张梅
中交机电工程局有限公司 北京市 100032
【摘要】根据依吞布拉克至若羌高速公路项目建设施工用电实际情况，选择经济可行的供电方案，通过对比目前常用的敞开式变电站、预装式变电站以及移动式变电站的优缺点，从占地面积、施工周期、安全性能、投资成本等技术和经济方面进行论述移动式变电站在永临结合供电工程中应用的可行性及合理性。
关键词：永临结合 移动式变电站 技术经济比较
不论是铁路工程还是公路工程，施工机械的供电保障是工程的重要环节，在保证电能质量和供电可靠性的前提下，找到最经济实惠且可行的供电方案和形式是施工单位需解决的问题。下面从施工用电的供电方案和形式进行阐述移动式变电站在永临结合供电工程中应用的可行性及合理性。
一、供电方案选择
一般情况下施工用电供电方案有3种：第一种以自发电为主（一般多采用柴油发电机），利用地方电为辅，一般适用于独立工点或零星工点供电；第二种以利用地方电为主，自发电为辅，适用于地方电力资源较为丰富的地区（如人口密集的城乡地区）；第三种是永临结合的供电方式，该供电方案在地方电力资源分布不均、电力供应较为紧张、解决重点工程施工用电较为困难的情况下，且该工程附近存在正在规划的变电站或者供电线路，这种方式对保证供电、节省投资有一定的作用。依吞布拉克至若羌高速公路项目（以下简称“本项目”）地处于新疆维吾尔自治区巴音郭楞蒙古自治州若羌县境内，公路沿线地方电力资源分布不均、电力供应较为紧张，且施工工期紧，故只能选择第一种或者第三种供电方案。
根据以下公式计算出本项目的用电量约为20MVA，如果选用第一种供电方案，现场只能采用柴油发电机供电，根据新疆当地实测值采用柴油发电机每度电耗油量为0.4L，按照单价6.8元/L计算，每个月的施工用电成本约为2700万元，该方案耗资巨大。如果选用第三种供电方案，则可在保证供电的前提下又减少投资。
用电量P=k（∑PaK1K2/Aη+∑PbK1）（kVA）
其中，k-电线路能力的损失（1.05~1.1）这里选用1.05； A-用电设备的功率因数（查功率因数表得）； Pa-用电设备总额定功率，本项目用电设备主要有混凝土搅拌机、盾构机、拌合机、混泥土养护机等土建施工用具； Pb-照明用电总量，照明用电包含预制厂、驻地、拌合站、隧道等照明设备；η-电动机及其他动力用户的效率（0.83~0.88）这里选用0.88；K2-动力用户之负载系数（0.6~1.0）这里选用0.8；K1-同时用电系数，各类不同的用电设备有不同的同时用电系数（这里选用0.7）。
另外，本项目存在正在规划的变电站和供电线路，基于各种因素，本项目采用第三种供电方案—永临结合供电方案。
二、变电站的模式
供电方案确定后，选择什么模式的变电站成为整个工程的重点，下面从几个方面对目前常用的敞开式变电站、预装式变电站以及移动式变电站的优缺点进行比较。
1、主要设备
敞开式变电站、预装式变电站以及移动式变电站均包括高压开关设备、变压器、中低压开关设备、综合自动化系统、交直流电源系统、通信系统等功能模块，移动式变电站与其他两种不同的是多一个特种运输平板车，增加了移动式变电站的灵活性。
2、供电能力
针对本项目的用电需求，敞开式变电站、预装式变电站以及移动式变电站均具备满足要求的供电能力。
3、占地面积
敞开式变电站多采用空气绝缘开关设备，为保证用电安全距离，占地面积需约6300平方米；预装式变电站一般采用HGIS设备和预装仓，占地面积需约2400平方米；移动式变电站可以将所有设备（一般为一个间隔的设备）集成到一辆平板拖车，占地面积约500平方米。
4、施工周期
敞开式变电站中避雷器、电压互感器、AIS（空气绝缘开关设备）、主变压器等高压设备需协调各个供货商供货及运输事宜，各种设备需要在现场完成安装及接线，现场需完成的工作繁多，施工周期长。预装式变电站主要包括110kV间隔、主变压器与35kV预装箱几部分，设备到达现场后需现场进行接线，其它各设备在工厂完成设备集成，现场安装时间可大大缩短。移动式变电站在工厂完成所有设备集成，现场基本无安装及配线工作。综上，移动式变电站具有设备高度集成、现场施工工序少、施工周期短的特点。
5、安全性能
敞开式变电站电气设备均暴露在户外，安全性差，抗风沙能力差。预装式变电站和移动式变电站均可实现封闭式全站设计，抗震水平达到8级，可防止洪水、小动物等对变电站内部的侵害，安全性能高，防风沙能力强。结合本项目地处新疆若羌县境内多风沙的特点，不建议选择敞开式变电站模式。
6、运行情况
敞开式变电站为敞开式设计，受环境等影响大，需要频繁进行除尘等维护工作，运行、维护成本高。另外主变压器运行、隔离开关及断路器等开关设备操作产生大量的电磁辐射及噪声污染。
预装式变电站和移动式变电站均封闭式设计，基本不受环境等外部条件影响，运维成本低。由于是全封闭钢制户内设计，可有效降低电磁辐射及噪声污染。
7、投资成本
敞开式变电站主要成本如下表所示：
序号项目名称单位数量单价（元）合价（元）备注
1场地平整平方米63007504725000
2接地系统制安项1120000120000
3设备基础制安立方米168023003864000
4设备采购站150000005000000包含所有设备
5设备安装站1300000300000
6电气配线项1300000300000
7电气试验站1100000100000
8设备运行维护人·月1204000480000工期按照2年计算
合计14889000
预装式变电站主要成本如下表所示：
序号项目名称单位数量单价（元）合价（元）备注
1场地平整平方米24007501800000
2接地系统制安项1120000120000
3设备基础制安立方米82023001886000
4设备采购站150000005000000包含所有设备
5设备安装站1300000300000
6电气配线项1300000300000
7电气试验站1100000100000
8设备运行维护人·月1204000480000工期按照2年计算
合计9986000
移动式变电站主要成本如下表所示：
序号项目名称单位数量单价（元）合价（元）备注
1场地平整平方米500750375000
2接地系统制安项1120000120000
3设备基础制安立方米3002300690000
4设备采购站165000006500000
5电气试验站1100000100000
合计7785000
8、利用率
敞开式变电站模式多用于永久性设施，一般不进行回收利用；预装式变电站可进行回收，但是需要将各个模块拆开，回收利用困难；移动式变电站可快速回收并可快速投入到下一个项目，在临时供电工程中更能突出其灵活性。
三、结语
移动式变电站具有设备高度集成化而减少占地、方便运输、减少现场安装时间、可快速投入使用、维护工作量少、对环境无危害、易于回收处理等特点，可广泛应用在地方电力资源分布不均、电力供应较为紧张，且施工工期紧的项目中，保证施工用电的可靠性。
参考文献：
李永德.施工用电永临结合设计方法及技术经济比较[J].铁路工程造价管理,2006.
[1] 陈永亮，单晖，李迎春.移动式箱式变电站的设计及分析[J].电工技术,2012.
[2] [3]吴亚珍，孙浩.110kV移动式变电站实用技术研究[J].电工电气,2017.
论文作者:张梅
论文发表刊物:《科技新时代》2019年2期
论文发表时间:2019/4/10
标签：变电站论文; 设备论文; 移动式论文; 方案论文; 敞开式论文; 项目论文; 现场论文; 《科技新时代》2019年2期论文;