基于预制舱的配送式智能变电站设计 - 图文（精）

２０１４年９月 江苏电机工程

ＪｉａｎｇｓｕＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ 第３３卷第５期 ４３

基于预制舱的配送式智能变电站设计 孙建龙１．鲁东海２

（１．江苏省电力公司经济技术研究院，江苏南京２１０００８；２．江苏省电力设计院，江苏南京２１１１０２）

摘

要：针对目前电网建设难度加大．变电站建设周期压缩，生态环境对变电站建设工地的环保措施要求愈来愈严及变电

站设备智能化、精细化程度不断提高导致现场施工愈加困难等一系列问题．提出了一种基于预制舱的配送式智能变电站建设模式．分析了该模式变电站的特点，阐述了其设计方案。根据智能变电站的特点，将变电站分为智能一次设备和集成二次

设备的预制舱，两者之间通过预制光缆、电缆连接．对预制舱结构及舱内设备布置、接线、运行环境的设计方案进行了讨论，

结合工程实例给出了具体实施方案和技术经济效益分析．为今后基于预制舱的配送式智能变电站建设提供了参考与借鉴。

关键词：预制舱；配送式；智能变电站；即插即用；建设效率中图分类号：ＴＭ６３３

文献标志码：Ｂ

文章编号：１００９—０６６５（２０１４）０５一００４３一０５ 我国变电站建设模式经过几十年的摸索已经形成较为成熟的模式．在提高建设水平促进电网发展的同时也暴露出越来越多的问题，如：电网建设的投资力度和建设规模持续增加．电网项目建设难度加大、周期加长．作为电网最主要环节的变电站其建设周期不断压缩．现场施工效率与建设质量的矛盾愈加突出：电网建设要求与国民经济及社会发展相适应．要节约用地、保护生态环境．对变电站建设工地的环保措施要求愈来愈严格［１１：随着智能变电站发展，变电站设备智能化程度不断提高．现有建设人员不能很快适应．无法满足建设进度要求：变电站设备精细化程度不断提高，接口愈加繁杂，并伴随大量光缆使用，而光缆较电缆更为容易受损．对现场设备接线的要求越来越高：现场调试工作量大，调试环境恶劣，且必须等到施工结束才能进行，造成大量时间浪费．降低建设效率等［：，引。为解决上述问题，电力行业的工作者们一直在寻求一种新的变电站建设模式以替代传统变电站建设模式。随着装配式变电站的发展，一大批基于预制建筑物【４］、围墙、电缆沟、防火墙、构支架的全预制装配式变电站迅速崛起［５，引．在解决以往变电站建设模式固有缺陷，实现“标准化设计、工厂化加工、配送式建设”的设计建设新方法方面初显成效。

目前．装配式变电站建设模式方兴未艾．国家电网公司又提出基于全新技术架构的配送式智能变电站概念．预制舱的概念伴随着配送式变电站应运而生。文中提出一种基于预制舱的配送式智能变电站建设方案．并详细阐述了其具体实施方案。

１基于预制舱的配送式智能变电站框架 １．１总体框架

基于预制舱的配送式智能变电站是一种全新概

收稿日期：２０１４—０４—２４；修回日期：２０１４—０６—１１ 念的智能变电站＂］．它将变电站分为两部分，智能一次设备和集成二次设备的预制舱：智能一次设备是变电站的身体．集成二次设备的预制舱是变电站的大脑．其中智能一次设备由一次设备本体、传感器、智能组件和标准接口构成［ｓ｜．集成二次设备的预制舱由各种保护、测控装置及为这些装置提供保护和标准接口的预制舱构成［９］，智能一次设备和预制舱之间通过预制光缆［１０－”］、电缆连接。基于预制舱的配送式智能变电站框架如图ｌ所示。

智能一次设备 预制光缆预制光缆

图１基于预制舱的配送式智能变电站框架 １．２主要特点

基于预制舱配送式智能变电站具有如下主要特点：（１）大规模采用预制式二次设备。预制式二次设备即将二次设备集中布置在预制舱内．由设备厂家统一集成安装后，整体运输到现场．就地布置在配电装置区。舱内设备之间的连接与调试在集成商厂家完成．对外配置标准的预制光缆、电缆接口。

（２）即插即用的光缆、电缆连接方案。通过对变电站各设备之间信息交互内容与模式的充分分析与归纳．总结出典型间隔（如出线、母联、主变、母线）的连接光缆、电缆的数量及规格，进而将其接口标准化，分别在智能一次设备端和预制舱端预制标准接口．现场采用预制光缆、电缆连接，实现即插即用。

（３）现场施工与工厂化预制同步。变电站现场进行土建施工及电气一次设备安装调试的同时．预制舱内二次设备在集成商厂家同步进行接线及调试．无需等到前一步工序结束再进行．大幅缩短建设周期。

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２预制舱结构及舱内设备布置方案 ２．１智能变电站预制舱结构

智能变电站预制舱要实现设备厂家统一集成安装，整体运输到现场，就地布置在配电装置区．需要分别对预制舱的外形尺寸、舱体材料、整体结构进行统筹考虑。

（１）外形尺寸。目前预制舱尺寸基本参考集装箱尺寸选择［１２］。电力控制柜标高为２２６０ｍｍ．接人电／光缆分布在机柜顶部或底部。柜顶（底）上（下）方需要桥架及走线的空间．标准的集装箱内部净高度为２３９４ｍｍ，因此需要增加集装箱的高度。同时根据《超限运输车辆行驶公路管理规定》，预制舱横向尺寸不宜超过

２５００

ｍｍ．长度不宜超过１３ ０００

ｍｍ．并尽量采用标准

集装箱尺寸。目前主要选择的尺寸如表１所示３种。 表１标准预制舱规格

（２）舱体材料。舱体一般采用不锈钢材料．强度高、结构牢、焊接性和水密性好，通过采取超重防护体系喷漆处理提高抵抗腐蚀能力：封闭的金属六面体保证了舱体的电磁屏蔽性能。由于舱体置于户外．舱壁夹层应附着保温材料（如岩棉等）．材料的防火性能应不低于Ｖ２级。舱内壁附保温材料厚度约为４５ｍｍ．具有很好的隔热保温性能。