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。

该变电站总用地面积5.9亩，相比传统变电站，占地面积减少42%。

现场从开工建设到正式投运，只用了短短的7个月时间，比其他同类型变电站周期缩短了四分之一。

2.设备预制仓变电站建设方案
（1）变电站整体方案。

在预制仓变电站的结构设计中，通常会包括110kV 的GIS预制仓、二次自动化预制仓、无功补偿预制仓、消弧线圈预制仓以及变压器预制仓等。

预制仓中的门板、框架以及上盖据需要使用优质冷轧钢板作为材
料，并对表面进行喷砂等方式的防腐处理，框架处钢板的厚度必须保证在2.5毫米以上，门板以及上盖板的厚度必须保证在2毫米以上。

仓体内部的填充物可以选用聚氨酯防火材料，保证仓体具有较强的防火性能。

仓体的设计中必须减少紧固件的外露数量，防止出现水经过紧固件进入壳体内部，对于已经穿透外壳的孔，必须采取有效的密封措施，如果无法避免出现紧固件外露，则应选择不锈钢材质的紧固件，防止出现锈蚀。

每个仓体的内部都应在顶部安装自动烟感系统，烟感系统与自动化系统接通，一旦出现火灾，能够避免火灾的进一步蔓延。

（2）变电站整体建设模式。

在选择模块化预制仓式变电站的建设模式时，需要根据其占地面积与位置的需求来选择，一般选择落地平铺的建设模式，也可以选择立体建设模式，可以将仓体安装在基础层的置顶位置，其设计时必须对仓体承重以及减震系统进行处理。

上下两层的仓体间必须设立有效的隔震设施，用户消除震动与噪音。

上层的仓体结构的总重量要控制在100吨以下，最下层仓体的框架必须能够承受100兆帕以上的應力。

3.预制仓主要技术
（1）仓体防辐射。

预制仓的防辐射主要采取工频辐射防护的方式，对110kV 的预制仓进行防护相对简单，当时进出线接头处比较容易出现问题，所以变压器预制仓需要采取以下防护方案：第一，选择合适的线路接入方式与路径，尽可能使用地下电缆；第二，变电站中应减少分相设备数量，使用三相设备取代，以便可以应用三相电的优势来消除电磁场；第三，应用适当的方法来屏蔽电磁场，对工频电磁辐射采取屏蔽的措施效果非常明显，站内的高压设备与分立式输电设备在运行时会产生电磁场，因此高压设备应使用GIS装置，利用建筑中的技术结构建立屏蔽网，实现对电磁场的屏蔽。

与此同时，在变电站的防雷设计中，可以增加金属网钢筋的数量，使用截面较大的主筋进行连接，还可以通过增加接地极数量，增加金属网的截面等措施提高屏蔽效果。

（2）变电站隔音。

为了保证变电站在工作过程中发出的噪音不会对居民的正常生活造成影响，在进行模块化预制仓式变电站设计时，必须采取以下隔音措施：第一，在设计中选择低噪声轴流风机与消声百页，从源头减小噪声的产生；第二，将变电站设计为具有形状规整、密封隔音等特点的双侧结构箱体；第三，在变电站周边做好环境保护工作，种植相对高大的数木，在美化环境的同时能够起到隔离噪音的效果。

（3）仓体防腐。

为了增强仓体表面的防腐性能，需要对其使用热喷锌、喷砂、喷锌加涂料等方式进行处理，对于不锈钢彩板，则需要使用喷砂、喷户外高档聚氨酯面漆的方式提高防腐性能。

在这些金属材料经过防腐处理后，必须保证其具有较高的附着力，确保仓体表面能够达到40年不出现锈蚀的目的。

与此同时，对于仓体的底架，则需要采用喷砂、喷锌的处理方式，并使用沥青漆进行重度防腐，确保40年不出现锈蚀。

对于喷锌表面的质量要求如下：必须保证涂层均匀，其中锌层的厚度必须保证在55～65微米以上，并且不会出现裂纹、起皮、掉块等缺陷。

（4）仓体密封性能及仓内通风。

为了确保仓体的密封性能可以满足变电站的要求，必须为仓体制作密封条，这些密封条可以使用硅橡胶或三元乙丙等材料制作完成，具有高弹性的特点，且必须保证其使用寿命可以达到10年以上。

与此同时，如果仓体内部设有SF6这类电气设备，必须为其设计专门的监测装置以及排风系统，对仓体上的电动进风风阀以及强制排风轴流风机进行有效控制，保证其能够在需要的时候实现快速起停，电动风阀及轴流风机的总通风量需保证每2min将仓体内空气换气一次。

此外，在仓体的设计中会存在仓体密封性能与通风性能的矛盾，为了解决这一问题，必须对排风系统采用严格的防尘处理，风机的数量必须能够满足排风与除湿操作的实际需求。

预制仓的仓体必须采取抗内燃弧措施，并为其设置专用燃弧泄压通道。

燃弧通道的最佳位置应处于单元柜的上方，并且需要与所有功能隔室的泄压通道形成连接，以确保在电气设备出现故障时的人身安全。

此外，在设置泄压通道时，开关柜顶部不应设置泄压板。

总而言之，在我国电力系统的发展过程中，预制仓式变电站已经成为110kV 配网中的重要组成部分，这类变电站具有占地面积小、投入成本低、施工周期短以及可靠性高的优势，是推动电力系统进一步发展的关键因素。

110kV及以下变电站建设数量越来越多，简單、可靠、建站快速的模块化变电站建设方式势必会引起用户的关注并成为今后变电站建设的主流。