摘要：预制舱式二次组合设备具有施工简便，施工周期短，可维护性高的特点，适用于无人值守的户外模块化变电站及换流站或柔性直流换 流站的接地极。通过合理优化预制舱的结构设计，以适应低温运行及施工环境，可以提高预制舱的环境适用范围，推广应用前景广泛。
关键词：变电站建设；电气设备预制舱的应用
1预制舱的概述
预制舱由舱体、二次设备、辅助系统等组成的整体设备。以往的设计观念中，强调电缆敷设及屏柜内或屏柜间走线的概念，此种方法仍是将 预制舱看成类似二次设备室的建筑物，将舱和屏柜分离。线缆管理就是强调预制舱与屏柜一体化设计理念，将舱看成一个设备，或者是一个 “大型机柜”，从线缆进舱开始、舱内布线、屏柜内布线、屏柜间布线提出完整的解决方法，不仅局限于敷设路径的选择，为了解决线缆管 理的相关问题，有可能还会引起舱体和屏柜结构的相应设计变化，同时还包含各类线缆引入系统设备、线缆连接器、走线系统、光纤盘线设 备的选择和布置。现在有预制舱的静电地板下电缆敷设、屏柜内的硬接线和尾纤走线、端子排连接可能都存在一定问题。故而，十分有必要 引入线缆管理的观念，对预制舱内的线缆管理进行探讨。
预制舱结构基于现有户外箱式变电站产品的成熟制造技术，将许多必须布置于室内的配电装置以及相关构筑物转化为室外布置，是集支撑与 围护、内部空间与配电装置于一体的成套设备的组合。预制舱结构满足变电站建设以及改造中一、二次系统集成化、装配模块化、建设过程 工厂化、施工简单化的“四化”要求，除具有布置方式灵活、布局紧凑、建站周期快、占地面积小、产品质量精、整体投资省及节能环保等 特点外，还具有人机操作环境好、机械强度高且安全可靠性强的特点。预制舱结构集成了变电站内主要设备，并通过提高变电站工厂预制化 程度，实现由“建造”变电站模式到“装配”变电站模式的创新。该结构的使用有利于解决变电站建设周期不断被压缩、现场施工效率与建 设质量矛盾日益突出、变电站建设工地环保措施愈加严格，以及现场调试工作量大、调试环境恶劣及调试进度受制于施工工期等一系列问题 ，并将进一步促进“标准化设计、工厂化加工、配送式建设”新理念的实现。
2预制舱的特点
预制舱舱体为钢梁框架结构，舱体骨架采用整体焊接方式，骨架和承重横梁均选用优质钢材。框架间的围护墙体采用由金邦板、通气层、防 湿密封薄膜、欧松板、岩棉复合板保温隔热夹层、钢结构（薄壁方管）、聚氨酯保温板等材料组成的复合结构。舱体顶部由彩钢瓦轻型板材 及聚氨酯复合板组成，并通过层层相扣形式组接而成。舱体底部采用由Q235钢板及600mm×600mm钢制水泥夹心防静电地板构成。为了节省内 部空间，提高利用率，通常采用双舱拼接结构，且两舱间不允许有立柱。（1）许多光缆电缆一起进入舱内，进舱处电缆堆集不规范，散热 不好，而且开孔过大，电缆密集，最重要的是无防止潮气进入舱内有效方法。（2）线缆槽盒放置在静电地板下，只能设置一个槽盒，其中 内部电缆聚集，以后扩建和维护、检修查找电缆不便。夹层高度不到250mm，后期的施工和改扩建只能掀开地板才能施工，操作空间相对狭 窄拥挤。
3运行环境
3.1常规变电站
常规变电站建筑外窗采用断热铝合金和中空玻璃，窗框、门框与墙体接缝现场注发泡剂，然后采用密封胶密封；外墙采用I型无机保温砂浆 保温，具有施工性能好、材料性能稳定、耐高温、环境安全性等优势，同时，由于保温砂浆具有良好的通气性，更利于提高居室的舒适度。
3.2预制舱
3.2.1舱体密封及通风措施
舱体在现场组装时，对接缝通过密封胶及螺栓连接保证密封，门窗的接缝处采用轿车密封结构，设计防护等级不低于IP54。舱体内设置自动 温控系统，并加装工业型加热装置，具备长时间加热功能，保证舱体内的运行环境的稳定性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆采用微正压与空调一体化系统，保持舱体内 1.05倍标准大气压的空气压力，灰尘不易进入室内。
3.2.2舱体保温隔热措施
预制舱舱体采用三层金属结构：双层优质钢板，内部填充聚氨酯保温材料，内层为环保金属装修层。门板厚度不低于50mm。舱体门板采用断 桥铝技术，内门板和外门板点接触，之间填充聚氨酯发泡，通过断桥隔热降低内外门板的热传导。
4预制舱舱体防火设计
预制舱的防火设计由生产厂家依据《建筑防火设计规范》进行设计，其舱体结构如下：舱体骨架为焊装一体式结构，采用2.5mm厚优质冷轧 钢板折弯成型后整体焊接，舱体的底架部件由型钢焊接而成；门板、壁板和顶盖采用2mm厚双层钢板，内部采用聚氨酯发泡，预制舱门板、 壁板和顶盖的燃烧性能为难燃烧体。生产厂家提供的专用壁板的耐火试验报告，检验结果为耐火极限3h未失去完整性。舱体采用钢架构，尽 管钢结构具有许多优点，但钢材的常温热导率常常高达58.2W/（m•K），升高温度或者遇到火的时热导率更高，故而传热迅速，遇到火或遇 到热温度达到500℃时，它的弹性模量、屈服强度和极限强度都会剧烈降低，其应变迅速增大，常常会导致迅速扭曲变形，继而导致钢结构 建筑物部分或者全部塌陷破坏，在此期间仅需0.25h（即钢材的耐火极限）。故而，钢结构耐火性差的缺点成为了钢结构建筑物火灾的安全 隐患。从中我们可以看到，预制舱的设计有一定的防火性能，但是钢结构部分防火性能仍然差。
5预制舱施工过程控制
5.1资料收集及人员培训阶段
项目施工前，收集足够的资料，对施工工人进行班前教育培训，每施工完成一道工序进行讲解，由项目总工督促负责过程中的各项技术指导 ，安全总监督促对施工工人进行安全教育学习，在每道工序施工前做好技术交底，并对施工中仍然存在的问题进行细心讲解。为检验培训的 效果，培训结束后，组织对大家进行一次考核，考核合格后再进行下一步计划。
5.2施工过程控制
升压站开工后，编制详细的施工进度计划，并安排专人对施工现场进行监控，并对每日的投入人员、设备时间做好记录。保护装置、转接插 件、安装框架等元件全部在工程定制化加工，并在车间完成组装、配线等工作后运至现场安装，这样可以保证大部分工作在工厂内进行，既 能保证工艺质量，又能大幅度缩短现场停电改造时间。开关柜二次设备现场改造步骤如下：（1）拔出原保护装置端子；（2）拆掉原保护装 置；（3）安装保护装置的安装框架；（4）在框架基础上安装新保护装置；（5）电流端子接线，检修状态端子、电源接地端子接线；（6） 开关柜内线缆插接；（7）整组调试及投运送电。正确而合理地使用降阻剂，对降低接地电阻有直接的作用，也可以促进线路防雷的目标得 以实现。
结束语
变电器的建设在电力设施建设中尤为关键，传统变电站电气设备用房一般采用房建方案，送电间隔电气设备多为户外设备，占地面积大、施 工工序复杂、施工周期长、建设成本高。而电气设备预制舱可以克服以上传统房建电气设备用房的缺点，给工程带来最大效益。综上所述， 以上内容就是对变电站建设中电气设备预制舱的应用的论述。
参考文献
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论文作者:周游,蒲雷雷,夏秋,华玉红,翟冰,华瑛
论文发表刊物:《基层建设》2018年第20期
论文发表时间:2018/9/18
标签：变电站论文; 设备论文; 线缆论文; 结构论文; 柜内论文; 门板论文; 钢结构论文; 《基层建设》2018年第20期论文;