关键词：模块化；预制舱；标准设计，建造工艺
中图分类号：TM63 文献标识码：A
0 引言
随着风力发电机组等相关设备制造技术的逐步成熟及风电建设模式流程的逐步规范，在资源优良、建设成本低、投资和市场条件好的地区，国家将开展平价上网项目和低价上网试点项目建设，优化平价上网项目和低价上网项目投资环境，促进风电通过电力市场化交易无补贴发展。为了更好地应对目前风电建设形式，有效降低建设成本、减少永久占地面积、加快建设周期，模块化预制舱式变电站逐渐取代传统变电站形式，普遍应用于各个项目中。
1. 预制舱式变电站建设基本流程及特点
模块化预制舱式变电站将整站建设流程简化为土建施工与工厂化生产并行—公路运输—现场装配—验收投运4大阶段。依托于工厂生产，将变电站主要设备集成，通过提高变电站工厂预制化程度，优化设备接口，实现由“建造”变电站模式到“装配”变电站模式的创新，解决了变电站土建、设备、安装工序交叉，流程繁琐的问题，减少工程接口。
与常规变电站相比，模块化预制舱式变电站具有如下特点：
（1）建设工期短
常规建站模式的土建构筑物被预制舱替代，现场仅需制作条形基础及防火墙等辅助设施，大幅减少了现场的土建工作量，有效解决常规建站模式下土建工程量大、建设周期长等问题，避免了建站周期受土建工程制约的情况。
（2）预制舱组合方式灵活
预制舱变电站由于其内部结构比较紧凑，且每个间隔均按照独立集成系统设计方案，这使得预制舱变电站在实际选用中根据需要其组合方式较为灵活，可以全部采用预装式结构，即将高压侧和低压侧电气设备全部设置在箱体内，组成全箱密封式变电站；也可以按照设计要求将高压侧电气设备置于箱体外部，低压侧电气设备及控制保护系统装备置于箱体内部安装。另外，舱体可满足立体建站要求，依据变电站选址以及占地面积要求，预制舱变电站可采用落地平铺方式，也可选择立体建站模式，舱体可在基础一层的舱体上置顶安装。
（3）综合投资经济效益高
预制舱式变电站与同规模容量的综合自动化变电站相比，其在经济性能方面可大大减少综合投资；在技术性能方面，其运行安全可靠性非常高。选用预制舱变电站基本不存在房建工程量，将高压、变压器、低压电气设备进行集中一体化布置，其占地面积较小，对于我国可用耕地面积不断减少的条件下，占地面积较小的预制舱变电站已成为变电站建设发展的必然方向。
2.预制舱式变电站设计方案
2.1预制舱式变电站核心模块
变电站内一二次设备采用预制舱模式实现一、二次设备模块化，依托于“立体建站”的灵活布局以及“模块化结构+单元化运输+装配式建设”建站模式，实现变电站安全、快速的建设过程。
（1）GIS模块
110kV配电装置采用气体绝缘GIS设备，选用弹簧操作机构，运行安全可靠。依托于模块化的突出优势，灵活实现电缆或架空的进出线方式。同时可根据用户需要组合成单母线分段、桥形接线、双母线等多种接线方式。
（2）35kV模块
35kV选用户内金属铠装移开式开关设备置于预制舱内，该设备是常规标准化开关设备，运维检修方便。35kV进线方式选用铜排架空进线，可靠性高，预制舱内开关柜单排布置。 预制舱内设置微正压空调，配合预制舱密封性能，保证舱内恒温、恒湿、无尘的运行环境。
（2）10kV模块
10kV选用KYN28户内金属铠装移开式开关设备置于预制舱内，该设备是常规标准化开关设备，运维检修方便。内燃弧泄压通道设计，确保人员安全。10kV进线方式选用铜排架空进线，可靠性高。预制舱内开关柜双排布置，柜前检修通道宽度2200mm，柜后巡检通道宽度1000mm。预制舱内设置微正压空调，配合预制舱密封性能，保证舱内恒温、恒湿、无尘的运行环境。
（4）二次预制舱模块
二次保护屏体选用模块化组合设备的形式，实现工厂内预制，缩短施工周期，减少现场工作量；二次预制舱内的屏柜双排布局，中间走廊宽度≥1400mm，所有屏体的后侧开门检修，二次预制舱设备模块满足一体式整体运输和吊装的要求。
（5）无功补偿、接地变消弧预制舱模块
无功补偿设备选用框架电容器，10kV接地设备选用接地变及消弧线圈装置，设备集成度高。
（6）综合预制舱模块
综合楼以预制舱模式实现工厂化预制，预制舱内所有生活、办公设施均在工厂内安装完成，现场直接使用即可。
2.2预制舱式变电站总平面布置
升压站分为生活区和生产区两大部分。生产区由主变压器、35kV一次设备预制舱、无功补偿设备预制舱、110kV户外GIS设备、站用电预制舱、蓄电池预制舱、二次通信设备预制舱等组成。110kV配电装置布置在站区西侧，向南出线，采用户外六氟化硫全封闭组合电器GIS单列布置。35kV一次设备预制舱、站用电预制舱、蓄电池预制舱、二次设备预制舱布置站区北侧。35kV动态无功补偿装置区域布置在35kV配电装置东侧，安装场地满足不同原理补偿装置对场地的要求。
图1 站区总平面图布置图
3.结语
模块化预制舱式变电站改变了变电站传统的电气系统布局、土建设计和施工模式，通过工厂生产预制、现场安装两大阶段来建设变电站。其标准化设计、模块化组合、工业化生产、集约化施工，使得大副度减少现场施工、调试的工作量，缩短投运时间。相比于传统变电站，模块化预制舱式变电站施工周期可缩短约50%，降低征占地费用、施工人工成本及措施费等一系列费用，后期如果采用无人值守模式，则可进一步降低后期运营维护成本，带来显著的经济效益。
参考文献
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作者简介
孙佳（1986 -），男，硕士研究生，主要从事新能源发电等方面研究工作。
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通讯地址：河北省石家庄市桥西区裕华西路九号裕园广场A座8楼
论文作者:刘淑静
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第15期
论文发表时间:2019/12/12
标签：变电站论文; 设备论文; 土建论文; 建站论文; 组合论文; 模式论文; 舱内论文; 《当代电力文化》2019年第15期论文;