材不當(dāng)或者表面防腐處理不嚴(yán)格，預(yù)制艙在安裝數(shù)年后、甚至幾個(gè)月后就會(huì)出現(xiàn)局部銹蝕現(xiàn)象；解決方案：在金屬表面涂層防腐失效的原因中大約一半是底材處理質(zhì)量不合格，另一半是涂料達(dá)不到要求及涂層施工不符合要求。對(duì)底材應(yīng)采用機(jī)械處理（如噴砂、拋丸、吹塵）或化學(xué)處理（如酸洗、磷化等），應(yīng)處理均勻、不能有點(diǎn)狀或短線性的處理空缺。對(duì)于涂料選擇及涂層施工，一般選擇“環(huán)氧富鋅底漆+環(huán)氧云鐵中涂層+聚氨酯面漆”組合方式，嚴(yán)格控制各涂層膜厚和外觀質(zhì)量。

耐火極限問題。預(yù)制艙應(yīng)滿足防火規(guī)范要求。因預(yù)制艙采用鋼材作為骨架，內(nèi)外層表面一般也采用鋼板，如隔熱斷橋設(shè)計(jì)不合理，耐火隔熱性達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求，門板也達(dá)不到隔熱防火門或部分隔熱防火門的要求，耐火極限偏低；解決方案：預(yù)制艙的內(nèi)、外表面應(yīng)采用不燃材料做防護(hù)層，內(nèi)部填充的絕熱層材料燃燒性能不應(yīng)低于B1級(jí)，用不燃性材料作為隔熱斷橋，墻體厚度應(yīng)達(dá)到120mm以上。

超限運(yùn)輸問題。預(yù)制艙在工廠內(nèi)集成安裝調(diào)試后，一般通過公路運(yùn)輸?shù)阶冸娬粳F(xiàn)場。根據(jù)《超限運(yùn)輸車輛行駛公路管理規(guī)定》，車貨總高度從地面算起超過4米、或車貨總寬度超過2.55米、或車貨總長度超過18.1米都屬于超限運(yùn)輸車輛，需辦理相關(guān)申請(qǐng)、經(jīng)許可后方可按要求通行，超限車輛的運(yùn)輸時(shí)間和運(yùn)輸成本會(huì)不同程度增加；解決方案：對(duì)于工程項(xiàng)目，在進(jìn)行方案設(shè)計(jì)時(shí)首先需考慮運(yùn)輸單元的分割方案。運(yùn)輸單元的高度最好不超過3.2米、一般不超過3.5米，寬度最好不超過2.5米、一般不超過3.0米，長度最好不超過12.2米、一般不超過15米。對(duì)于超高、超寬、超長的預(yù)制艙，應(yīng)通過巧妙的模塊化設(shè)計(jì)將其分割成不同的運(yùn)輸單元。

3.3 技術(shù)發(fā)展趨勢

智能化。將一次設(shè)備和二次設(shè)備深度融合，實(shí)現(xiàn)一次設(shè)備智能化。電子式互感器與一次設(shè)備融合設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)源頭的數(shù)字化、數(shù)據(jù)共享?；诠蚕硇畔⒌脑O(shè)備操作自動(dòng)化與互動(dòng)化。多種在線監(jiān)測裝置協(xié)同工作，配合專家系統(tǒng)使得設(shè)備狀態(tài)檢修更方便、更科學(xué)；網(wǎng)絡(luò)化。將一次設(shè)備和二次設(shè)備深度融合，實(shí)現(xiàn)二次設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化。在IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上，將間隔層設(shè)備與過程層設(shè)備融合設(shè)計(jì)，將過程層設(shè)備與通信網(wǎng)絡(luò)融合設(shè)計(jì)。輔助設(shè)施通過無線網(wǎng)絡(luò)靈活組網(wǎng)；模塊化。變電站設(shè)備按照功能類別放入不同的艙體模塊，艙體拼接單元的模塊化設(shè)計(jì)、積木式靈活拼接。艙內(nèi)輔助設(shè)施和內(nèi)飾部件也按模塊化設(shè)計(jì)。

標(biāo)準(zhǔn)化。電氣設(shè)計(jì)、土建設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化，形成典型通用方案。電氣設(shè)備、輔助設(shè)施、裝修裝飾部件選用通用設(shè)備，具有互換性。預(yù)制光纜、預(yù)制電纜的標(biāo)準(zhǔn)化，數(shù)字化信息接口和通信協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化；一體化。將預(yù)制艙體結(jié)構(gòu)部件與輔助設(shè)施和電氣設(shè)備殼體一體化設(shè)計(jì)，例如將配電箱嵌入墻體設(shè)計(jì)、暖通風(fēng)管嵌入艙頂設(shè)計(jì)、開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備骨架與艙體構(gòu)件融合設(shè)計(jì)、走線槽與踢腳線和收邊條融合設(shè)計(jì)、安裝元件與裝飾部件融合設(shè)計(jì)等，提高艙體空間利用效率，優(yōu)化施工工藝。

綜上，預(yù)裝式變電站是一種成熟的電力成套設(shè)備，在國內(nèi)有四十年的發(fā)展歷史；該產(chǎn)品在實(shí)際應(yīng)用中可能會(huì)發(fā)生過熱故障、過電流故障或過電壓故障；應(yīng)搞清楚發(fā)生這些故障的原因并采取必要的措施消除故障隱患。預(yù)制艙式變電站是一種新興的變電站建設(shè)模式，近年來在國內(nèi)發(fā)展迅速；它與預(yù)裝式變電站既有聯(lián)系、又有本質(zhì)的區(qū)別；采取適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)方案，消除該產(chǎn)品在實(shí)際應(yīng)用中經(jīng)常產(chǎn)生的密封問題、保溫隔熱和凝露問題、耐腐蝕問題、耐火極限問題、超限運(yùn)輸問題等，對(duì)其推廣應(yīng)用具有重要的意義。未來預(yù)裝式變電站和預(yù)制艙式變電站將向智能化、網(wǎng)絡(luò)化、模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化，一體化等方向發(fā)展。