预制式变电站结构方案及其技术特点研究
变电站装配式构筑物的研究
变电站装配式构筑物的研究随着科技快速发展，我国变电站也实现了创新形式，当前，正在全面推广装配式变电站模块化运行模式，装配式构筑物是否安全科学则显得非常关键。
该文主要通过对变电站装配式构筑物充分论证后，进一步给出推荐方案。
标签：装配式围墙；智能站；钢结构Abstract：With the rapid development of science and technology，the substation in our country has also realized the innovative form. At present，the modular operation mode of the assembled substation is being popularized in an all-round way，and whether the assembled structure is safe and scientific is very important. This paper mainly puts forward the recommendation plan through the survey to the substation assembly structure.Keywords：fabricated wall；smart station；steel structure随着经济增长方式的转变，环保问题已经成为人们关心的主要问题，为了全面实现环保要求，满足供电需求，国网公司系统已经开始全面在全网开展“资源节约型、环境友好型、工业化模式”的试点试验，变电站成为最主要的供电内容，需要全面提高环保要求，提升变电站建造水平。
变电站是输电供电最核心的部分，通过对优质电力资源的分解，形成有效定点供给，推动了经济建设与与社会发展。
传统生产建筑方式技术落后、污染环境、建设周期长、投入成本高，完全不适应当前环境的总体要求。
《预装式变电站》课件
未来发展趋势与展望
技术进步：预装式变电站技术不断更新，智能化、数字化趋势明显
市场需求：随着城市化进程加快，对预装式变电站的需求将持续增长
政策支持：政府对绿色能源、节能环保等领域的支持力度加大，预装式变 电站将迎来更多发展机遇 国际合作：预装式变电站在国际市场上的竞争力逐渐增强，未来有望在全 球范围内推广应用
设计要点：电气设备选型、结构设 计、环境适应性
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设计流程：需求分析、方案设计、 详细设计、制造与安装
设计验证：仿真模拟、试验验证、 现场测试
关键工艺与设备
设计阶段：采用CAD软件进行设计，确保设备布局合理、安全可靠
制造阶段：使用先进的数控机床进行加工，保证产品质量和精度
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汇报人：PPT
工作原理：通过变压 器、断路器、隔离开 关等设备，将高压电 转换为低压电，实现 电能的传输和分配。
特点：模块化设计， 便于运输和安装；占 地面积小，节省空间； 运行稳定，可靠性高； 维护方便，易于操作。
03
预装式变电站的分类与 选型
分类依据与类型
功能：根据变电站的功能进行分类，如 配电、输电、变电等
选型原则与步骤
评估变电站的环境条件和安 装要求
考虑变电站的容量和电压等 级
确定变电站的用途和功能
选择合适的预装式变电站类 型和型号
确定变电站的维护和检修方 案
制定变电站的采购和安装计 划
不同类型对比
预装式变电站的分类：包括户外型、户 内型、移动型等
户外型预装式变电站的特点：适用于户 外环境，具有较好的防雨、防尘、防潮 性能
定期培训： 对操作人 员进行培 训，提高 维护水平
对预制装配式变电站的探讨
２ ． １ ２户 内 型 变 电 站
展， 此模 块 已经 推 广到 更高 电压 等 级 。 自动 化模 块 ： 自动 化模 块 主要 包 括各类 屏 柜及 后 台 ， 目前 设 备本 身 没有 较大 突破 ， 但是 通讯 技 术快 速发 展 ， 光 纤 通讯 ， 一 泛 应用 于 自动化 通 讯 ， 使 得 现 场 的现场 接线 工 作量 大 大减 少 。同时 ， 低 电压 等级 的保 护 自动化 功 能与 出线
益。为此，国家在城 网建设 中， 要求高压直接进入市 区， 深人负荷中心。要实现高压深人负荷中心， 预制装配式变电站是最经济、 方
便、 有 效 的设 备之 一 。本 文就 以相 关 的 内容进 行 了探 讨 。 关键 词 ： 预 制 装配 变 站 模 式 建 设
１预 制装 配式 变 电站的 理念
外 型封 闭式 组 合 电气 产 品 目前 较少 ，所 以现在 ３ ５ Ｋ Ｖ 模块 化 预 制装 配式 变 电 站 的进 线模 块 主要 采用 拼装 式 ， 即将 用户 内开 关柜 或 气 体绝 缘 封闭 开 关柜 拼
接到一个预制的箱体内， 箱体采用覆铝锌板等双层金属材料或金邦板等非金 属 材料 。 中 间填充 隔 热材 料 ， 内装 设 空调 、 风机 、 温控 、 或加 热 器等 进 行 防潮 、
成套 装 置模 块 已经普 遍 应用 于 现场 。 在 目前 变 电技术 的发展 形势 下 ， 变电站 模 块化 的 产 品和 施工 经 验 已经 目
益 成熟 ， 并迅 速成 为 国 内变 电站建 设 的选 择 。 在 过去 的 “ 十 一 五” 计划 中 ， 从 建 设 效率 、 管理 负担 、 维 护 成本 等 各 个 方 面看 ， 电 网建 设 的模 块 化 、 标准 化 已经
变电站预制装配式建筑物结构选型设计研究
变电站预制装配式建筑物结构选型设计研究摘要：本报告从该工程中两座小体量的建筑物实际出发，对比预制装配式（地上地下均采用）混凝土结构与钢结构（仅地上采用，地下仍现浇）两种结构型式，对比两种结构的优缺点，经过技经指标对比分析，认为，针对该工程本身，推荐采用预制混凝土装配式结构型式。
1变电站采用预制装配结构分析1.1预制装配式变电站的需求1.1.1国家电网公司预制装配式变电站的建设理念通用设计是国家电网公司实施集约化管理，统一工程建设标准、规范建设管理、合理控制造价的重要手段；是落实科学发展观，建设“资源节约型、环境友好型”社会，大力提高集成创新能力的重要体现。
建设“两型一化”变电站是按照变电站功能要求，进一步明确其工业性设施的功能定位和配置要求，实现变电站全过程、全寿命周期内“资源节约、环境友好”，推进典型设计和标准化建设，降低变电站建设和运行成本，深化、完善变电站典型设计，倡导国家电网公司变电站工程建设的方向，推进标准化建设，实现国家电网公司电网建设方式的转变，其原则是：以人为本、环境友好，以用为先、简洁适用，创新优化、节约资源。
在工业建筑中，预制装配式结构按建造结构来分类，可以分为以下两种：钢筋混凝土结构和预制钢结构。
1.1.2预制混凝土结构（1）简介预制混凝土结构是指主要构件在工厂预制，经装配、连接以及部分现浇而成的结构。
装配式建筑结构是一种建筑工业化的要求和结果，随着我国工业化水平的提高，是一种必然的趋势。
下图为装配式混凝土结构的图片。
图装配式混凝土结构装配式混凝土结构的优点：a）大量的构件在工厂生产加工完成，便于标准化和批量化生产，提高构件质量，降低环境污染。
b）建造速度快，受气候条件制约小，缩短工期。
c）节约劳动力，现场大量的工作是拼装，而不是浇注作业和焊接作业。
d）提高施工精度，可与设备、配管、门窗、外装等一体化生产和采购。
与现场浇筑混凝土工艺相比，有质量保证率高，耐久性好，刚度好，耐火、抗震等优点。
预制装配式变电站施工方案
3 工程实施方法3．1 变电站施工流程变电站施工流程见下图。
3.2 变电站土建主要施工方法（一）施工测量施工测量的工艺流程图：（二）场平工程场地平整施工程序框图：（三）预制装配式构件施工方法：本工程拟采用的预制装配结构是以预制构件为主要构件，经装配、连接而成的混凝土结构，是一项新兴的绿色环保节能型建筑结构。
1.工艺流程本工程预制构件制作采用工厂化流水生产，各种预制构件全部采用定型模具。
预制构件加工完毕后，运输至施工现场，结合钢结构安装知识，进行组装。
2.预制构件的运输由于城市高架、桥梁道路的限制，建筑预制构件体形高大异犁、重心不一，一般运输车辆不适宜装载，因此需要进行改装，降低车辆装载重心高度并设置车辆运输稳定专用固定支架。
预制构件运输图8边坡修整9边坡验收13场平验收11浆砌石护坡 12完工资料整理4 土石方开挖5 边坡修整6边坡验收10废料2 测量放线1 施工准备 3 植被清理 7 土方回填3.预制构件的堆放施工现场须设计专用搁置堆放架后才能起用吊装。
4.现场塔机布置塔吊数量需根据构件数量进行确定（结构构件数量一定，塔吊数量与工期成反比）；塔吊型号和位置根据构件重量和范围进行确定，原则上距离最重构件和吊装难度最大的构件最近。
5.预制构件的吊装①采用专用吊具将外墙板吊至结构安装位置，初步就位后随即设置临时支撑系统与固定限位措施。
②采用专用吊具将预制叠合板与阳台板吊至已搭设完毕的临时固定与搁置排架上，逐块安装就位、再用专用吊具将核对编号后的预制后的楼梯段运至楼板预安装位置安装就位。
③本工程主要拟采用吊索变距、支撑变幅和顶升变位的三维校正方法，使相邻构件平面装配误差不超过lmm，高低误差不超过2mm，达到建筑感观和顺。
6．施工质量控制6.1 预制构件质量控制6.1.1 预制构件加工精度预制装配式混凝土结构中的梁、板和楼梯等构件采用工厂预制，预制构件精度要求高,在施工过程中如果精度无法满足要求将给后续的吊装工作带来巨大阻碍。
预制式HVDC供配电系统的研究
UPS/HVDC
低压配电
1 数据中心建设现状
数据中心的传统建设模式是中压配电、中压变 电、低压配电和低压供电各个环节都完全割裂，从 10 kV 中压输入到 UPS 或者 HVDC 系统输出之间存在 众多中间设备，放置在不同的房间内。各典型功能区 分布见图 1。
需要因地制宜地根据数据中心工程的特点、负 荷性质、用电容量、供电条件和节约电能等因素，综 合考量并且合理制定设计方案。
这种布局松散的供配电方式建立了不同功能
收稿日期：2019-12-05 作者简介：吴华勇（1982-），男，辽宁沈阳人，硕士，高 级 工 程 师 ，主 要 研 究 方 向 为 电 信 和 数 据 中 心 供 电 解 决 方 案 。
中压配电
图 1 数据中心供配电系统的传统建设模式
因为涉及中、低压供配电不同相关专业工程接 口，施工复杂且周期长，各子系统分别交付后需要在 现场设备联合调试。同时，在不同设备间使用电缆连 接，既升高了系统压降，也增加了额外的故障点，降 低了系统的可靠性，且增加了不必要的电能损耗和运 营成本。此外，相当规模的大功率电缆走线，显著增 加了投资建设成本。敷设电缆的桥架体积较大也间接 阻挡了空间风道，进一步降低了制冷效率。
区 的 物 理 间 隔， 并 分 割 成 相 互 独 立 的 2 000 kVA 或 2 500 kVA 的 变 配 电 子 系 统， 然 后 在 其 下 挂 接 300 ～ 600 kVA 的电源子系统。实际运用中，这些后 备电源总存在 5% ～ 15% 的碎片容量。对这些碎片 容量的有效盘活和管理，成为当今大型数据中心建设 的一个难题。此外，不同机柜都要预留操作和维护空 间，极大地浪费了机房的有效面积，降低了空间利 用率。
化、智能化、高效化、快速部署和平滑过渡等核心需 求。以典型应用的 1.6 MW 系统为例，整体布局如图 2 所示。
220kV模块化装配式变电站建筑物的研究
220kV模块化装配式变电站建筑物的研究摘要：变电站建筑采用预制装配式设计，集成采用装配式结构体系，装配式构造体系设计，重点解决装配式技术怎样高效结合变电站工程特点，使二者有机结合。
力求达到全过程、全寿命周期最优化，使装配技术、装配构件在变电站高效利用。
关键词：220kV户内变电站；预制装配式；模块化；工厂化生产一、220kV户内变电站装配式设计1.1装配式设计概况变电站建筑采用预制装配式设计。
集成采用装配式结构体系，装配式构造体系设计，重点解决装配式技术怎样高效结合变电站工程特点，使二者有机结合。
除电缆层采用现浇混凝土外, 上部结构、构造都为预制装配式，主要构件由工厂制作，运至现场装配。
采用的结构形式、构造做法根据变电站不同功能要求做了高效匹配设计。
力求达到全过程、全寿命周期最优化，使装配技术、装配构件在变电站高效利用。
配电装置楼荷载较大，楼层层数较多，建筑物防火要求高。
经过综合对比分析，配电装置楼结构体系采用“现浇钢筋混凝土电缆层+预制装配式钢筋混凝土上部结构+门式刚架顶层”的组合结构型式；基础采用梁板式筏板基础；楼面采用压型钢板底模+现浇轻质混凝土楼板；屋面采用压型钢板底模+现浇轻质混凝土屋面板。
既充分利用各种结构形式的特点，又满足装配式施工方式，提高施工效率。
二、装配式材料、技术在变电站中的应用2.1 装配式外墙建筑外墙是建筑的主要组成部分，其构造以及所使用的材料影响着建筑能耗指标和室内舒适度。
变电站建筑外墙采用彩色夹芯钢板，彩色夹芯钢板是由两层钢面板，中间夹高分子隔热内芯组成。
外层钢板的成型充分考虑了结构的强度要求，并兼顾建筑外立面美观的要求。
与传统变电站建筑砖砌外墙相比，彩色夹芯钢板外墙板具有以下优势：1）外表美观:彩色钢板多达几十种的颜色，可满足不同环境对建筑色彩的要求。
2）经久耐用:经特殊涂层处理的彩色钢板装饰性寿命达15-20年，以后每隔十年喷涂防腐涂料，板材寿命可达35 年以上。
预装式变电站的特点分析及发展方向研究
预装式变电站的特点分析及发展方向研究摘要：随着电力工业的迅速发展，预装式变电站具有以下优点:现场工作负荷低、施工期短、占地面积小、施工质量高、电网应用投资成本低、发展潜力巨大。
在电力部门，合理使用预装式变电站可大大降低电力项目的建设成本。
今天，随着科技的飞速发展，新技术和材料越来越多，中国主要发电厂建设规模不断扩大。
与传统的变电站建设模式不同，预装式变电站的出现可以有效地将预制单元与电气设备结合起来，以确保电网系统的稳定运行。
基于此，本文讨论了预装式变电站的特点、相关技术和未来发展前景，以供参考。
关键词：预装式变电站；特点；应用要点；发展趋势前言自二十一世纪以来，作为建设智能电网总趋势的一部分，电力工业一直在积极推广和开发新能源。
同时，变电站的改善和发展也有助于电力系统的稳定。
在项目建设土地资源减少的情况下，为了更好地满足新能源项目变电站建设的新要求，更好地确保项目的建设和可持续发展，选择了一个更合理的变电站方案，建设预装式变电站。
文章介绍了预装式变电站的开发和应用。
一、预装式变电站的特点分析（1）主要设备和二级设备高度集成。
一二次设备紧凑型设计，模块化生产，高度集成。
（2）安全性能卓越。
舱体进行抗震，防水设计，提高了设备本身抵御灾害能力。
由于项目现场施工持续减少，高空作业减少，提高变电站施工安全。
（3）建设周期相对较短。
预装式变电站采用多种集成模块化生产方法，建设周期特别短，维护工作量相对较低，运行性能和可靠性得到显着提高。
一般来说，110kV变电站的正常建设周期约为18个月，而预装式变电站的建设周期可缩短到4-6个月，建设周期大大缩短。
（4）服务接口很少。
变电站设备如变压器、110kVGIS等设备可交由预装式变电站集成厂家集成，其他辅助设备可交由预装式变电站集成厂家生产，现场协调量和服务接口较低。
（5）占地面积相对较小。
在预装式变电站内，模块受外部地形影响较小。
模块布局灵活，选址方便，占地面积小，减少了土地资源的浪费。
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３．１ 结构方案
预制舱结构是基于成熟户外箱变设计制造技术引申而 来，专门用于电气设备集成安装的定制化产品。预制舱是一 种自身具备抗变形能力的舱体设备。结构底座由型钢焊接而 成，舱体骨架为一体式焊接结构，主要钢材材质选用优质碳 素结构钢，具有足够的机械强度、硬度和屈服强度，环境适 应性强。舱体外墙为金属钢板，其出色的装饰性，为外墙修
锈的预制式舱体内的变电设施。采用预制式变电站可减少现场的接线、调试等工序，最大程度地提高施工效率，
实现系统集成化、生产工厂化、装配模块化、施工简单化，是一种快速的变电站建设模式。目前预制式变电站的
结构形式主要有集装箱结构、金邦板结构、预制舱结构。该文研究了各种预制式变电站的结构方案及其技术特点，
通过对比分析提出了目前具有较大技术优势的方案。
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工程技术
2019 NO.2（下） 中国新技术新产品
浅析市政管网雨污水管道分流治理的措施
郑新强 （山东正元地球物理信息技术有限公司，山东 济南 250101）
摘 要 ：现有的市政管网排污体系已经不能适应城市的发展现状，该文论述了现有排污体系的不足，然后分析了
雨污水管道分流治理的优点，并且提出了具体的分流治理措施，以期达到提高城市排水能力，有效处理污水，优
化居民生活工作环境的目的。
关键词 ：雨污水管道 ；分流治理 ；排污体系
中图分类号 ：TU992
文献标志码 ：A
０ 引言
雨污水管道分流治理是一种排水处理方式，该方式是分 别处理雨水以及污水，然后通过不同管道，将两者分流，进 行分开排放，其中雨水管道中的水为雨水，干净污染少，可 以直接排放至就近水体，减少污水处理厂的工作 ；而污水管 道中的水为污水，需要排至污水厂进行处理，水质达到一定 要求后再外排，这能在一定程度上遏制污水对于环境的污 染。所以说雨污水管道分流治理是最适应环境的一种排水处 理方式，通过该方式不仅能够减轻污水对于河道水体等淡水 的污染，将对水体的影响降至最低，而且还能方便水质环境 的治理。
中国新技术新产品 2019 NO.2（下）
工程技术
预制式变电站结构方案及其技术特点研究
程 卓1 聂 独2
（1. 深圳供电局有限公司，广东 深圳 518000 ；2. 广东天联电力设计有限公司，广东 广州 510600）
摘 要 ：预制式变电站是一种将电气设备和辅助设施在工厂内完成安装、调试并集成到可移动、高密封、防潮防
１．２ 技术特征
采用集装箱式框架结构，整体结构及零部件都按国际通 用标准，易实现标准化 ；利用现有集装箱厂家产能和装备同 二次厂家配合，通过改进可实现批量生产，节约成本，经济 效益好 ；但集装箱在外观上表面美观处理较困难，如果用于 城市、风景区等高环评要求的地区建站，往往无法通过地区 环评审查，建站阻力巨大。
２．２ 技术特征
金邦板结构采用型钢组成的骨架构成基本承重框架，采 用外保温方式。金邦板结构的墙壁是由金邦板、通气层、防 湿密封薄膜、欧松板、保温材料、薄壁方管和纸面石膏板等 材料组成。金邦板的主要生产原料为无机材料，具有优良的 防火性能。因为金邦板无论作为幕墙材料还是外墙外保温面 层，均有较好的防火性能。同时，结构经过力学计算，保证 起吊、运输、安装等全过程的动静力学强度，满足 25 年使 用寿耐水防火和耐候抗冻等特点。
关键词 ：预制式 ；变电站 ；结构方案
中图分类号 ：TM633
文献标志码 ：A
１ 集装箱方案
１．１ 结构方案
在集装箱结构方案中，集装箱主要是由钢板、钢梁、钢 柱以及角件等构建组成，集装箱结构是由钢板和框架组合的 整理结构。依据集装箱单层布置的方式，采用有限元软件 来建立集装箱结构模型，然后仿真计算集装箱结构的建筑荷 载。计算结构显示，集装箱的各个构件产生的应力均小于钢 材的许用应力，构件所产生产的变形也都小于允许值。由此 可见，单层布置的集装箱可以较好地满足变电站建筑的结构 荷载要求。
集装箱作为标准产品，由于结构特点限制，开门位置也 较为固定，其他位置开门难度较大，方案缺少多样化。如果 遇到必须开门的情况，会影响舱体集装箱的稳定性、密闭性。 因此，如何将电力设备所需空间整合至预先设定好的固定空 间内是实现变电站集装箱结构方案的难点。
通常情况下，运输用集装箱使用年限为 7~10 年。变电 站一次设备设计使用年限为 40 年，二次设备设计使用年限为 20 年。如果变电站采用集装箱式结构，则需要提升集装箱结 构的耐久性。集装箱结构的使用年限受多方面因素的影响， 例如防腐涂装方案、材料自身耐受性、设备使用环境、运行 保护措施等。在经过防腐工艺处理后，如果将集装箱结构放 置在环境较好、沙尘粉尘少和腐蚀性较小的地方，其使用寿 命完全可以达到 20 年甚至 30 年。而如果放置在环境较差的 地方，受制于自身结构强度和现有表面防腐加工工艺等因素 的影响，使用寿命往往会大打折扣。
２ 金邦板方案
２．１ 结构方案
金邦板是以水泥、粉煤灰、硅粉和珍珠岩为主要材料，
加入复合纤维增强，经真空高压挤出成型，并经高温高压蒸 汽养护、加工与多层喷涂而成。金邦板在生产过程中不产生 废水、废渣、废气，不污染环境，是一种绿色环保建材产 品。金邦板表面图案可以通过模具的设计开发来与表面的涂 装工艺结合达到多种花色图案与表面涂装颜色任意组合、色 彩丰富的效果，将设备舱表面装扮得绚丽多彩。
金邦板为类似水泥材料，短期内外观效果较好，但材 料轻脆、易裂缝、抗冲击能力差，大大牺牲了墙体本身应具 备的防护性能。金邦板通过挂件附着在内部骨架上，板材接 口部位涂有弹性防水密封胶，采用企口连接、卡件固定的方 法，在板材接缝使用专用的板缝连接件，填充弹性密封材料。 受到材质的限制，门板连接处密封性能较差，不利于实现防 尘、防潮、防凝露。在运输或吊装过程中轻微变形或震动极 易造成外形的损伤或开裂，个别情况下会发生金邦板脱落的 情况。又由于金邦板力学性能较差，仅可作为外墙维护非承 重墙体及建筑幕墙材料独立使用，但并不能用作承重结构， 因此无法起到支撑强化效果，现有的工艺只能实现单层设备 的集成，而在立体结构进一步集成上有待优化。