湘能楚天电力集团  李国忠

结合目前变电站的建设工作开展来说，预制舱式变电站是一种全新的变电站建设模式，能够充分满足当前变电站建设规划的需求。本文在研究过程中，结合预制舱式变电站在制作、运输、施工以及运行过程中的问题，从规划布局视角出发，就预制舱变电站的建设方案进行了探讨，并基于其基本架构布局以及电气接口设计等方面内容对在方案规划过程中涉及到的关键技术展开了相应的分析。在进行预制舱式变电站的设计布局上，针对方案的规划，需要充分考虑变电站使用需求，合理进行设计方案布局。同时在进行配电站设计的过程中，通过合理进行关键技术配置，确保在进行预制舱式变电站方案制定的过程中，能够充分立足实际需求出发，强调变电站设计目标的从分达成。预制舱式变电站是近年来随着变电站技术发展提出的一种全新的变电站设计方案。在进行架构布局上对应的方案是：

一、整体结构布局方案

在进行整体的结构布局上，要充分立足预制舱变电站使用要求进行设计方案制定。

（一）基础设备构成

针对预制舱的布局来说，在进行相应布局方案规划上涵盖了诸多基础设备， 诸如舱体、照明以及暖通设备，此外还要进行相应的消防以及安防设备的使用，还包括一些二次设备等。通过不同设备的综合运用和接线设计，确保最终完成的预制舱式变电站的结构布局能够充分实现预期变电站设计要求。同时在进行整体的变电站设计完成后，还需要进行调试操作。通过调试，保证变电站能够充分符合实践运行的需求，促使其充分实现自身作用的发挥。在完成整个预制舱式变电站的设计后，按照项目现场的需求，通常会是将其作为整体运输，也存在将其看作多个单体运输的情况。

（二）基于环境考量进行方案设计规划

在进行预制舱设计过程中，还充分纳入对不同极端条件的影响，在进行相应的结构设计规划上合理的进行抗震性能的设计融入，确保舱体使用稳定性。针对南方以及北方地区来说，要求在舱体设计方案制定上也存在一定的差异。

比如，如果预制舱变电站的使用环境是北方，那么在进行预制舱设计的过程中，需要合理的进行舱顶设计，要求在箱顶以及斜顶设计上，二者的角度应该尽可能增大，通过这种方式，有效的实现积水以及积雪情况的预防，确保预制舱的使用效果。而在南方地区来说，主要是有较多的降水发生概率。所以在进行舱顶设计方案的制定上，仅仅考虑积水的预防即可。所以一般来说，在箱顶以及斜顶设计上通常会将二者之间的角度设定为50度。通过这种方式，即便是在降雨较多的季节，也不会有积水的情况发生。为了尽可能保障预制舱的使用寿命，针对雨雪天气除了合理进行角度规划外，在舱体的外部还进行了防水材料的涂层设计，通过这种方式即便是有大量的降雨或是降雪，也可以尽可能保证舱体的使用效益，不至于在短时间内出现锈蚀的情况。

（三）选材方案

在进行整体的预制舱式变电站的材料选用上，考虑到变电站的工作环境需求，所以要求在变电站的设计上尽可能采用有较为出色稳定性的材料，能够充分应对大风以及雨雪等极端天气情况。所以在进行变电站设计方案制定过程中，针对材料的筛选，一般会选择金属钢板加强防腐的耐腐蚀要求、抗外力的结构形式采用。同时为了充分保证预制舱变电站的使用效果，在进行舱体的设计上，连接件大量采用不锈钢或金属材料发黑等处理方式，通过这种处理，能够充分确保舱体内零部件工作的顺畅。而且为了充分确保舱体工作稳定性。

二、 预制舱式变电站的关键技术

（一）整体结构布局技术标准

在进行预制舱式变电站设计的过程中，针对其整体的结构规格设定，并非是由施工设计人员随意设定，而是要严格按照相应的规定展开。结合目前ISO标准的要求，确保预制舱式变电站的外观设计能够充分满足标准规定。

（二）设备走线技术要求

要求在进行接线处理上，要严格基于国家电网科（2012）143号文件的要求，确保接线的有序、合理。在进行电缆以及光缆接口的设计上，要尽可能确保符合标准化的要求，基于标准化的规范，促使在接线实现上能够提升接线效率。而且从预制舱变电站的设计布局情况来说，既有的变电站在进行接线上，一般是使用预制式电缆以及光缆进行接线。在接线处理上主要有两种方式，第一种是上进线电缆架桥方式，还有一种是舱体底部进线方式。

上进线电缆架桥方式主要是采取上部进线的模式来进行接线处理。在具体操作的实现上，一般会在整个预制舱的顶部进行横梁的设计，数量一般是两根。通过横梁为走线提供便捷。在走线处理上，横梁的作用在于进行电缆的吊架，而后对电缆做出相应分流，分流的电缆则直接进行到机柜。在进行处理的过程中，上进线电缆架桥方式是目前预制舱式变电站走线常用的方式，通过这种方式进行走线处理，能够充分确保在进行接线上，可以清晰的获取到不同线路的走向，确保接线的准确性。但是在采用这种方式走线时需要注意的是，要做好相应的密封工作，防止雨尘进入到舱体。同时合理的密封也可以规避一些小动物进入舱体损坏设备。

另外一种走线方式是舱体底部进线。也就是说在预制舱的底部进行开口，从而为接线工作开展提供一定的便捷。走线的目的在于充分确保接线工作实现更便捷，所以走线设计的目的要充分结合接线需求展开。采用底部走线，需要结合不同接线处的接线需求在箱壁进行对应开口。而且为了尽可能减少开口，同时最大化满足内部接线工作对走线的要求，一般会进行多芯连接器的使用，通过连接器来完成光缆以及电缆的连接和牵引，确保为界限工作开展提供最大的便捷。

（三）设备的工作技术要求

在进行预制舱的二次设备的设计布局上，需要结合不同设备的工作需求进行对应的技术实现对策的制定。比如在进行照明设备的技术实现上，作用在于照明。为尽可能确保资源的节省，对照明设备的工作方式以及工作时间要做出合理的标准规定。一般采用感应式照明设计，以充分达成资源节约效果。在舱内暖通设备的工作实现上，要求通过空调系统的布局，实现对舱内温度的有效调节和管控，确保温度能够满足设备工作要求。另外还要进行排风系统布局。排风系统作用是实现空气的流通。为了尽可能确保变电站运营的效益，以及便于相应管理人员对预制舱变电站的工作情况进行实时监控，及时发现问题，需要在预制舱式变电站中进行监控、安防以及报警等系统设计。

三、预制舱式变电站设计的问题及对策

在当前预制舱式变电站的设计过程中，存在较多的问题，主要是顶盖防漏设计、墙壁隔热保暖性能差、底座基础水平度引起的舱体拼接问题。

（一）顶盖漏雨应对举措

顶盖漏雨情况是预制舱变电站比较普遍的问题，特别是在雨水多的南方，更被“南方电网” 反错措施中，严格禁止在“南网”范围内使用，所以，做好顶盖防漏设计是非常关键的。

首先，应采用“双保险” 防漏设计，顶盖面采用大板折边，尽量设计成纵向接缝而减少横向接缝，纵向板与板由顶面采用满焊连接，连接之后再整体防腐处理，形成顶盖面整体结构。

第二，在顶面板拼缝折边下端设计反向“U”型槽，“U”型槽必须与板面拼接缝重合，当顶面板焊缝出现质量问题或由于使用时间太久引起的渗水由“U”槽接住并导向舱外。“U”槽的下部空间填充隔热防火材料，达到隔热防冻要求。防火材料下面再用顶盖底板封住，也可以在预制舱内吊顶对舱体内顶部进行装饰及照明、消防等设施安装。此方案彻底解决了 舱体顶盖防漏问题。

（二）墙壁隔热保暖性能提升对策

舱体墙面也是舱体制作过程中重要的一环，墙面应该采用通用性强、能进行多种填料物装填的灵活性墙面板。一组墙面板由内、外两种外形尺寸完全一致的门板组成，每一门板由一块金属板四周折边，内部形成20—60mm厚的半空框结构，空框内部填充岩棉或聚胺脂或其他防火保温材料，满足不同用户需求。每一组内、外门板采用“背靠背”安装方式，通过内外安装螺杆的错位设计，并在立柱内外与墙板结合面增加一圈防水密封胶垫，把内、外门板固定在舱体结构的立柱上，形成两层金属结构层加两层保温层的“四层”舱体墙面，所有墙面板设计成一种统一规格尺寸，便于批量生产和互换，形成通用性极强、保温隔热性能可控，防水及强度可靠的模块化舱体墙面。

（三）底座基础水平度引起的舱体拼接改进对策

预制舱变电站在施工及运行过程中 ，基础质量问题难以满足预制舱体拼接的要求，特别是水平度问题。若过分强调基础质量，成本将会增加很多，但基础水平度达不到要求就进行吊装就位，很容易因为基础问题引起拼缝结合间隙过大或间隙不均。 因此，在舱体制作时，应该设计成舱体底座适度调平装置。采用在底座槽钢上开孔并安装调平螺杆的方式进行底座微调，螺杆两个一组，垂直于基础面的螺杆下部顶在厚度适中的小钢板上，小钢板受力面落于舱体的基础上，一段舱体上装设两组或多组调平装置，当不需要调节时，调平装置不防碍底座就位，当需要调整时适度调节，整体调整合格之后再进行基础灌浆，使舱体拼缝达到组装舱体需要的精度，成本增加不多，但保证了 舱体拼接的难题。

四、结语

在进行预制舱式变电站的设计方案制定上，首先是要对整个变电站的工作需求进行明确，严格按照需求进行预制舱式变电站设计方案的制定。本文在研究过程中，结合预制舱式变电站的工作需求出发，就其相应的设计方案进行了探讨，并结合在设计规划过程中涉及到的关键技术展开了分析。