浅析预制式二次设备舱

冯艳丽+王响

摘 要：使用预制舱式组合二次设备，能够有效地缩短施工工期，土建工程与二次屏柜安装、接线可以同步开展，现场仅仅需要安装舱体就行。随着国网标准化配送式智能变电站建设的推进，预制式二次设备舱将会越来越广泛地运用在变电站中，文章将对预制舱概况、技术特点、模块化二次组合及二次组合设备的优势进行探讨。

关键词：预制舱；智能变电站；二次设备

引言

标准配送式智能变电站是一种采用集成设备与系统、集装箱式建筑、预制式构筑件、装配式施工、标准化设计的智能变电站。主要目的是提高变电站建设效率，实现“占地少，造价省，效率高”。

1 标准配送式智能变电站技术特点

模块化二次组合，二次设备厂家集成安装并完成接线，符合“资源节约型”的技术要求。有助于减少现场工作量，能够改善设备的集成和集中。采用模块化二次组合设备，应用通用设计、通用设备、实现一次、二次设备的即插即用；土建建构筑物和电气一次设备、二次设备全面实现工厂预制现场装配的智能变电站。其优势主要表现在一下几个方面：

（1）节省费用。预制舱使用的是环保集成材料就地布置在配电间隔内，减少了二次光缆和电缆的长度，节约材料降低了造价成本。

（2）减少了建筑面积和占地面积，实现了节约环保，省去了施工过程中的诸多安装环节，对舱内二次设备提供了良好的工作环境，减少了环节污染。

（3）简化了二次设计，工场连调完成后即可生成完整的虚端子点表，可依据各地调度的不同要求附在设计文件中。

（4）二次设备在厂家集成安装并完成接线，这有助于对二次设备功能的整合，能够改善设备的集中与集成度，有效的节约设备及减少现场工作量，并符合“资源节约型”的技术要求。

（5）改变建设流程，将现行的串行施工模式改为并行施工模式，对现场调试周期节约百分之六十以上。

2 技术要求

配送式智能变电站建设，遵循“安全性、适应性、通用性、经济性”协调统一的原则，实现“标准化设计、工厂化加工、装配式建设”。

2.1 要求

户外AIS变电站主要装配范围：即插即用二次设备及其箱式单元房，条件具备时采用预制式二次组合设备舱；主变压器及其构支架和通用几次；220kV和110kV场地构架；户外敞开式设备及其支架和标准钢模基础；35kV开关柜及其装配式建筑；户外GIS变电站主要装配范围：即插即用二次设备及其箱式单元房，条件具备时采用预制式二次组合设备舱；主变压器及其构支架和通用几次；220kV和110kV场地构架；户外敞开式设备及其支架和标准钢模基础；35kV开关柜及其装配式建筑；GIS设备及其通用基础；其他建筑物装配范围：围墙、防火墙、电缆沟、小型设备基础。户内变电站生产综合楼采用钢结构、劲性混凝土结构或预制装配式混凝土结构。

2.2 一次专业

总平面布置满足“标准化设计、工厂化加工、装配式建设”的要求，结合大运行、大检修以及调控一体化生产模式，可取消主控通道楼等建筑物内不必要的辅助用房。户内GIS变电站采用装配式建筑时，二次设备可下放布置，也可采用预制式二次组合设备舱方案。

户外配电装置的布置应能是要箱式单元房或预制式二次组合设备舱的下放布置，缩短一次设备与二次设备之间的距离，户内配电箱布置在装配式建筑内时，应考虑其安装、检修起吊、运作、巡视以及气体回收装置所需的空间和通道。

主要电气设备安装。变电站电气设备的安装应根据标准工艺库的要求，与装配式构支架和通用模数设备基础相结合确定合适的设备安装工艺，户外AIS设备与其支架间、设备支架和基础间采用螺栓式链接。

3 预制式二次设备舱

3.1 主要形式

预制舱二次组合设备由预制舱、二次设备屏柜、二次设备等组成。预制式二次组合设备舱宜选取集装箱行业中最通用的尺寸规格，宜选择20、40英尺两种长度的标准集装箱。也可根据变电站总屏面布置图选用其他尺寸的集装箱。常用舱内尺寸，如下图所示：

考虑运输限制及国网下发标准，舱体高度及宽度保持不变，长度根据不同屏体数量可设置为三种尺寸（6.2m、9.2m、12.2m）。

屏柜在预制舱内主要采用单列或双列布置，屏柜采取单列布置时，屏柜前后左右均需预留运行及维护通道，以便工作人员与检修调试设备等自由通行；屏柜双列布置时，每列屏柜背部紧靠预制舱内部布置，两列中间为运行及维护通道。舱体的使用寿命大于20年。

3.2 设置原则

预制式二次设备组合设备舱应适应变电站的特点和不同配电装置形式：尽量利用配电装置中间空地，根据就地化原则布置于一次设备附近。设备舱应按对象进行设置，可多个间隔共用一个预制式二次组合设备舱，也可按电压等级每个电压等级设置1～3个二次保护舱。以220kV配送式智能变电站为例，按入舱二次设备划分为站控层设备舱、220kV间隔设备舱、主变压器设备舱、110kV间隔设备舱、公用设备舱等预制舱，舱内屏位按终期规模考虑，在屏位足够的前提下，尽量建设预制舱数量。

站控层设备舱安装服务器屏，通信数据网关屏、卫星时钟、调度数据网设备屏、公用测控屏等；220kV间隔设备舱安装220kV线路保护测控屏、220kV母差保护屏、220kV母线测控屏、220kV故障录波网络分析屏、光纤配线屏、直流馈电屏等；主变压器间隔设备舱安装主变压器保护屏、主变压器测控屏、主变压器故障录波网络分析屏、直流馈电屏等；110kV间隔设备舱安装110kV线路保护测控屏、110kV母差保护屏、110kV母线测控屏、110kV故障录波网络分析屏、直流馈电屏等；公用设备舱安装通信屏、交直流电源屏。

4 结束语

随着国民经济与社会的发展，预制舱式智能变电站应用的范围越来越广。相对于常规变电站，采用预制舱式组合二次设备可以有效的减少建筑占地面积。同时还能够有效的减少设计、施工、调试等方面的工作量，对检修维护工作进行简化，有效的缩短建设周期，有效的减少了环境污染。与此同时还可以减少粉尘污染，对舱内二次设备提供了良好的工作环节，有效的保证了设备的安全可靠性。

參考文献

[1]张焰民.变电站预制式二次设备舱专题研究[J].广东科技，2014（14）：79-80.

[2]刘群，预制式二次设备在智能变电站中的应用研究[J].电气开关，2013（4）：59-60，108.

[3]郑瑞忠，陈国华.预制舱式二次组合设备布置方式探讨[J].能源与环境，2014（01）：42-43.

作者简介：冯艳丽（1982-），女，汉族，河南项城人，工程师，研究方向：工程设计。

王响（1982-），女，汉族，河南周口人，工程师，研究方向：技术支持。