預制艙配電間優(yōu)缺點分析

李健，段軍霞，鐘泰軍

（1.湖北省電力勘測設計院有限公司，湖北武漢，430040；2.武漢供電公司變電運維分公司,湖北武漢，430000）

關鍵字:配電樓；配電間；預制艙

0 引言

近年，風力發(fā)電、光伏發(fā)電等新能源行業(yè)發(fā)展很快，變電站建設成為新能源發(fā)電順利并網(wǎng)投產(chǎn)的必要保證。新能源項目建設周期短、地形復雜、道路運輸和現(xiàn)場施工條件不好，而預制艙變電站能縮短建設周期，實現(xiàn)變電站的模塊化，可根據(jù)站址地形靈活布置，充分解決變電站征地難、建設難、落地難等難題，是變電站建設的一種新模式。

1 總平面布置

常規(guī)變電站高低壓配電間布置在混凝土配電房，預制艙配電間可在設備區(qū)根據(jù)場地就近布置。

1.1 常規(guī)變電站

以湖北能源集團鶴峰走馬50MW風電項目為例，110kV升壓站常規(guī)變電站總平面圖如圖1所示，圖中35kV高壓配電室、二次設備間、集中控制室布置在配電樓和SVG室均為土建結(jié)構(gòu)，總占地面積4701平方米。缺點：土建工作量大，施工周期長；設備必須等土建專業(yè)完工后方可進場安裝調(diào)試，周期較大，不利于工程進度。

圖1 常規(guī)變電站總平面布置圖（面積：4701m2）

1.2 預制艙變電站

以湖北能源集團隨縣江頭店50MW光伏項目為例，110kV升壓站預制艙變電站總平面圖如圖2所示，本工程35kV高壓配電室、二次設備間、SVG室均采用預制艙形式，使得升壓站的布置更為緊湊；同時受用地面積限制，主變和GIS之間采用鋼芯鋁絞線直接連接，取消了主變構(gòu)架和GIS進線構(gòu)架，縮短了主變和GIS之間的距離。本工程總占地面積3134平方米。優(yōu)點：工廠組裝，現(xiàn)場拼裝，照明、暖通、消防、監(jiān)控預裝，現(xiàn)場施工工作量小，施工周期短。缺點：艙內(nèi)無法起吊設備，檢修困難。

圖2 預制艙變電站總平面布置圖（面積：3134m2）

1.3 常規(guī)變電站與預制艙變電站對比

就建站模式、建設周期、安裝調(diào)試等方面對比以上兩個變電站，如表1所示。

表1 常規(guī)變電站與預制艙變電站對比

2 預制艙的布置要求

2.1 高壓預制艙布置

高壓預制艙的布置目前多采用單列布置，隨縣江頭店光伏項目采用常規(guī)真空開關柜，布置要求按照《火力發(fā)電廠廠用電設計技術規(guī)程》（DL/T5153-2014）內(nèi)表7.2.9-1高壓廠用電配電裝置室的通道尺寸設置。

2.2 二次預制艙的布置

二次屏柜數(shù)量較多，一般在預制艙中采用雙列布置，以節(jié)約預制艙面積。二次預制艙盤柜接線主要由前接線形式和后接線形式兩種。

（1）采用前接線形式的屏柜即屏柜內(nèi)部接線端子排采用轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)，接線時將端子排轉(zhuǎn)至屏前，接完線后又將端子排轉(zhuǎn)回。這種形式的屏柜優(yōu)點是不需要在預制艙上做艙體開口，密封及防火性能較好，但端子排轉(zhuǎn)動時會造成接線松脫一級轉(zhuǎn)動軸故障等問題。

（2）采用常規(guī)后接線的屏柜檢修接線方便，在屏柜后方艙體上開檢修門，即屏柜接線時打開后方檢修門即可。這種屏柜檢修接線方便，不存在的接線因轉(zhuǎn)動發(fā)生松脫的問題，但艙體開門數(shù)量較多，預制艙整體密封性能變差，再加上風電、光伏多在山區(qū)，環(huán)境處在高海拔高濕度，預制艙防水問題不易解決。此外由于艙體開門，考慮預制艙與室外帶電設備之間的防火間距，這就使得二次預制艙布置受到一定限制。

2.3 預制艙內(nèi)部電纜走線方式

艙體底部預留屏柜底座安裝槽，分兩側(cè)布置。電纜采用底部進線方式，在電纜出入口設保護蓋。艙體底部采用架空防靜電隔板，防靜電地板需有200mm左右架空高度，架空層內(nèi)鋪設行線架。防靜電隔板可隨時打開，便于生產(chǎn)維修。

2.4 預制艙內(nèi)輔助系統(tǒng)

（1）環(huán)境監(jiān)測。為使預制艙內(nèi)部維持恒溫，需配置冷暖空調(diào)進行內(nèi)部環(huán)境溫度控制。

（2）安全防護及視頻監(jiān)控。預制艙內(nèi)外均安裝視頻監(jiān)控，艙內(nèi)在柜前設置1臺監(jiān)控，艙外設置1臺監(jiān)控，實現(xiàn)對艙內(nèi)操作和運行的監(jiān)控，提高預制艙運行的穩(wěn)定性，同時實現(xiàn)安防的功能。

（3）照明設施。預制艙內(nèi)設正常照明和應急照明。正常照明由站用電源供電，應急照明由蓄電池供電。出口處設有自帶蓄電池的疏散指示標志。

（4）消防設施。在艙體頂部安裝自動煙霧探測器，艙體安裝手動報警裝置，在艙體外部安裝聲光報警器。

3 預制艙配電間造價和工期分析

以50MW新能源項目110kV升壓站為例，主要對比35kV高壓配電間、二次設備間設備、土建、安裝調(diào)試部分的造價和工期。詳見附表2。

4 結(jié)束語

綜合對比混凝土建筑配電樓（雙層）、混凝土單層建筑配電間、預制艙式配電間結(jié)論如下：（1）配電樓（雙層）功能齊全；建筑面積最大；建筑造價最高；建設周期最長；總體造價最高。（2）單層建筑配電間功能較齊全；因二次控制盤柜前后預留檢修間距，建筑面積較大；沒有預制艙采購費用，建筑造價最低；受土建養(yǎng)護、裝修等工序影響，土建工程周期較長；設備到現(xiàn)場需要大量接線調(diào)試工作，安裝調(diào)試周期較長；總體工期較長，總體造價最低。（3）預制艙建筑配電間功能較單一；二次預制艙盤柜可靠艙體布置，艙體上開檢修門，屏柜后不需預留檢修通道，整體建筑面積最?。浑m土建費用最低，但艙體費用較高，整體建筑造價較高；土建工作只需做設備條形基礎，再者設備到現(xiàn)場后接線和調(diào)試工作量較小，建安周期最短；總體工期最短，總體造價稍低。

表2 預制艙配電間造價和工期分析