发布时间：2023-10-07 15:42:33
绪论：一篇引人入胜的变电站模块化建设，需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文，供您参考和学习。
0 引言
新一代智能变电站采用集成化智能设备和一体化业务系统，采用一体化设计、一体化供货、一体化调试的变电站模块化建设模式，实现“占地少、造价省、可靠性高”的目标。2015年国家电网公司组织实施了50座新一代智能变电站扩大示范工程，旨在进一步验证和提升第一批示范工程应用的技术路线和相关标准，为后续智能变电站建设和推广提供依据。
为确保扩大示范工程项目顺利实施，有必要紧密结合新一代智能变电站的产品技术特点，对项目组织实施方案进行深入研究，以下从工程设计、生产采购、厂内调试与集成、现场实施等方面进行具体分析。
1 一体化、标准化设计
（1）编制产品技术方案
针对各个示范工程项目的技术要求和国网的相关标准规范，组织研发、工程、设计人员成立技术方案支撑团队，从方案确定、设备选型、设计图纸、生产支持、系统联调乃至现场调试阶段全程进行方案的跟踪、评审与变更。方案支撑团队首先对合同范围内的所有设备进行逐项审定，确保选用的设备的软硬件满足合同的要求，同时均通过国网公司统一组织的入网检测。
预制舱吊装需要编写专项技术方案，进行详细的负荷测算，充分考虑吊装实施安全措施，确保吊装安全。预制舱运输需要进行道路勘探，以合理设计预制舱的机构尺寸，选择合适的运输车辆，满足道路运输中对高度、重量、转弯半径等的具体要求。
（2）多单位、多专业协同设计
新一代智能变电站采用全站二次设备集中招标的一体化供货模式，集成商负责各个单位、各个专业的统一协调工作。各厂家的二次设备屏柜最终在集成商处进行一体化集成，即入舱安装，因此需要各个厂家二次设备屏柜设计、预制舱结构设计、设计院二次布线设计能够进行跨单位、跨专业的协同工作，即实现一体化设计。例如各厂家的屏柜颜色、型式、开门方向、并柜结构、与舱体固定的配合结构等均需要进行充分沟通、协同设计。而舱内屏间电缆清册和预制光缆清册往往需要各专业设计方案确定后，设计院根据各个专业的图纸出具施工图后才能给出，留给后续长度复测、生产采购、安装集成的时间非常有限，需要集成商与各厂家设计人员和设计院进行充分、有效的沟通。
（3）设计联络会议
公司设计部门牵头负责组织各专业、各厂家的设计人员与业主和设计院召开设计联络会议。在设计联络会上，和相关设计院、业主单位进行细致的沟通，确定以下工作内容：
1）复核投标产品的主要性能和参数，并进行确认。
2）需设计院或用户进行工程项目的详细提资。
3）确定项目里程碑计划。包括方案确定、设计确认、生产完成、厂内联调、系统集成、运输发货、现场调试、验收投运等。
4）讨论各配合厂家、设计院、业主之间的沟通协调机制。
5）决定土建要求/运输尺寸和质量，以及工程设计的各种接口的资料要求。
6）讨论监造、工厂试验及检验问题。
7）讨论运输、安装、调试及验收试验。
8）沟通总进度控制、质量保证程序及质控措施。
2 模块化、工厂化生产
生产加工阶段根据各个专业的耦合关系，做好详细的生产采购计划，将项目生产、采购任务进行分解。按公司质量体系的规定做好产品状态标识，加强生产过程检验和采购到货检验，确保工程产品质量。参与工程实施的人员须按照质量管理体系相关产品作业指导书进行调试、检验及现场服务。
对预制舱式二次组合设备等模块化集成设备，按照新一代智能变电站的功能模块，在厂内进行设备集成。设备入舱集成环节，与项目业主单位和施工单位充分交流，熟悉地区二次电缆安装接线规范要求，做到和现场施工工艺的一致性。
3 一体化、自动化调试
新一代智能变电站的工程项目采用一体化、自动化的调试手段，可最大限度的将厂外工作向厂内转移，提高厂内联调工作效率，减少现场调试的工作量，缩减现场调试周期，提高现场调试质量。具体步骤如下：
1）制订联调方案。制订厂内联调和发货计划，梳理全过程工作任务分解表并提交由业主方审核确认。
2）联调提资。编制工程项目提资清单，向运行单位、设计单位、其他调试单位进行多方位的提资，收集相关ICD模型文件和图纸资料。
3）SCD集成。利用虚端子可视化工具，批量导入各厂家ICD和设计院虚端子，可视化检查虚回路，在线修改后离线导出文件供他方确认。大大提高了SCD集成效率。
4）单体调试和设备互联测试。在设备联调前利用自动化调试工具进行单体调试。各厂家设备进行互联测试，为系统级调试做好装置级的准备。
5）一体化调试。各厂家二次设备1：1模拟现场连接方式进行组网，在厂内进行二次设备的充分联调。联调过程中采用自动化调试工具检验虚回路配置的正确性、核查过程层和间隔层实时数据、进行网络故障定位分析，提高系统调试效率。各厂家、业主、维护与运行单位、设计院、电科院、施工方均派员参加厂内联调，并对联调结果进行验收确认，做到调试、验收一体化，厂内、现场一体化。
4 装配式建设、施工
新一代智能变电站二次设备通过一体化调试方式在厂内进行了充分的系统联调，通过预制舱等模块化集成手段实现了二次设备的安装、接线和整体运输，通过预制式光、电缆的应用，使得模块间建立起快速的连接方案。这都减少了现场调试、施工的工作量。
现场仅需进行预制舱和模块化二次设备的整体就位，模块间二次光电缆的快速插接，二次设备与一次设备的联调传动，变电站与调度远方的通信调试和信息核对。模块化二次设备采用装配式建设、施工方式，大大提高了现场施工效率。
5 结语
本文所述的变电站组织实施方案在国电南瑞所承担的9座新一代智能变电站扩大示范工程中得到应用，通过采用标准化设计、工厂化加工、一体化调试和装配式建设，示范工程项目得以顺利实施。示范变电站应用了预制舱、二次设备模块化集成和预制光缆，采用了工厂化、一体化的调试手段，减少了现场安装、接线、光纤熔接和工程调试的工作量，实现了环保施工，提高了施工效率，节省了大量的人力、物力及资源成本。
参考文献
[1]宋旋坤，李敬如，肖智宏等.新一代智能变电站整体设计方案[J].电力建设，2012.11.
[2]王进虎，杨威，王娜，吕宾宾. 新一代智能变电站站域保护调试技术研究.电力信息与通信技术， 2014.07.
[3]刘强兴，田家运. 新一代智能变电站二次设备与系统优化集成探讨. 电力系统装备，2015.06.
[4]何磊，孟强，田霞.智能变电站试点建设中存在的问题探讨.电工技术，2013.05.
随着国民经济与社会的发展，电网工程质量与工艺要求越来越严格，因此，需要对变电站施工进度进行提高，提高工程施工进度和质量。这就给预制舱式智能变电站提供了推广机会。变电站二次设备现场接线和调试的工作量特别大，并且现场施工要等待土建、电气一次等专业施工完成后才能够进场，这样工程的建设周期会受限制，利用预制舱式二次组合设备，能够让整套二次设备由厂家来集成，让工程化加工最大化，减少现场中的二次接线，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。
1 预制舱技术特点
预制舱开创了变电站“标准化设计、工厂化加工、装配式建设”全新建设模式。新的建设模式：减少占地面积、节约环境资源、降低基建投入成本，同时有效缩短了智能变电站的建设、调试周期，实现快速建站；新的建设工艺：模块化设计，方便拆装组合；可以快速更换设备，易于建立检修元件库，减少备用间隔投资；通用工艺，简化装配，节能环保，提高现场施工效率，同时又确保了工程实施的安全和质量水平；新的自动化技术：提升了变电站的总体智能化水平，提高了变电站的安全可靠性，进一步凸显了变电站工业设施的定位，为智能电网的绿色、健康发展奠定了坚实基础。
2 模块化二次组合设备及优势
2.1 模块化二次组合基本定义
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。整套二次设备由厂家集成，并在在工厂内完成屏柜间相关配线等工作，并作为一个整体运输至工程现场，在现场实现与一次设备、土建对接。预制舱组合二次设备一般按二次系统特点及服务的一次对象进行模块化组合。
2.2 模块化二次组合优势
模块化二次组合实现标准化设计、工厂化加工、装配式建设。建构筑物主要构件采用工厂预制，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）对比二次设备小室，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，并且减少了环节污染。
（2）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。
（3）预制舱式组合二次设备对联调模式也进行了改变，利用工场联调+现场调试模式。在工场中模拟出设计的运行情况，对全站五防逻辑、信号点表命名等设备SCD文件的固化工作进行完成，在现场仅仅需要和以此设备之间进行传动验证。
（4）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。
（5）节省费用。二次身材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。
（6）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子六十以上。
3 智能变电站二次系统现状
当前在智能变电站的建设过程中，二次设备都是在施工现场来完成安装与调试的，这就主要存在有以下的一些问题。
（1）会受到施工工序限制，施工周期较长。二次屏柜的安装是在土建施工结束之后方能进行；与二次系统的光/电缆接线，也是在屏柜安装完成后才能进行。这就让二次系统的安装调试受制于土建、一次设备的施工安装时间及进度。
（2）现场工作量较大，效率不高。智能变电站的调试项目相当多，并且技术较为复杂，这就要求厂家的售后人员必须要常驻现场进行参与到施工调试之中，这种方式效率较低，并且当智能变电站在电网内全面推广建设之后，各个厂家以及调试单位往往难以进行有效的应对。
（3）现场施工环境不好，存在一定的隐患。智能变电站中使用了大量的光口接线，但是工程现场施工环境不好，有着大量的灰尘，并且二次设备装置的光口不能够得到有效的保护，这对装置光口后期运行的性能以及寿命带来隐患。
（4）需要设置独立的二次小室，导致占地面积增加。常规的二次设备都需要设置独立的控制室，需占用土地资源，即增加土建施工量又不利于土地资源的节约。
4 结束语
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。预制舱式组合二次设备使用工厂加工、现场吊装的方法，省去了建筑物施工过程之中的结构、砌筑、装饰以及电气安装等多个环节，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。同时因为对减少流程进行了改善，将传统的串行施工模式，改为并行施工模式，这样可以有效的提高设计、施工的效率，有效的缩减了建设工期，同时还可以大幅度的减少二次设备的现场的调试项目。因为预制舱实用的是环保集成材料来进行拼装，就地布置在配电间隔内，能有效的减少二次光/电缆的长度，使得工程造价得以降低。
参考文献
[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]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.
[3]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（04）：59-60.108
[4]盛晓云.标准配送式智能变电站建设实践[J].电力讯息，2014（01）：104-105.
作者简介
王国玉（1966-），男，河南省许昌市人。现为许继电气股份有限公司技术中心工程师，从事电力系统继电保护及控制装置研发工作。
罗红（1970-），女，河南省许昌市人。现为许继集团有限公司营销中心工程师，从事从事营销管理工作。
中图分类号：TU271 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）09（a）-0037-02
为贯彻国网公司系统全面开展“资源节约型、环境友好型、工业化”的试点变电站建设精神，建设更高安全质量目标的输变电工程，实现国网公司建设标准化变电站目标。应用装配式建、构筑，实现了“标准化设计、工厂化加工、模块化建设”，减少现场“湿作业”，提高机械化施工应用范围，减少现场劳动力投入，缩短建设施工周期，降低现场安全风险，提高工程建设质量、工艺水平。
（1）标准化设计。应用通用设计、通用设备，全面实现设备型式、回路接线、建构筑物标准化。
（2）工厂化加工。建、构筑物主要构件，采用工厂预制结构型式；一、二次集成设备最大程度实现工厂内规模生产、集成调试。
（3）模块化建设。建、构筑物采用装配式结构，采用通用设备基础，降低现场安全风险，提高工程质量。
变电站构筑物的装配范围包括围墙、防火墙、电缆沟、构支架、设备基础、水工构筑物等。通过统一围墙、防火墙、电缆沟、构支架等构筑物类型、结构形式，形成标准化预制构件，实现工厂规模化生产；通过规范设备基础尺寸模数，达到标准化设计和施工，提高施工工艺。编制标准设计，提高工程建设效率、工艺水平、安全质量。
1 变电站围墙的研究
变电站实体围墙，可分为大砌块实体围墙（水泥砂浆抹面）、装配式板墙等类型。
1.1 大砌块实体围墙（水泥砂浆抹面）
大砌块实体围墙（水泥砂浆抹面）墙体材料通常选用加气混凝土砌体蒸压粉煤灰多孔砖、加气混凝土砌体蒸压矿渣砖、加气混凝土砌体蒸压煤渣砖等材料砌筑，预制混凝土压顶，水泥砂浆抹面。
大砌块实体围墙（水泥砂浆抹面）特性。大砌块实体围墙（水泥砂浆抹面），采用加气混凝土砌块砌筑，配以预制清水混凝土压顶，减轻了墙体重量，减少了地基压力，减少不均匀沉降，消降龟裂，有效解决墙面开裂质量问题。
大砌块围墙没有摆脱传统墙体施工做法，现场仍存在湿作业，没有完全实现模块化建设的要求。
1.2 装配式围墙
变电站装配式板墙形式主要有以下几种：预制混凝土柱加预制墙板实体围墙、型钢柱加预制墙板实体围墙。装配式板墙由柱和墙板组成，其中柱有混凝土柱、型钢柱，墙板有预制混凝土实心板、纤维水泥压力板（AS板）等材料。墙柱作为围墙的主要受力构件，与基础的固定主要采用地脚螺栓连接和杯口连接两种做法。
1.3 国网公司110（66）kV智能变电站模块化建设通用设计推荐方案
目前装配式围墙单位造价偏高，成为制约装配式围墙全面推广的一个因素。但国网建设部仍期待装配式围墙的发展前景，在110 kV模块化变电站推荐采用大砌块实体围墙的同时，提出如果价格趋同的情况下，110 kV模块化变电站通用设计方案可以采用装配式围墙。
2 主变防火墙的研究
变电站主变防火墙可分为框架填充墙式、现浇混凝土板式和预制装配式等类型。（1）框架式填充墙。混凝土框架清水砌体防火墙是先浇筑混凝土独立基础，然后浇筑上部的框架梁和框架柱，最后用节能环保砖填充框架内部。此种做法需混凝土框架达到设计强度后才能拆除模板以及进行填充填的砌筑，再加上对墙体的工艺要求较高，所以其施工工期较长，一般需要1～1.5个月。（2）现浇混凝土板式防火墙。现浇混凝土板式防火墙的做法通常是先浇筑混凝土条形基础，然后对墙身钢筋混凝土面板一次性浇筑施工。由于墙体较高，混凝土要分层连续浇筑，分层高度小于等于1 m，每小时浇筑高度不得超过2 m。为了保证墙体厚度一致，混凝土模板上还需设置间距小于等于0.5 m的对拉螺栓，待混凝土养护到设计强度的75%以上才能拆除模板。此法的混凝土施工量较大，施工要求较严，施工工期也较长。（3）装配式防火墙。可分为框架+墙板防火墙、框架+大砌块防火墙、钢结构+墙板防火墙等类型。装配式防火墙，采用层插式安装方式，具有结构简单、安装方便、抗荷载系数高、自洁力强、免维护时间长等优点。柱：可采用钢筋混凝土现浇柱，柱顶预留地脚螺栓。板：可采用清水混凝土预制条板或ALC板。（4）国网公司110（66）kV智能变电站模块化建设通用设计推荐方案。国网110（66）kV智能变电站模块化建设（2015版）通用设计技术导则中，第七章7.5.4装配式构筑物章节要求“防火墙宜采用框架+大砌块，框架+预制墙板、清水钢筋混凝土等型式。按通用设备防火墙宽10 m、6.5 m，墙体需要满足耐火极限≥3 h要求。”
3 电缆沟研究
3.1 电缆沟类型
变电站电缆沟主要有现浇混凝土或钢筋混凝土电缆沟、砌体电缆沟、预制钢筋混凝土电缆沟、复合材料预制式电缆沟、钢制电缆槽盒等。预制钢筋混凝土电缆沟，由工厂预制沟体，运到现场再进行组装。施工快捷，沟体平整，工序较少。复合材料预制式电缆沟，采用玻璃纤维及树脂类复合制成，经高压、高温模压工艺一次成型。钢制电缆槽盒，采用槽式加强型专用型材组装而成，包括电缆槽盒、盖板、槽盒固定隔板及支架，整体采用热浸镀锌处理，能够长期防腐防锈、整体美观、材料可回收。由于复合材料预制式电缆沟价格较高，预制钢筋混凝土电缆沟构件较重，因此，变电站电缆沟仍采用砌体电缆沟、现浇混凝土或钢筋混凝土电缆沟。
3.2 电缆沟盖板
电缆沟盖板包括细石混凝土成品电缆沟盖板、无机复合电缆沟盖板、有机复合电缆沟盖板。
3.3 电缆支架
电缆支架包括角钢电缆支架、玻璃钢电缆支架、复合支架等。角钢支架，机械性能高，成本较低，耐腐蚀性能稍弱，会生成涡流，100元/套；玻璃钢支架，强度高、重量轻、整体绝缘，防止产生涡流，防腐蚀好，成本较高，130元/套；复合支架，强度高，耐腐蚀性强，电绝缘性好，防涡流，成本较高，120元/套。
综合性价比，推荐采用角钢支架。
4 构支架及基础研究
构架上部结构采用普通钢管，柱杆段之间采用法兰连接。构架梁采用三角形格构式桁架结构。支架上部结构，在变电站中设备支架采用设备厂家配送支架柱，现场安装的方式，与基础采用地脚螺栓连接。国网110（66）kV智能变电站模块化建设（2015版）通用设计技术导则，第七章7.5.4装配式构筑物章节要求“构、支架统一采用钢结构，钢结构连接方式宜采用螺栓连接。户外GIS变电站宜采用两回一跨构架，构架柱采用钢管A型柱，构架梁采用三角形钢桁架梁；户外AIS变电站宜采用联合构架，构架柱宜采用钢管独立柱和钢管A柱联合结构，构架梁采用独立钢管梁或三角形钢桁架梁。构架柱与基础采用地脚螺栓连接。
5 设备基础研究
GIS设备基础宜采用筏板+支墩的基础型式。主变基础宜采用采用筏板+支墩的基础型式。筏板厚度为500 mm，室外主变压器油坑尺寸按通用设备为10 000 mm×8 000 mm。小型设备基础有箱（柜）体基础、投光灯基础、路灯基础等。箱（柜）体基础采用现浇混凝土基础，投光灯基础可采用预制混凝土，路灯基础可采用现浇混凝土形式，基础与设备的连接均采用地脚螺栓的连接形式。
6 结语
目前装配式围墙在国网公司工程中大规模开始应用，而装配式构筑物是智能变电站的重要环节之一。该文对装配式构筑物进行了详细论述和研究，对于智能变电站的发展有一定的借鉴意义。
