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摘要：现阶段，随着社会的发展，科学技术的发展也突飞猛进。预装式变电站是一种模块化的快速建站模式，其是基于户外变电站的成熟技术，结合“标准化设计、工厂化加工、装配式建设”的要求，在工厂内可以实现一、二次设备的系统集成。与传统变电站相比，预装式变电站具有两大飞跃：①在土建过程中采用全预制装配结构建筑模式，摒弃了传统的现场“湿法”施工，从而节约了水资源和保护了生态环境；②通过工厂生产预制、现场装配安装两个阶段建设，从而大大缩短建设工期。这两大改进提高了工程整体水平、安全运行水平，最大程度实现成本最优和节能环保。预装式变电站总体技术方案全面反映业主需求和行业高新技术，针对其中的关键技术进行研究和攻关。工程设计人员全面深入产品制造全过程，通过工程设计与产品制造的紧密配合，为业主提供可靠产品及一体化系统解决方案。
关键词：110kV及以下；预装式；变电站设计
引言
预装式变电站不同于常规的土建变电站，它具有成套性强、体积小、占地面积小、建设周期短、选址灵活、对环境适应性强、安装方便、投资少、见效快等一系列特点，适用于新能源发电、轨道交通、电网建设及工矿建设领域，特别是土地资源稀缺和交通不便的区域。
1、预装式变电站模型
下面以某风电场 35kV 预装式汇集电站为例进行介绍。本项目 35kV 接线采用单母线接线形式，新建 35kV 配电装置进线 2 回，安装 35kV 设备预制舱 1 套，35kV SVG 动态无功补偿装置预制舱 1 套，35kV 接地站用变电阻柜成套装置预制舱 1 套，二次舱 1 套，生活舱 1 套。除变压器外，其余设备均采用预制舱形式。其中：35kV 设备舱和二次舱另外还采用了立体建站模式，大大减少了占地面积。整个电站占地面积 810m 2 左右，与原先规划面积 1089m 2 相比较，节约了 25%的空间。
2、产品关键技术及优化设计
在产品的研制和生产过程中，采取了多项关键技术来确保电站的各项指标既能满足国家标准和规范的使用要求，又兼顾产品的经济性，使其更具有竞争优势。1）预制舱强度预制舱舱体整体由型钢焊接而成，舱体骨架为焊装一体式结构，主要钢材材质选用优质碳素结构钢，保证其结构强度，当箱体运输宽度超过 3.5m 时，可以采用分箱体设计，最后在现场进行拼装。同时通过以往成熟的使用经验，并辅以先进的力学仿真计算，优化整体框架结构，降低材料成本。2）预制舱防腐预制舱采用重度防腐，包括喷砂除锈、热喷锌、底漆、中间漆、面漆等多重处理工艺，外部钢构件锌层厚度 80μm，舱体漆膜总厚度 220μm，满足舱体在 C4 环境下达到 30 年使用寿命。满足用户使用要求。3）预制舱保温集装箱式外壳结构墙体采用 3 层式复合结构。外墙采用 2mm 波纹钢板满焊；中间为隔热岩棉（一级防火材质），隔热层厚度可以根据具体工程要求进行温度场仿真设计进行优化；内墙 1.0mm 装饰板。当外界环境温度过高或过低时，以上设计可以确保箱体保温效果良好。4）预制舱密封预制舱箱门采用导水槽及密封条双重防水结构，并采用特有的专利技术的带杠杆锁紧机构门锁 ，确保防护等级达到 IP54，满足户外使用条件。5）预制舱通风在预制舱通风设计上，采用轴流式风机，满足排风和除湿要求；采用活动式防尘网，便于拆卸和清洗；采用室外防护罩，阻止雨水侵入.通过以上措施，可以有效解决通风和防护的冲突问题。预制舱内部设置空调设备，在高温或低温时起动，可以调节舱内温度，确保设备正常运行。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆6）预制舱立体建站为节约电站整体占地面积，经过对 35kV 设备舱和二次舱的内部设备数量和排布进行优化设计，采用了立体建站模式。两个箱体都采用了内走廊，等长宽设计，方便现场整体上下拼装。在箱体拼装设计中采用双层三元乙丙橡胶密封条、设置屋顶雨水导流槽、采用带毛毡金属盖板，能够很好地处理因箱体拼装导致落雨的问题。7）预制舱线缆通道二次舱下部预制电缆夹层；电缆夹层设有两套桥架，控制电缆与通信电缆分开敷设；箱体之间控制和通信线缆连接可选用快插连接器。8）预制舱防火性能墙板采用内外双层钢板制作；墙板内部填充 A级防火隔热材料；耐火极限达到了 3h，产品设计通过了国家认证机构的认可，并获得了产品型式试验报告。9）预制舱照明、消防系统及紧急逃生预制舱内部设置 LED 照明灯，并设有紧急出口照明及指示。综控室及生活舱设自然采光玻璃窗。预制舱配有消防主机，烟雾传感器，声光报警灯，手动报警按钮。预制舱门配有外推式带紧急逃生功能的门锁，以确保在发生故障时能第一时间逃离。
3、110kV变电站电气工程管理的不同阶段应采取的措施分析
3.1 设计阶段
进行 110kV 变电站电气工程管理，首先要进行电气工程设计阶段的管理。进行电气工程设计时，要根据国家制定的相关设计标准，结合电气工程本身的特点、发展规划等实际情况，半充分考虑近阶段的电能需求以及长期的管理目标，确保电气工程可以满足社会的用电需求。其次，电气工程的设计方案必须科学、合理、可行。最后，进行相关设备的选择时，其质量和安全性必须符合国家制定的产品技术标准。对于配套设施的选择，应注重低耗节能、绿色环保以及技术先进等。
3.2 准备阶段
在准备阶段要注意以下几点： （1） 到现场进行实际考察，对于考察数据，应做好记录，以便为后期施工提供依据； （2）掌握工程的具体要求，明确 110kV 变电站电气工程的出发点和目的，保证电气工程的建设满足实际需求；（3）控制原材料的质量，进入施工现场的各种材料必须持有国家规定的生产许可证，材料的数量规格必须符合设计要求。而且要检查材料的质量是否达到相关的设计要求和标准，一旦发现材料的质量不合格，一律不允许进入施工现场，同时还需要对施工设备进行检查，确保施工时设备的正常运行。
3.3 会审阶段
110kV 变电站电气工程的施工图纸是电气工程建设的依据，是电气工程顺利施工的保障，因此，必须做好施工图纸的会审工作。在会审过程中，必须明确会审的作用，通过对施工图纸以及相关资料的会审，确保施工图纸的合理性和可行性。会审后的施工图纸必须保证符合实际要求，数据误差在最小范围内，为 110kV 变电站电气工程的顺利建设提供有力保障。通常情况下，在施工图纸会审阶段会发现一些潜在的问题，因此，在此阶段必须和设计方进行沟通，确保施工图纸的质量。
结语
通过对以上关键技术的攻关和实现，解决了用户在安装和使用过程中遇到的诸多问题，排除了用户的后顾之忧，在与用户的沟通和电站的建设上，获得了一致好评。预装式电站可以提高变电站的建设效率，减少建设周期，降低施工难度和成本。从某种意义上来讲，与国网公司推荐的配送式变电站的概念相吻合，这将使得预装式变电站必将成为未来建站的首选。我们将在预装式电站上加大研发投入，持续进行技术优化和创新，提高产品质量和可靠性，为用户提供一体化解决方案。
参考文献
[1]王勇. 谈谈预装式变电站设计及应用[J]. 电气开关,2013(6): 89-91.
[2]朱文博, 张芸. 全预制装配式变电站考察情况简述[J]. 能源与节能, 2011(10): 20-22.
论文作者:郭晨曦
论文发表刊物:《防护工程》2019年11期
论文发表时间:2019/9/2
标签：变电站论文; 箱体论文; 阶段论文; 电气工程论文; 图纸论文; 电站论文; 设备论文; 《防护工程》2019年11期论文;