变电站的模块化建设探讨
变电站模块化建设通用设计应用及存在问题
一、概述变电站是电力系统中的重要组成部分，其功能是对输电线路的电能进行变换、分配和控制。
在变电站建设中，模块化设计是近年来的一种新趋势。
模块化设计是指将变电站设备和构件制作成标准化的模块，然后在现场进行组装和安装。
这种设计方法在提高建设速度、降低成本、提高质量方面有明显优势，因而备受青睐。
然而，模块化建设也存在一些问题，需要进行深入研究和解决。
二、模块化设计的优势1. 提高建设速度模块化设计避免了传统建设中的大量现场加工和施工，可以大大缩短建设周期。
设计和制造模块化的变电站设备更为简单高效，可以在短时间内完成大量模块的制作，并便于统一管理和质量控制。
2. 降低成本模块化设计可以减少人工成本、能源成本和材料成本，同时也减少了变电站的占地面积。
大规模生产标准模块可以带来规模经济效益，使变电站建设的总体成本降低。
3. 提高质量模块化设计使得变电站设备在工厂化生产的过程中可以进行更为严格和细致的质量控制，避免了现场施工过程中的质量问题。
模块化设计还便于标准化管理和维护，提高了设备的可靠性和稳定性。
三、模块化设计的应用1. 设备模块化在变电站建设中，各种变电设备可以根据其功能和规格进行模块化设计，例如变压器、开关设备、断路器等。
这些设备模块化后可以在工厂进行生产和调试，然后直接运输到现场进行组装和安装。
2. 结构模块化变电站的建筑结构也可以进行模块化设计，例如采用预制构件进行建筑的模块化组装，甚至可以采用集装箱式结构进行快速搭建。
3. 控制系统模块化变电站的自动化控制系统也可以进行模块化设计，例如将不同的控制功能进行模块化，便于灵活组合和替换。
四、模块化设计的存在问题1. 设备匹配性由于不同厂家生产的模块化设备可能存在一定的差异，因此在实际应用中可能存在设备匹配性的问题，需要进行定制化设计和调整，增加了施工和调试的难度和成本。
2. 安全性考虑模块化设计可能会增加变电站的故障检测和处理难度，同时也增加了一些安全隐患，例如模块间连接处的接地、防雷等措施需要特别注意。
变电站模块化建设2.0技术导则
第一部分：概述1.1 变电站模块化建设的背景和意义1.1.1 变电站是电力系统中重要的组成部分，承担着电能的传输、配送等重要功能。
1.1.2 传统的变电站建设方式存在着建设周期长、工程量大、施工周期长、对人工、物力、财力投入大等问题。
1.1.3 模块化建设技术的引入，能够有效解决传统建设方式存在的问题，提高建设效率，减少资源消耗，节约成本。
1.2 变电站模块化建设2.0技术导则的编写目的1.2.1 本技术导则的编写旨在规范和指导变电站模块化建设工程的实施，并促进变电站建设技术的创新和发展。
1.2.2 通过引入最新的技术和理念，提高变电站模块化建设的质量和效率，推动能源领域的可持续发展。
第二部分：变电站模块化建设2.0技术导则的主要内容2.1 技术导则的总体架构2.1.1 技术导则的编写原则和依据2.1.2 技术导则的适用范围和目标2.2 模块化建设方案设计2.2.1 场地选址和规划2.2.2 设备选型和配置2.2.3 施工图纸和施工方案设计2.3 模块化建设工程实施2.3.1 施工方式和方案2.3.2 施工质量监控和验收标准2.3.3 安全生产管理和应急预案2.4 模块化建设工程管理2.4.1 工程进度管理和控制2.4.2 资源调配和成本控制2.4.3 质量管理和维护第三部分：变电站模块化建设2.0技术导则的推广和应用3.1 技术导则的推广策略3.1.1 宣传推广和培训3.1.2 产业联盟和合作交流3.2 技术导则的应用效果3.2.1 案例分析和成效展示3.2.2 经济效益和社会效益评估3.3 技术导则的未来发展方向3.3.1 基于智能化和信息化的技术创新3.3.2 探索新的模块化建设理念和方法第四部分：结语4.1 总结变电站模块化建设2.0技术导则的重要意义4.1.1 本技术导则的编写和推广对推动能源领域的可持续发展有着重要的意义。
4.1.2 关心和支持变电站模块化建设技术的发展，促进电力工程行业的更新换代。
中国电科院新一代智能变电站模块化建设关键技术研究取得突破
一
代智能变电站模块化 建设典型设计 。 采用智能变 电站技术模 式和建设模式 ，可实现工程
隔离， 非 故障 母线 仍能 保持 正常运 行 ， 满足 了 “ 选择 性 ”
设计 、 工厂加工 、 土建施工 、 安装调试等环节有效衔接 ， 工程 建设 周期减 少 ５ ０ ％ ～６ ０ ％。在 围墙 占地 面积 、建 筑面积 、屏柜数量 以及光 电缆长 度等方面效益明显 ： 首
线 保 护 的 缺 陷 ，有 利 于调 度 员快 速 确 定故 障 范 围 ，迅
速 进 行 事 故 处 理 ， 从 而 缩 短 了 对 用 户 的 停 电 时 间 。 虽 然采 用 “ 大 差 ” 在 继 电 保 护 以 及 二 次 回路 方 面 存 在 着 一
（ 责任 编辑 ：张峰 亮 ）
２ ． ２ 运 行方式 ２ （ 同前 ，采取 “ 桥 备投 ”逻辑 ）
当 Ｋｌ 点 发生 故障时 ， 其保 护动 作情 况同 “ 小差 ”Ｋ１
点 故障 。 当 Ｋ２点 发 生 故 障 时 ，Ａ 变 电 站 的 ≠ ｝ ｌ主 变 差 动 保 护 动 作，跳 三 侧 的 ７ ６ ５ 、２ ０ ｌ 、１ ０ １共 三 台 开 关 。 同 时 ，Ｂ 变 电 站 的 ７ ６ ５线 路 保 护 动 作 且 重 合 成 功 。 此 时 ，
备用） ，此 时 ，Ａ 变 电站 的 ｌ ｌ ０ ｋ Ｖ 备 自投 不 启动 ，≠ ｝ ２
另 外 ，如 果在 Ａ 变 电站 的 中压 侧和 低 压 侧也 配 置
主 变所 供 ｌ ０ ｋ Ｖ Ⅱ段母线 失 电 ，但 撑 １主变仍 能保 持运 相 应的 备 自投装 置 ，并采 取 合 适 的 保护 闭 锁 方式 和 备
探讨模块化变电站的建设及运维管理
探讨模块化变电站的建设及运维管理摘要：在变电站建设中,采用模块化的思维进行建设指导,是符合时代发展趋势的。
从实质来看,模块化变电站采用的是装配结构模式,以工厂预制生产和现场安装两部分为主进行建设,这种新的建设方式可以使变电站的建设场地面积进一步缩小,同时也会使建设的施工工期缩短,使其施工效率得到保障,可以使变电站在短期内尽快投入使用,各项功能模块分布合理,为供电服务提供安全保障。
关键词：模块化；变电站；建设；运维管理一、变电站的模块化描述智能变电站是随着科学技术的广泛普及而出现的一种新型变电站形式,具有自动化和信息化的特点。
对于它的模块化来说,属于是变电站建设的一种新型模式,是时代发展的产物,它的模块化建设主要涉及到的以下几个方面,即主变压器、高压开关、中压开关、中压配套设备和综合自动化等等,这几个部分之间相互作用相互联系,共同构成智能化变电站。
下面对各个部分进行简要阐述。
第一,主变压器。
它是通过拔插的方式,和高压进线电缆接头相互连接,在全封闭和多股电缆母线桥架,来实现和中压出线的相互连接。
第二,高压开关。
它是在进出线部位选择拔插的具体方式,在气体绝缘封闭方式的利用下,来实现和组合电器的相互连接。
第三,中压开关。
它是选择一体化的预装性质的组合电器。
第四,中压配套设备。
这一设备中,它的结构构成主要是以消弧线圈、接地变压器以及无功补偿装置为主的。
第五,综合自动化。
它属于是选择一体化预装式的控制室。
在实际的变电站建设中,这五个功能模块都是需要在事前进行调试的,在开始安装操作时,依次选择的是一次电缆、连接变压器、开关和配套设备、综合自动化选择通讯线路、电缆连接,在各个部分连接完成之后,最后开始进行整体上的调试工作,对各个功能组成进行性能的测试,以确保智能变电站模块化建设的顺利进行。
二、模块化变电站的建设（一）模块化变电站的精细化管理精细化生产最早由日本丰田公司提出，经过人们不断的提炼和总结，形成了精益生产，精细化的思维。
探讨模块化变电站的建设及运维管理
【 关键 词 】 模块化变 电站 ； 建设及运维管理 ｉ 解决措施 【 中图分类号 】 Ｔ Ｍ ６ ３ 【 文献标识码 】 Ａ 【 文章编号 】 ２ ０ ９ ５ — ２ ０ ６ ６ （ ２ ０ １ ６ ） ３ ５ — ０ １ ６ １ — ０ ２
引 言
模 块 化 变 电站 是 新 型 的 变 电 站 建 设模 式 ，它 是 将 变 电站 ３ ｔ ， 】 分 为 高压 开 关、 主变压器、 中压 开 关 、 综 合 自动 化 、 中压 配套
二 次 电缆 简单 连 接 即 可 完成 变 电 站 建 设 。 其 采 用 的 气体 绝 土建 工程量减 少 了， 节 约 了水 资 源 ， 并且保 护 了生态环境 ； 模 块 化 变 电站 通 过 工 厂 的 生产 预 制 ．使 原本 的 建 设投 运 工 期 大 缘 封 闭 式 组 合 电 器 使 得 变 电 站 整 体 耐 候 性 较 强 ． 实 现 根 据 地 真正意义上的全工况 、 全绝缘、 全封 闭 、 大的缩短 了， 使 变 电站 提 前 运 营 起 来 。 提 高 了经 济 效 益 ， 节 约 形 灵 活布 置 站 内设 备 ， 特 别适 应 于 多 山 、 选 站 址 困难 、 高海拔 地 区 。 了成 本 。
等缺点 ， 逐 渐 淡 出了人 们 的视 线 。 以 永磁 机 构 真 空 开关 为 基 础 的 户 外 箱 式 出线 模 块 ， 以其 体 积 小 ， 运 输 方便 ， 运 行 可 靠 等 特 点， 得 到 用 户 的 青睐 并 广 泛 应 用 。 自动 化模 块 ， 还 有很 大 的 发展 空 间 。目前 自动 化 模 块 的 应
Ｌ ０ Ｗ Ｃ Ａ Ｒ Ｂ ｏ Ｎ Ｗ ０ Ｒ Ｌ Ｄ ２ ０ １ ６ ， ｌ ２
能源管理
智能变电站二次系统标准化设计、模块化建设发展
智能变电站二次系统标准化设计、模块化建设发展陈志蓉，电力规划设计总院根据目前智能变电站二次系统设计、建设实际情况，对现况及存在问题进行分析。
对智能变电站二次系统标准化设计思路、模块化建设发展方向进行探讨, 提出二次系统标准化设计应该遵循的基本原则及二次设备集成原则；对如何实现模块化建设提出设计思路。
探讨智能变电站二次系统标准化设计、模块化建设发展方向。
一、目的意义标准化设计、工厂化加工、装配式建设二、现状、存在问题：1）二次设备集成原则不确定，造成设计、制造无法标准化。
目前，集中在间隔层：测控、保护、计量、PMU 一次二次设备整合。
高层设计，防止走弯路。
2）户内、户外不一致。
户内：下放开关柜：点对点户外：继电器室内：网络连接+过程层交换机。
运行维护地点不一样。
二次接口不规范，不一致。
3）预制舱扩建和寿命匹配问题二次系统建设模块划分原则？最大化工厂工作量，最小化现场工作量。
预制舱，受运输限制，6,9,12米长，10, 24, 32面屏。
宽度2.5〜2.8米。
间隔层过程层设备，初期规模小。
扩建时间不确定，给将来的施工带来问题。
舱和二次设备寿命匹配问题。
（110变电站、扩大内桥，扩建可能性不到的）很可能集成好的东西，不到一半屏位。
间隔层做预制舱没有生命力。
预制舱代替继电器小室，施工复杂。
单间隔调试，预制舱，模块划分太小，太大都不行。
应该怎么做？三、二次设备集成原则：1）面向间隔预制，单间隔多功能集成。
500 一串：5个安装单位，3台断路器，2个间隔（线路或变压器）。
220 一串：1个安装单位，1台断路器，1个间隔（线路或变压器）。
硬接线，改成了网络。
数字化的采集，网络化的常规变电站功能、性能，达不到的话，智能站就没有生命力。
设备配置，不应增加复杂性。
500kV断路器保护双重化配置。
增加的装置数量非常多。
常规变电站单套。
智能站是双套，目的是不跨双网。
但只能终端需要通过硬接线，智能终端互联。
测控跨双网，站控跨双网。
模块化在智能变电站的应用
模块化在智能变电站的应用智能变电站是利用信息技术、自动化技术、控制技术等多种先进技术进行改造和升级的新型变电站。
模块化是这种先进技术之一，对于智能变电站的应用具有重要意义。
本文将围绕着模块化在智能变电站的应用进行探讨。
一、什么是模块化？模块化是一种设计理念，它指的是将整个系统分成若干个模块，每个模块都有着自己的功能和特点，并且能够相互衔接，形成一个整体。
模块化的核心就是模块间的标准化接口，这样能够减少各个模块间的耦合性，每个模块的独立性也更加强。
二、为什么要使用模块化？在传统的生产方式中，产品的生产是以生产过程为中心进行的，也就是说将产品分成若干个工序，每个工序由不同的人或机器进行生产，最终通过不同的工序组装成一件完整的产品。
这种生产方式的缺点是生产过程复杂，很难适应快速有效的自动化生产，还会导致产品设计不稳定，不利于改进和升级。
而使用模块化的生产方式是把产品分成若干个模块，每个模块都有着自己的功能和特点，并且能够相互衔接，形成一个整体。
这种生产方式的优点是简单易变，有利于产品的改进和升级，并且能够适应快速有效的自动化生产。
三、模块化在智能变电站中的应用1. 标准化接口智能变电站中的各个设备都需要相互配合，才能够实现智能控制。
而设备之间的标准化接口可以使得设备之间的耦合性更低，各自模块能够独立工作，相互取代。
这样的好处在于，如果需要改进或替换某个模块时，只需要替换这个模块就可以了，而不需要改变整个系统。
2. 模块化设计模块化设计可以让智能变电站的设计更加灵活，通过调节和改变模块的数量和属性，可以适应多种不同的生产需求。
同时，模块化设计还可以减少智能变电站的规模，提高智能变电站的效率和可靠性。
3. 模块化测试模块化测试可以让智能变电站更加容易进行测试和维护。
当模块出现故障时，只需要更换这个模块即可，不需要对整个系统进行维护和测试。
四、智能变电站中的模块化应用案例1. 一种基于模块化的智能变电站的控制系统设计案例通过对智能变电站的各个组成部分进行模块化设计，建立了一种基于模块化的智能变电站的控制系统。
变电站模块化建设土建方案研究
变电站模块化建设土建方案研究摘要：本文从变电站模块化建设背景出发，针对“模块化建设”的实施原则、建设方式、创新亮点和实施方案等方面进行分析比较，明确变电站内建、构筑物的装配范围，以及各类建筑物的结构形式、装配形式、建筑材料的选择，确定标准化建、构筑物装配方案，突出了“标准化设计、工厂化加工、模块化建设”的全新建设模式的特点，结论可为变电站模块化建设的研究和实施提供参考。
关键词：变电站；模块化建设；装配式施工Research on Civil engineering Plan of Modularized Substation ConstructionZhang Ming1, Li Beibei2，Zhao Tiantian3（1.Shandong Electric Power Engineering Consulting Institute Corp.Ltd ,2.Shandong Textile Design Institute，3.Shandong Electric Power Engineering Consulting Institute Corp）[Abstract：Based on the background of modularized substation construction, The article analyzes the implementation principle, construction mode, innovation highlights and implementation plan of "modularized construction", recommends standardization prefabricated construction scheme, highlights the "standardization design, factory processing, modularized construction" of the new construction mode characteristics The conclusion can provide reference for the research and implementation of substation modularized construction.keywords：Substation; Modularized Construction; Prefabricated Construction1 概述传统变电站建设模式伴随绑扎钢筋、立模、拌制混凝土、浇筑、养护、砌筑等工序，存在着施工现场噪声大、粉尘多、施工周期较长，施工质量受施工队伍水平影响大等问题，愈来愈不适应社会发展的要求。
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变电站的模块化建设探讨
变电站的模块化建设探讨
摘要：从近年来电力设备技术的进展趋势看来，变电站建设正向工厂预制式模块化进展，简单的现场组装式变电站形式越来越受到用户的青睐。
本文介绍了变电站模块化的基本方式和技术特点，提出了各模块的进展方向；最后通过市场调查对变电站模块化的日前市场状况进行了整理，并对未来市场情况作了相应猜测。
要害词：模块化变电站；新模式；比较；技术特点
1、模块化变电站概述
模块化变电站提出了一种变电站建设的新模式，它是将变电站划分为高压开关、主变压器、中压开关、综合自动化、中压配套设备五个功能模块。
1）高压开关功能模块为进出线采纳拔插式电缆接头连接的气体绝缘封闭式组合电器；
2）主变压器模块的变压器高压进线采纳拔插式电缆接头结构，中压出线采纳多股电缆或全绝缘封闭母线桥架方式；
3）中压开关模块内采纳一体化预装式开关室；
4）综合自动化模块采纳一体化预装式操纵室；
5）中压配套装置模块包罗无功补偿装置、接地变压器、消弧线圈等配套设备。
6）中压开关柜、综合自动化、中压配套设备等模块中的主要设备均安装在非金属箱体。
2、变电站模块化技术的特点分析
2.1进线模块
各种封闭式组合电器可以作为进线模块的基础，假如进出线采纳工厂预制的整体式电缆套管及可插拔式电缆插接头将更能表现模块化的特点，可更便利于安装及运行中的维护。
35kV电压等级较少有户外型封闭式组合电器产品，制约了35kV全模块化变电站的进展。
日前35kV模块化变电站的进线模块主要采纳拼装式，马上户内开关柜或气体绝缘封闭式开关柜拼装到一个预制的箱体内，箱体采纳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，由于箱体的防潮、隔热、防凝露等效果不够好，需要附加空调、温控和强迫通风装置。
2.2变压器模块
变压器模块需要对常规变压器的进出线端子进行改进，一次侧采纳可拔插的电缆附件或油气套管与进线模块相连。
二次侧可以考虑电缆或架空两种出线方式，但需要考虑绝缘封闭的要求。
2.3出线模块
近几年来，出线模块开始采纳以永磁机构真空开关为基础的紧凑型开关柜，由于体积小、重量轻、维护少、吊装和运输便利等优点，提高了这种模式的可行性，已大量应用在35kV 变电站；随着永磁开关参数的提升，这种模块已扩大应用到66kV和110kV变电站。
另一种模式是户外共箱式，将开关设备装在充气箱体内，电缆接头作为进出线连接，并兼隔离断口功能，外边再加防护壳体。
这种模式专为户外电力设备设计，结构紧凑，体积小，维护少，布局简捷，使变电站的建设和运行更加简化，工厂化特点更加突出。
其实现的技术要害点有两个，一是开关设备免维护，二是大电流参数的电缆接头。
2.4综合自动化模块
综合自动化模块主要包罗庇护屏、交直流屏、电度表屏、通讯屏等后台部分，都是常规变电站的标准设备，日前没有新的突破。
小容量变电站的综合自动化也可与出线模块合并为一个模块。
2.5无功补偿及消弧线圈模块
无功补偿和消弧线圈可以敞开式安排加顶罩，也可采纳户内设备安装在箱体内，日前也没有适用的新概念。
小容量变电站也可与出线模块合并为一个模块。
3、模块化变电站与户内GIS站技术经济比较
下面我们拔取贵州电网企业标准化设计中的G2-3B10-GN类型
方案（户内GIS站）作为比较对象。
模块化站方案为GIS户外安排。
3.1各子模块与G2方案相应配电装置的比较
（1）110kV配电装置的比较
（2）主变压器系统的比较
（3）10kV配电装置的比较
（4）综合自动化系统的比较
（5）其它配套设施的比较
3.2模块化变电站与G2方案全站技术经济比较
3.3比较结果综述
1）模块化变电站占地面积比G2方案小327平方米，更加节省土地资源。
2）在模块化变电站方案一中，除了警卫室，没有任何永久性建筑，站内建筑面积比G2方案少了2258平方米，建筑工程费少了578万元。
在模块化变电站方案二中，有GIS室和警卫室两座永久性建筑，比方案建筑面积增加了266平方米，建筑工程费增加126万元。
3）模块化变电站的设备购置费比G2方案的设备购置费多643万元，设备费的差别主要来自10kV配电装置、10kV电容器组、操纵及直流系统。
4）从总体投资上看，模块化变电站方案一比G2方案高145万元，但现场安装及试验的工作量大幅减少，施工周期缩短至少4个月。
同时，全绝缘、全屏蔽的设计，使站内没有了裸露的带电部分，减少了安全隐患。
5）从投资回报上看，猜测模块化变电站第一年增售电量收入为748万元，平均每月增售电量收入为62.4万元，模块化变电站方案一至少提前4个月投运，增售电量收入为250万元。
提前投运增售收入比增加的投资多出了105万元。
4、结束语
综合以上分析，模块化变电站总体投资比户内GIS站略高，设备购置费高于户内GIS站，建筑工程费低于户内GIS站，将原来花在修建筑物上的钱花在设备投资上，说明模块化变电站建设模式的整体技术经济优势是十分明显的。
模块化变电站建设模式加快了变电站的建设进度，提前投运带来的售电收入增加，完全可以弥补增加的投资。
同时，模块化变电站建设模式提高了工作效率，减少了安全隐患。
因此，模块化变电站建设的模式是可行的。