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中国设备
工程
Engineer ing hina C P l ant
单永波
（国电电力江西新能源开发有限公司，江西 南昌 330000）
摘要：模块化预制舱式变电站采用工厂化加工、标准化生产、模块化生产、模块化组合，具有施工周期短、现场作业少、质量标准高、环保便捷等特点，模块化作业使现场工作量大大减少，生产的高度集约化有效缩短了建设工期。近年来，我国新能源发电产业发展迅速，光伏、风力发电等新能源项目建设周期短、投入使用快。在此背景下，预制舱式变电站的诸多优势能够很好地迎合了新能源发电系统的需求。基于此，文章探讨了预制舱式变电站在新能源发电系统中的应用。
关键词：预制舱；新能源发电；标准化生产；模块化生产
中图分类号：TM63 文献标识码：A 文章编号：1671-0711（2019）07（下）-0167-02
我国风力发电、光伏发电等新能源行业发展十分迅速，变电站是新能源发电项目顺利投产的重要保证，预制舱式变电站的诸多优势有利于促进新能源产业的发展，因此，研究预制舱式变电站在新能源发电系统中的应用具有重要的意义。1 预制舱式变电站的优势1.1 设计标准化
统一标准、全国通用；满足国网110kV 新一代智能化变电站标准。1.2 占地小型化
因地制宜、节约用地；满足城市中心站“小半径，多布点”的建设要求；节约土地，布局灵活，不受建站地形限制，解决“选址难、落地难”的问题。1.3 建站模块化
模块生产、快速投运；积木模块化设计，3～6个月建站周期，1个月内快速投运。1.4 系统集成化
系统集成、模块组合；整站的模块化、标准化设计、工厂化生产和调试、极大地提高了生产效率和产品质量，满足了变电站快速建设的需求。1.5 运行高可靠
安全可靠、灵活机动；技术先进，免维护预制舱结构，超越室内运行环境。
1.6 箱体高档化
坚固美观、保质百年；双层钢板发泡技术、六层防腐技术、断桥隔热等世界先进技术，完全满足变电站主主体建筑60年的使用寿命要求。1.7 环保绿化
境友好、绿环保，舱体彩绘装饰，融入周边环境；声屏障、电磁屏蔽等技术，将变电站对周围环境的噪声污染及电磁辐射等降至最低，周边居民安适惬意生活。1.8耐腐蚀性能好 箱体箱体采用了六道防腐工艺，采用冷轧钢板电弧喷锌工艺做为底层，锌丝纯度99.9%，锌层厚度>100μm，在锌层上喷中涂漆，面漆为丙烯酸聚胺脂双组份面漆。箱体底架槽钢经过喷砂、喷锌处理后，采用沥青漆重度防腐处理，保证底架30年不锈蚀。
2 预制舱式变电站现场安装方案与注意事项2.1 吊车的选择
认真核算每个舱体的重量，综合分析现场的地形及空间状况，结合吊车的作业半径等因素，选雇适当吨位的吊车。2.2 各舱体的吊装方案
依据个舱体的外形尺寸，专门制作相应的吊装撑杆、防护护边、选择相应的钢丝绳等。特锐德售后服务人员将全程指导设备的整个吊装过程，直至所有舱体完全就位，拼装完成。变器所需要的电压，然后通过逆变器将电流直接转换为交流，在此过程中，技术人员可以通过控制器实现对联网保护继电器，一旦出现异常情况，也可以通过手动开关直接将逆变器与电网进行隔离，从而大大保障了电网的运行安全和工作人员的生命安全。3 结语
综上所述，国家经济发展造成环境的严重破坏，可持续发展已经刻不容缓。将太阳能光伏发电系统应用到公共建筑设施中去，一方面给公共建筑提供清洁能源，一方面又符合我国可持续发展的战略要求，加强对环境的保护。因此，在
未来国家发展过程中，相关部门要加强对太阳能光伏发电系统的重视和推广，从而拖动我国太阳能发电事业健康快速的发展，实现对环境的有效保护。
参考文献：
[1]杜姜涛, 宋冠锋, 郭帅, 光伏发电在建筑公共设施供配电中的应用[J]. 建筑电气, 2018.
[2]杜姜涛, 郭帅, 田兆鹏, 光伏发电技术在建筑供配电中的应用研究
[J]. 玻璃, 2016, 43(2):16-24.
[3]邓永星. 太阳能光伏发电系统在公共建筑中的应用探讨[J]. 科技与创新, 2017(12):143-144.
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研究与探索Research and Exploration ·探讨与创新
中国设备工程 2019.07 (下)
2.3 现场拼接方案
现场拼接流程：
（1）箱体吊装前需对地基进行平整度验收及校验，平整度按照0.3/1000mm，如不满足时需准备箱体垫片、垫块等保证舱体安装面的水平度。
（2）箱体按照发货编号对应地基依次吊装至地基上，吊装时两舱体如无法一次吊装到位时，注意缩短两箱体间距至100～300mm，便于用手拉葫芦将两舱体并接到位。
（3）如舱体为双层站模式时，一层并接完成后，需将各模块间的拼接螺栓并紧，并将底座与地基预埋槽钢进行焊接，焊接方式采用段焊，焊长不低于50mm，两焊点间距不大于1000mm；根据布置图的要求确定二层舱体的起始位置，并在需叠装二层舱体的一层舱体表面涂抹黄油、润滑脂等措施后，将二层舱体吊装至指定位置，各舱体如一次吊装无法就位时，采用手拉葫芦将舱体并接到位。
（4）安装舱体附件、接地等各功能模块，实现舱体完整性功能。
2.4 拼接处防水措施
箱体拼接处采取“设置防水翻边+加装硅橡胶密封胶条+阻燃泡料+防水扣板的模式”确保拼接位置的密封和防水。箱体拼接处采取“设置防水翻边+加装硅橡胶密封胶条+阻燃泡料+防水扣板的模式”拼接处采用机械结构+密封材料的双保险处理，实现防水密封的双重保证，拼接处就位前接缝处粘贴密封条，拼接压紧后拼合处缝隙填充耐候性强力防水胶，打胶后采用特殊密封条将拼接结构裹紧，然后安装防水扣板，最后在缝隙处填充发泡料，完全填充扣板内部空间，实现密封防水，确保壳体拼接处防护等级不低于IP54。
拼接缝隙的防水处理：一般采用黏贴密封条、涂抹密封胶、缝隙较大处填注填缝剂，最后将扣板安装到位，完成舱体、顶盖等拼接缝隙的防水处理。2.5 顶盖的拆装
舱体上方的顶盖为螺栓连接，顶盖四角螺栓拆卸后即可吊开顶盖，更换内部设备。
3 预制舱式变电站在新能源发电系统中的应用前景分析3.1 预制舱式变电站在风电应用
由于风电项目工期紧张，以往现浇混凝土变电站模式存在较多的弊端，风电项目一般都处在风资源丰富地区，项目建设容易受天气影响，同时施工后的废料不利于环境保护，对周围环境危害大，预制舱式变电站的应用就能够有效地避免上述弊端。
预制舱式变电站在工厂加工，现场湿作业少，施工废料少，能够满足绿节能的要求，与风力发电的绿能源、清洁能源理念一致，同时能够满足风电项目建设工期紧迫的要求。
预制舱式变电站的构件设计、加工以及安装都比较简单，成本低；在安装构件时，主要依靠机械作业，能够大幅度减少人工费，节约风电场建设成本。由此可见，预制舱式变电站在风电项目的应用是可行的，很有发展前景。3.2 预制舱式变电站在光伏发电中的应用
近年来，我国光伏产业开始步入健康发展的轨道，在外部政策的刺激和市场需求的双重驱动下，光伏系统在成本、技术、运营等方面逐步得到了进一步的改善。在光伏电站建设过程中，传统型土建敞开式变电站涉及房屋土建、多包件
设备购置、设备安装、现场一二次电缆接线、设备联调联试等关键环节，往往一座110kV 变电站的建设需要1～3年，短则8、9个月，110kV 并网升压主站的建设速度往往制约整站的建设进程。
采用110kV 积木式模块化智能变电站解决方案，全工厂预装式理念，所有一二次设备包括，高压110kV GIS 组合电器、35kV 开关设备、二次综自保护、无功补偿装置以及主变（如果有需要），均放置于双层、密封、隔温、防腐的预制舱箱体内，舱体设计满足国家标准以及IEC 标准要求，在工厂内完成所有电器设备的安装、接线与联调联试工作，实现配送式运输。
锌丝
设备抵达现场后一周内即可完成变电站的整站搭建工作，实现快速建站。设备加工生产周期3个月，现场施工1个月即可完成送电，解决了并网主站建站周期长的难题，国内国家电网陕西榆林供电公司采用预制舱变电站方案实现了100天完成一座110kV 变电站的目标，并一次性成功送电投
运，得到了陕西电网的好评。
图1 陕西榆林110kV 变电站实景图
3.3 节能环保意义
预制舱式变电站运行过程可以为电力系统提供良好的节能降耗环境。新能源发电项目一般建设在环境较为恶劣的地区，如戈壁、山区、草原、沙漠、海上等。预制舱式变电站的外壳通常应用防火性隔热保温材料，可以起到夏天隔热冬天保温的效果；预制舱式变电站的箱体密封性能要高于传统变电站，同时具备较好的防腐性能。预制舱式变电站内部借助机械通风系统就可以实现对基本元件的综合处理，维护预装箱的通风效果。这些优点都可以确保在户外环境较为恶劣的情况下能够安全稳定运行。此外，预制舱式变电站的生产加工都在工程完成，整个生产过程材料浪费少，能源消耗少，实现了绿变电站施工。4 结语
综上所述，把预制舱式变电站引入新能源产业将给新能源项目的建设带来有力变革，能够缩短项目建设的周期，提高经济效益，从而推动我国新能源产业的快速发展。
参考文献：
[1]宋璇坤，刘开俊，沈江新.新一代智能变电站研究与设计[M].北京：中国电力出版社，2015.
[2]王金行.新一代智能变电站：设备集成技术及应用[M].北京：中国电力出版社，2017.
[3]韩银龙.110kV 预装式变电站在电网中的应用分析[J].电工技术，2016(11):33.
[4]单晖.110kV 预装式变电站在电网中的应用与分析[J].电气技术，2013(8):102-104.
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