110kV变电站预制仓
浅析110KV变电站设备预制仓
浅析110KV变电站设备预制仓摘要：为了响应国家低碳节能的要求，节约土地资源、减少变电站征地面积，预装式变电站在电网中的运用越来越普遍，采用预装仓变电站占地面积为同等规模常规变电站的占地面积的50%～60%。
11 0kV及以下变电站建设数量的增多，简单、可靠、建站快速的预装式变电站今后将成为110kV及以下变电站建设的一种主流趋势。
本文分析了110KV变电站设备预制仓的相关内容。
关键词：110KV变电站；设备；预制仓现有变电站建设过程中存在着现场施工量大、建设周期长、建设质量难于控制、接口复杂、占用资金多等问题。
模块化变电站是一种把高压开关设备、配电变压器和低压配电装置按一定的接线方式组成一体的工厂预制型户内外紧凑式配电设备，使变电站建设走向减少土地占用、降低变电站造价、缩短建设周期、与周围环境协调、提高运行可靠性、较少设备维护的发展模式。
一、概述在以往110kV变电站施工中土建施工流程一般都是经过基础施工、主体施工、装饰等阶段。
如建筑物施工要先从地基处理开始，到基础施工，到主体施工，到最后的建筑物装修。
而采用现行的预制装配模式后，首先在系统策划阶段，设计阶段就已经依据标准，改变了传统的电气布置型式，废除了传统建筑结构形式，开始推广土建专业通用设计，因地制宜，美化优化结构，使之与社会及周边环境相协调，并且融入自然环境中。
同时，传统模式中采用现场浇筑、砌筑物，在新模式下采用工业标准化生产检验合格后的产品，直接送现场按标准工艺快速拼装；使得整个施工流程由传统的串联顺序模式，转变成并联同时进行的流程，相应的简化净化了现场施工，减少施工期间粉尘、噪音、污水等对周边环境造成的影响，节约了资源消耗。
这样的建筑模式，使得建筑主体及围墙等采用预制装配结构，现场只要按设计一次就位，在施工周期上缩短了近一半时间。
二、实例分析1.某110kV变电站以“系统高度集成、结构布局合理、装备先进适用、经济节能环保、支撑调控一体”为目标，主要具有标准配送式、保护就地化、占地节约化、工期缩短化等特点。
山西首座110千伏智能预制舱式变电站启动投运
山西首座110千伏智能预制舱式变电站启动投运
作者：马骏
来源：《科学导报》2021年第85期
科学导报讯 12月6日从国家电网山西分公司获悉，全省首座110千伏智能预舱式变电站——中来110千伏输变电工程，在山西综改示范区启动送电。
太原供电公司副总经理闫晓丁介绍，中来110千伏输变電工程位于潇河园区太原起步区，是服务山西综改示范区发展需求，满足高精尖产业快速发展，加强供电可靠性的全省第一个110千伏智能预舱式变电站。
该项目占地6.55亩，主变容量189兆伏安，由汾东220千伏变电站、大寨110千伏变电站分别提供电源，110千伏出线规模4回，10千伏出线规模36回。
110kV预装式变电站技术改进与创新
110kV预装式变电站技术改进与创新摘要：最近几年来，城镇化进程速度加快。
随着民众生活生产方式的变化，用电需求不断上升。
为使民众用电需求得到有效满足，提高民众的用电稳定性及安全性，变电站规模不断扩大。
结合110kV预装式变电站运行状况，对110kV预装式变电站技术进行改进，可将电网绿色建设理念融入到变电站工作中，并提高设计的人性化水平。
受多种因素影响，仍有部分110kV预装式变电站缺乏对技术改进的重视。
基于此，文章首先对工程项目进行简单介绍。
其次，分析110kV预装式变电站技术改进。
最后，研究110kV预装式变电站技术的创新应用。
关键词：预装式变电站；技术；改进前言：市场经济体制日益深化的形势下，民众生产生活中的用电需求有所增加。
就目前变电站的运行现状来看，传统的变电站技术手段已经无法满足新时代的变电站运行需求，变电站运行不稳定现象时有发生。
在此种情况下，需要结合时代发展特征及民众的用电情况，加强对变电站技术改进与创新的重视。
110kV变电站，属于常规变电站。
此种变电站，以砖混结构为主，建设周期相对较长。
而预装式变电站，则是将35kV、10kV配电装置及通信等设备预装到预制舱体内，后期一次性运往现场并完成吊装作业。
重视对110kV预装式变电站技术改进与创新，可以从整体上减少工程量，控制施工成本，并提高变电站运行的稳定性。
综合来看，本研究现实价值显著。
1 工程项目简介为进一步明确110kV预装式变电站技术改进实效，文章以X变电站为例，分析了110kV预装式变电站技术的改进方案。
110kV预装式变电站，是在预制舱体内预装继电保护装置、通信装置、35kV或10kV配电装置等，于专门工厂完成组装与室内敷设二次电缆。
在现场土建施工作业完成的情况下，将预制舱体运送至施工现场，并完成吊运安装。
此种施工方式，可减少安装量，控制施工成本，提高施工效率，促进变电站有序运行。
本工程项目中以新思路对110kV预装式变电站技术进行改进，从节能、环保等角度实现对预装式变电站的建设，提高变电站的运行水平。
预制舱式变电站设计及应用探索
预制舱式变电站设计及应用探索摘要：预制舱变电站作为一种全新的智能信息化变电站建施方式，在建设领域中没有形成较为完善的建施标准，想要解决这种现状，就要从预制舱式变电站多方面建施因素为侧重点，并制定出科学合理的预制舱式变电站的实际设计技术。
本文以110kV变电站为基准，详细分析了预制舱式变电站的作用价值，以此证明，预制舱式变电站具有较高的灵动性，节约相关的场地占用率，合理减少施工日期，进一步优化工程成本。
作为促进社会经济提升的主要方式之一，应重视预制舱式变电站在实际设计与建施中存在的问题，并具体提出了相关优化措施。
关键词：智能变电站；预制舱式建施模式；设计；应用引言：现如今，国家越来越重视节约资源，实现环境友好的共同发展，电力行业作为我国国民经济的总要组成部分，为了实现国家提倡的理念，电力领域实现了自我超越，优化了电网的各个流程环节，积极寻找崭新的输送模式与科学合理的设计理念，进一步加快了现代化智能电网的建施的脚步。
其中，最为优异的成果就是预制舱式变电站的实现，对于预制舱式变电站而言，最早的呈现方式为简易箱式变电站，并凭借着其标准化程度高、建施快捷、检修方便等诸多优势，已广泛适用于各个领域中。
随着预制舱技术发展与推广，促使220kV及以下电压等级的变电站迎来了全新的发展契机，促使国家电网迎来了崭新的发展时期。
1.预制舱式变电站的结构特征以及优点预制舱式变电站技术就是将电气系统中的主要设施，其中主要包含变压器、110kV侧进线组合电器、10kV开关柜、10kV高压并联电容器、10kV接地变及消弧线圈成套装置等相关设施。
在工厂内将变电站内所需的各类设施当成一个整体装配在预制舱内，通过相物流运输将预制舱变电站送至工程现场进行安装调试即可投入使用。
预制舱式变电站是预制舱理念在电力工程领域的延展，主要的适用对象为220kV及以下电压等级的变电站的建施。
1.1舱体结构与组成模块预制舱式变电站主要的监管模式为无人值守变电站模式，外表类似于集装箱，主要框架是使用型钢以及冷轧钢板进行一体式组成的，而舱体外壳主要是由两层相应的冷轧钢板所构成的，内部注重保温，也加入了相应的防火防音的原材料层，而舱体尺寸的大小通常都是由内部设施的大小所决定的。
浅谈预制舱在标准配送式智能变电站中应用概要
■建筑电气浅谈预制舱在标准配送式智能变电站中应用卓丽芳（福建省电力勘测设计院福建福州３5０００３）[摘要 ]针对国网公司提出的“标准化设计、工厂化加工、机械化施工、装配式建设 "标准配送智能变电站建设要求 ,本文以福建漳州恒苍１１０kV 配送式智能变电站试点工程为例，介绍预制舱在标准配送式智能变电站的应用，为变电站的建设积累经验 .［关键词］装配式；预制舱；技术；设计Discussion on the application of prefabricated cabin in Smart Substation based on standard distribution —modeAbstract ：According to the requirement ，proposed by STATE GRID CORPORATION ,of ＂standard design ，factory —style processing ，mechanized construction and assembly —style construction ＂in Smart Substation construction based on standard distribution —mode ,this paper takes the HengCang １１０KV Smart Substation in Zhangzhou ，Fujian as an example ,and introduces the application of prefabricated cabin in the standard distribution -mode construction of Smart Substation 。
This paper would serve good reference for power substation con —struction .Key words ：Assembly —style construction ;Prefabricated cabin ；Technology ；Design 作者简介：卓丽芳 (１９６４.６—）,女，大学本科，职称：高级工程师 ,研究方向 :电网工程土建设计。
预制舱的制作工艺要求及特点
预制舱的制作工艺要求及特点：舱体一般不设窗户，采用风机及空调实现通风。
应设置空调、电暖器、风机等采暖通风设施，空调，主控室及值班室宜设置窗户便于采光通风。
舱体屋面，可采用空调排水管方式；舱地面防陶瓷防静电活动底板，活动底板的钢支架固定于舱底。
防静电活动底板高度宜为200~250mm，有利于电缆敷设与检修。
预制舱仓内部须:设置完好的安全防护、火灾报警和视频监控措施，同时应设置配电盒、开关面板、插座等。
预制舱优势：目前，全预制舱装配式变电站改变了变电站传统的电气系统布局、土建设计和施工模式，通过工厂生产预制、现场安装两大阶段来建设变电站。
其标准化设计、模块化组合、工业化生产、集约化施工，使变电站建设含量高、环境污染少、精细化建设的道路。
预制舱式变电站是我国电力设施发展的新科技，金属焊接结构（集装箱预制舱箱变）的预制舱体成了电力发展的重要组成部分。
预制舱是国家电网基于“标准配送式”这一核心理念的基础上，推出了户外智能变电站，预制舱舱体结构的采用成为智能变电站建设二次设备载体的重要措施。
随着智能电网的建设步伐的加快，变电站建设的速度相对滞后。
为了加快智能变电站的建设周期，国网公司提出了标准配送式变电站建设模式，通过“标准化设计、工厂化加工、装配式建设”的方案，实现智能变电站（预制舱）的迅速推广及实用。
预制舱是智能变电站应用的新技术、新材料、新设备的一个重要体现，它是由预制舱体、二次设备屏柜（或机架）、舱体辅助设施等组成，在工厂内完成制作、组装、配线、调试等工作，并作为一个整体运输至工程现场，就位于安装基础上。
预制舱及其内部的二次设备实现整套二次设备由厂家集成，实现工厂化加工，减少现场二次接线，减少设计、施工、调试、工作量，简化检修维护工作，缩短建设周期，有效支撑了电网快速建设。
预制舱具有标准化、模块化、预制化的技术特点。
厂家可根据设备柜体的实际需要定制特定尺寸，以便适应设备的正常运行。
标准化是指预制舱的尺寸参照标准集装箱尺寸并经过适当改良，尽其完善、标准的符合设备的采用，及为更有效的利于设备的正常运行，使其达到相应的标准化；模块化是指：预制舱按照内部设备功能的不同，分为公用设备预制舱、间隔设备预制舱、交直流电源预制舱、蓄电池预制舱等模块。
关于预制舱开关站有关问题的说明
关于预制舱变电站有关问题的说明
预制舱变电站相对于传统变电站在节省土地面积、应对恶劣环境条件、缩短施工工期等方面具备一定优势，但仍存在一些问题需进一步研究。
1、预制舱变电站在土建、安装等方面降低了成本，但设备造价比传统变电站高，综合造价未明显降低。
2、预制舱变电站内部空间相对较小，不利于开展运行检修工作。
虽然可通过打开箱体来增大检修空间，但打开箱体后，容易发生电气设备进灰、受潮等问题，且箱体的密封性能也会变差。
3、尽管采用了各类通风、温控技术，预制舱内温度控制的有效性尚待进一步验证。
4、预制舱变电站开发及应用多数不超过五年，在电站二十五年的寿命期内，预制舱的外壳是否能够经受雨雪、极寒、极热、风沙等各种环境因素的考验，目前尚缺乏实际使用数据支撑。
5、有运维人员长期生活的现场，建议不设预制生活舱。
舱式变电站施工方案
舱式变电站施工方案1 新能源预制舱式变电站存在的问题目前，新能源110 kV预制舱式变电站主要由35 kV配电装置、站用变及400 V低压配电装置构成的电气一次设备舱，继电保护、计量及控制设备构成的电气二次设备舱，SVG设备舱，主变及GIS等模块构成[1-5]。
该方案一定程度上节约了土地，加快了施工进度[6-8]，但仍然存在以下问题：（1）目前各预制舱内的电气设计图纸为按专业、按设备各控制回路进行出图，各控制回路的信号采集点在其他预制舱或现场就地设备处，导致在工程预制舱阶段无法进行电缆的敷设、安装与部分调试工作。
待预制舱到达现场后，需要做大量的电缆敷设及调试工作，不利于整个项目进度的控制。
现场敷设电缆需要反复打开工厂已完成的防静电地板，会对工厂预制的防静电地板造成破坏，导致静电地板之间缝隙加大，甚至出现塌陷的现象，严重影响成品的质量与美观。
（2）传统预制舱基础方案采用现场浇筑成型的框架基础结构，需要经过基础开挖、浇垫层、绑扎钢筋笼、支模板、浇砼及养护、基础回填等工序，所需时间较长[9]。
电缆敷设采用基础下进线方式，一般从下人孔进入基础内部，作业空间不足，电缆敷设杂乱，封闭空间不利于电缆通风散热，且基础内多潮湿，易钻入小动物，对系统安全稳定运行构成威胁[10]。
此外，回填土方量较大的变电站易发生不均匀沉降现象，设备基础出现裂纹，影响安全与美观。
（3）目前电缆沟多采用混凝土浇筑或砖砌的方案，一般需要等待预制舱（设备）基础浇筑完成后才进行施工，在基础浇筑（砌砖）养护完成的基础上，需进行电缆支架的预埋、焊接、涂漆防腐、敷设接地网、防火封堵及防火分区等工作，直接导致工期的延长[11]。
此外，电缆沟盖板通常采用水泥材质，施工及后期运行过程中反复多次开启，极易导致电缆沟盖板损坏，修复后美观性不足。
本文将围绕上述问题，研究探讨解决方案。
2 预制式模块化变电站解决方案2.1 引入航空插头，实现现场即插即用针对问题（1），通过在各预制舱内设置汇控柜，在设计阶段考虑专业性、电气回路的基础上，以预制舱内外为界限进行分册出图，预制舱内与其他舱体（设备）连接的电缆接入汇控柜。
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GB8702-1998
电磁辐射防护规定
GB 50217-2007
电力工程电缆设计规范
GB 50016-2006
建筑设计防火规范
GB 50046-2008
工业建筑防腐蚀设计规范
GB 50191-2012
构筑物抗震设计规范
GB 50011-2010
建筑抗震设计规范
GB 50009-2012
Q/GDW 273-2009
继电保护故障信息处理系统技术规范
Q/GDW 396-2009
IEC 61850工程继电保护应用模型
Q/GDW 441-2010
智能变电站继电保护技术规范
Q/GDW 561-2010
输变电设备状态监测系统技术导则
Q/GDW 624-2011
电力系统图形描述规范
Q/GDW 678-2011
舱体宜采用钢结构箱房，舱体尺寸应综合考虑舱内二次设备屏柜数量、屏柜尺寸、舱体维护通道、运输条件等确定，舱体建议尺寸见表1。
表1：舱体尺寸
型号
预制舱尺寸（mm）
（长×宽×高）
Ⅰ
6200×2500×3133
Ⅱ
9200×2500×3133
Ⅲ
12200×2500×3133
4.2
舱体总体结构设计应符合现行国家标准、设计规范要求，并结合工程实际，合理选用材料、结构方案和构造措施，保证结构在运输、安装过程中满足强度、稳定性和刚度要求及防水、防火、防腐、耐久性等设计要求。
4.2.2.5舱内应配置手提式灭火器，灭火器级别及数量应按火灾危险类别为中危险等级配置。在确保安全可靠的情况下，可设置固定式气体灭火系统。
4.2.2.6舱内应设置空调、电暖器、风机等采暖通风设施，满足二次设备运行环境要求。空调宜采用带远程故障告警功能的分体式民用空调，室外机宜落地布置，毛细管、电源线及与冷凝水管采用暗敷或舱外壁槽盒暗敷方式。采用风机通风时，风道应有除尘防水措施，且应采用正压通风，以防通风时粉尘进入舱体。
4.2.1.12舱底板可采用花纹钢板或环氧树脂隔板。舱地面宜采用陶瓷防静电活动地板，活动地板钢支架应固定于舱底。防静电活动地板高度宜为200～250mm，应方便电缆敷设与检修。
4.2.1.13舱体与基础应牢固连接，宜焊接于基础预埋件上，舱体与基础交界四周应用耐候硅酮胶封缝，防止潮气进入。
4.2.1.14二次设备用控制柜等在箱内沿预制舱长度方向放置，沿每列屏柜舱底板上布置两根槽钢（#5以上），与底板焊接作为控制柜安装基础，机柜底盘通过地脚螺栓与槽钢固定，螺栓规格M12以上。
4.2.2.7舱内相对湿度为45%～75%，确保任何情况下设备不出现凝露现象。
4.2.2.8舱内应安装视频监控，屏柜前后各设置1~2台摄像机。
4.2.2.9舱内宜设置有线电话，采用挂壁式安装。
4.2.2.10舱内宜设置温湿度传感器，可根据需要设置水浸传感器，并将信息上传至智能辅助控制系统。
4.2.2.11舱内至少设置一个检修箱，采用户内挂式，安装于角落处，底部距地面高度为0.9m。
变电站运行导则
DL/T 1146-2009
DL/T 860实施技术规范
DL 860-2008
变电站通信网络和系统
DL/T 890-2009
能量管理系统应用程序接口
电监安[2006]34号文
电力二次系统安全防护总体方案
Q/GDW 383-2009
智能变电站技术导则
Q/GDW 393-2009
110（66）kV～220kV智能变电站设计规范
4.2.3.8对于双重化配置的保护，舱体内配线及与舱外快速插头均应独立配置。
4.2.1.2舱体宜采用钢结构体系，屋盖宜采用冷弯薄壁型钢檩条结构，围护结构外侧应采用功能性、装饰性一体化的免维护材料，内侧应采用轻质高强、耐水防腐、阻燃隔热面板材料，中间应采用不易燃烧、吸水率低、保温隔热效果好的材料。
4.2.1.3舱体宜采用钢柱结构，主刚架可采用等截面实腹刚架，柱间支撑间距应根据箱房纵向柱距、受力情况和安装条件确定。当不允许设置交叉柱间支撑时，可设置其它形式的支撑；当不允许设置任何支撑时，可设置纵向刚架。在刚架转折处（边柱柱顶和屋脊）应沿舱体全长设置刚性系杆。
DL/T 5149-2001
220-500kV变电所计算机自动化系统设计技术规程
DL/T 5155-2002
220kV～500kV变电所所用电设计技术规程
DL/T 5218-2005
220kV～500kV变电所设计技术规程
DL/T 5457-2012
变电站建筑结构设计技术规程
DL/T 965-2005
4.2.1.4舱体起吊点宜设置在预制舱底部，吊点应根据舱内设备荷载分布经详细计算后确定吊点位置及吊点数量，确保安全可靠。
4.2.1.5结构自重、检修集中荷载、屋面雪荷载和积灰荷载等，应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009的规定采用，悬挂荷载应按实际情况取用。
4.2.1.6舱体的风荷载标准值，应按《门式刚架轻钢结构技术规程》CECS102附录A的规定计算。
4.2.3预制舱线缆接口要求
4.2.3.1舱内与舱外光纤联系应采用预制式光缆，舱内与舱外电缆联系可采用预制式电缆。投标方需负责舱内所有屏柜与外部光缆航空插头的制作。
4.2.3.2预制舱可设置集中外部电缆接口箱，其布置应综合考虑空间利用、与空调设备布置相结合。
4.2.3.3舱内应设置配电盒、开关面板、插座等，配电盒底部距地面高度为1.3m，开关面板采用嵌入式安装，面板底部距地面1.3m，侧边距门框0.2m，面板间距不小于20mm，插座底边离地300mm，其他应满足相关规程规范要求，相关走线均应采用暗敷方式。
4.2.2.12舱内可设置1~2张折叠式办公桌。
4.2.2.13舱内应设置紧急逃生门，此门可装设电子门锁，且在任何情况下都可以紧急启动。
4.2.2.14投标方应提供预制舱电气辅助设施配置方案（含各种辅助设备型号及主要技术参数等）。
4.2.2.14投标方应标文件中应包含舱内辅助设施干式灭火器、电话、照明、交流配电箱、电源插座、光电缆走线等设施的具体实现方案、设备选型及详细的布置方案。图像监控及消防火灾报警器应能与变电站图像监控及消防火灾报警系统配套。
3.5环境温度：-25℃～+55℃。
3.6相对湿度：日平均≤95%，月平均≤90%。
3.7预制舱抗震措施设防烈度应满足《变电站建筑结构设计技术规程》DL/T5457-2012的有关规定。
3.8火灾危险性类别：戊类。 耐火等级：二级。
3.9使用寿命：≥40年。
注：以上环境条件可根据具体工程调整。
4
4.1
4.2.2.2舱内照明应满足《火力发电厂和变电站照明设计技术规定》DL/T 5390、《建筑照明设计标准》GB50034、《低压配电设计规范》GB50054、《消防应急灯具》GB17945等相关规程规范的要求，舱内0.75米水平面的照度不小于300lx。灯具宜采用嵌入式LED灯带，均匀布置在走廊及屏后顶部，各照明开关应设置于门口处，方便控制。照明箱安装于门口处，底部距地面高度为1.3m。
个
1
本舱体为公用设备、主变压器间隔设备、110kV间隔设备共用预制舱，舱内含主变保护屏、智能辅助系统屏、直流馈线屏、主变测控屏、110kV备自投及桥测控屏、110kV线路测控屏、公用测控屏、综合数据网设备屏、GPS对时屏、数据通信屏、电能量采集及数据网接入设备屏、数据网接入设备屏2、监控主机兼服务器屏、通信屏等设备。
GB/T4797-2008
电工电子产品自然环境条件
GB/T4798-2008
电工电子产品应用环境条件
GB/T 11804-2005
电工电子产品环境条件术语
GB/T 17626-2008
电磁兼容 试验和测量技术
GB/T 18663-2008
电子设备机械结构 公制系列和英制系列的试验
GB/T 19183-2003
4.2.2.3预制舱内照明系统由正常照明和应急照明组成，正常照明采用380/220V三相五线制。部分正常照明灯具自带蓄电池，兼作应急照明，应急时间不小于60min，出口处设自带蓄电池的疏散指示标志。
4.2.2.4预制舱内火灾探测及报警系统的设计和消防控制设备及其功能应符合现行国家标准《火灾自动报警系统设计规范》GB50116的规定。
负责舱内其它厂家设备运输费用（含从舱内其它厂家设备运输至投标方预制舱集成地）、并将预制舱（含舱内设备）运输至变电站。
GB 6420-1986
货运挂车系列型谱
GB 4208-1993
外壳防护等级（IP代码）
GB 1413-2008
集装箱分类、尺寸和额定重量
智能变电站一体化监控系统功能规范
Q/GDW 679-2011
智能变电站一体化监控系统建设技术规范
标准配送式智能变电站建设技术导则（征求意见稿）
预制舱式二次组合设备技术规范（征求意见稿）
智能变电站预制光缆技术规范（征求意见稿）
智能变电站预制电缆技术规范（征求意见稿）
3.3
3.4海拔高度：≤1000 m。
建筑结构荷载规范
GB 50017-2003
钢结构设计规范
GB 50007-2011
建筑地基基础设计规范
GB50205-2001
钢结构工程施工质量验收规范
GB 8923-1988
涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级
JTJ01-1995
公路工程技术标准
DL/T 5136-2001
火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程
4.2.3.4预制舱宜采用下走线方式，舱底部可根据需要设置电缆槽盒，电缆敷设及电缆排列配置遵循常规电缆敷设规定。
4.2.3.5预制舱应按照土建设计要求及与一次设备的配合，预留线缆进出口；
4.2.3.6预制式二次组合设备舱与外部设备之间的连接采用航空快速插头；可设置独立的接口柜用于安装快速插头。