預(yù)制艙式變電站集成技術(shù)
時間：2025-07-01 點擊次數(shù)：22次
預(yù)制艙式變電站集成技術(shù)1 預(yù)制艙內(nèi)設(shè)備預(yù)制技術(shù)預(yù)制艙式變電站按照設(shè)備預(yù)制程度可分為全預(yù)制式和部分預(yù)制式。全預(yù)制式將包括變壓器在內(nèi)的所有電氣設(shè)備均預(yù)制在預(yù)制艙內(nèi)，現(xiàn)場只需做基礎(chǔ)、接地、模塊間及模塊和電網(wǎng)系統(tǒng)間接線等工作。部分預(yù)制式一般對變壓器或變壓器和高壓配電裝置等采取室外安裝方式，二次模塊和中壓配電模塊采用預(yù)制艙方式，預(yù)制艙式變電站主要模塊如圖5所示。
將110kV預(yù)制艙式變電站按照設(shè)備預(yù)制的可操作性、費用成本、時間成本、節(jié)地等方面進行評估分析，分為推薦預(yù)制、可預(yù)制和不推薦預(yù)制三個級別。主要設(shè)備預(yù)制范圍推薦見表3，表3中預(yù)制小件包括小型預(yù)制基礎(chǔ)（包括路燈、端子箱、氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備（gas insulated switchgear, GIS）母線過橋支墩、空調(diào)室外機等小型基礎(chǔ)）、預(yù)制式雨水口及集水井、預(yù)制式排水溝、預(yù)制壓頂及電纜溝蓋板、預(yù)制式巡視小道及操作地坪。
變壓器模塊預(yù)制方面，由于變壓器質(zhì)量重、體積大及散熱要求高等原因，一般不采用預(yù)制艙式。若采用預(yù)制艙式，主要有兩種方式：一種是變壓器本體預(yù)制在艙體內(nèi)，散熱器安裝在戶外并采用圍欄遮擋；另一種分為變壓器預(yù)制艙和散熱器預(yù)制艙兩部分，在散熱器預(yù)制艙合理設(shè)置散熱孔和風(fēng)機等，以滿足熱工要求。變壓器進出線一般采取電纜方式，可省去變電架構(gòu)。高壓配電裝置模塊預(yù)制方面，為便于預(yù)制和降低預(yù)制艙的尺寸，高壓配電裝置應(yīng)選取緊湊型組合電器，艙內(nèi)設(shè)備整體布置根據(jù)間隔數(shù)量和項目現(xiàn)場地形進行設(shè)計，可選擇橫向分艙結(jié)構(gòu)或縱向分艙結(jié)構(gòu)，高壓配電裝置模塊分艙結(jié)構(gòu)如圖6所示。現(xiàn)場組裝時，相鄰的預(yù)制艙GIS模塊通過法蘭連接，并采用密封環(huán)進行密封。
圖6 高壓配電裝置模塊分艙結(jié)構(gòu)
中壓配電裝置模塊預(yù)制方面，宜選擇緊湊型、壽命長、免維護的開關(guān)柜，如充氣柜。設(shè)備和預(yù)制艙的固定方式采用螺栓或點焊固定。預(yù)制艙內(nèi)開關(guān)柜可采取單列或雙列布置，各種通道的最小寬度（凈距）滿足標準要求，預(yù)制艙設(shè)置泄壓通道。二次系統(tǒng)模塊預(yù)制方面，自采用預(yù)制艙式二次組合設(shè)備以來，預(yù)制艙內(nèi)屏柜經(jīng)歷單列布置、機柜前后接線方式，到“前接線、前顯示”的雙列布置方式，以上方式都存在艙體及屏柜重復(fù)防護處理、屏柜內(nèi)空間利用率不高、艙體尺寸過大、屏間連線多、接線復(fù)雜等問題。目前國內(nèi)二次廠商提出預(yù)制艙式二次組合機架式結(jié)構(gòu)方案，機架式結(jié)構(gòu)采用多層次標準化設(shè)計體系，將機架式結(jié)構(gòu)與預(yù)制艙本體結(jié)構(gòu)統(tǒng)一制造、安裝，空間利用率高，接線也相對方便。二次走線采取“工廠預(yù)制敷設(shè)，光纜電纜隔開，對外集中進出線”的方式，二次預(yù)制艙線纜走線通道如圖7所示。
艙內(nèi)二次設(shè)備的連接采用預(yù)制光纜和預(yù)制電纜方式，如柜內(nèi)二次裝置間連接采用跳纖、艙內(nèi)不同屏柜間二次裝置連接宜采用尾纜、現(xiàn)場戶外柜與預(yù)制艙光纖連接采用雙端預(yù)制光纜，實現(xiàn)即插即用。
2 預(yù)制艙現(xiàn)場基礎(chǔ)技術(shù)
預(yù)制艙現(xiàn)場基礎(chǔ)主要有電纜溝式、鋼筋水泥墩式和鋼支柱式三種，預(yù)制艙現(xiàn)場基礎(chǔ)如圖8所示。采用電纜溝的方式，艙體密封性和保溫性能更好，整站外觀更為整潔，但在通風(fēng)不良的情況下，因電纜溝濕度高，存在凝露、霉變等現(xiàn)象，加速預(yù)制艙底座的腐蝕。除基礎(chǔ)設(shè)計和施工時優(yōu)化通風(fēng)排水情況下，有條件宜安裝排水、除濕和排氣等裝置，以降低電纜溝濕度，延長預(yù)制艙使用壽命。
圖8 預(yù)制艙現(xiàn)場基礎(chǔ)有文獻預(yù)制艙式變電站基礎(chǔ)采用鋼筋水泥墩或者鋼支柱，通風(fēng)性能遠強于電纜溝式，變電站基礎(chǔ)通常離地2m，電纜夾層附著底座之下，電纜安裝方便。水泥墩具備防銹、抗腐、不易變形和價格低等優(yōu)點。鋼支柱式基礎(chǔ)工廠生產(chǎn)預(yù)裝、現(xiàn)場快速拼裝，但防銹抗腐能力要求高，運維檢修時不如電纜溝式方便。3 預(yù)制艙現(xiàn)場拼裝技術(shù)預(yù)制艙主要分為Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型，但實際工程項目中，由于設(shè)備較多，同時為了運維檢修方便，采用一個預(yù)制艙難以滿足要求，需要采用兩個或多個同型號的預(yù)制艙拼接成組合式預(yù)制艙。拼接主要有對艙體長度、寬度方向擴展兩種方式，預(yù)制艙現(xiàn)場拼裝示意見表4，可根據(jù)艙內(nèi)設(shè)備布置方式和數(shù)量進行選擇。
艙體單元在吊裝、運輸和拼接過程中，安裝三角輔助支撐結(jié)構(gòu)，并在艙體拼接完成后拆除，以彌補由于缺少一面或兩面艙壁帶來的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性問題。預(yù)制艙底、艙頂、艙壁拼接一般采用螺栓連接，在拼縫處涂抹密封膠或貼密封膠條，并通過預(yù)留孔洞注入保溫材料，提高艙體保溫性能。但在艙頂屋面處理時，除以上處理方式外，還需在拼縫上方增加蓋板，防止拼縫開裂漏水等隱患。在建站土地面積受限的地方，可采取雙層預(yù)制艙建站模式，單、雙層預(yù)制艙變電站如圖9所示。雙層艙艙體骨架分上下兩層，每層骨架整體焊接，上下層骨架堆積需保證足夠的強度和剛度。
