模块化变电站的建设与应用

能源 经济
环球 市场信 息导 报
该 文介绍 了变电站模块化的技术发展 过程及模块化 变电站 的技 术特点 、设备选型 ，通过经济技 术指标的比较 ，提 出了模块化 变电站的应用及
发展 方向。
铙 亿 壹 毵 的 ： 建设 与 应 用
◎王 欣
变电站模块化 的技术发展过程九十年代末，国内一些厂家开 轻 、维护 少、 吊装和运输方便等优点 ，提高了这种模式 的可行 始将 １ ０ ｋ Ｖ开关设备及二次装置在工厂里就安装在预制的箱体 内， 。 性 ，已应用于 ３ ５ ｋ Ｖ及 １ １ ０ ｋ Ｖ 变电站 。这种模式将 以上类型的 其余设备 ，仍按 常规布置。这就是 变电站模 块化 的第一 阶段 即 开关柜拼 装到一个预制 的箱体 内，箱体 采用覆铝锌板等双层金 １ ０ ｋ Ｖ箱式变电站阶段。由于多选用常规开关柜 ， 体积较大 ，导致 属材料 或金邦板等非金属材料 ，中间填 充隔热材料 ，同时箱体 箱体 内操作走廊小 ，维护不便 ，安全性较低 ，整体运输和 吊装不 内设计合理的通风系统 ，并且安装空调 设备 ，使箱体具有防潮、 便， 而且外层钢板选用金属材料 ， 使箱体 的保温、 隔热、 防潮不够。 隔热 、防凝 露等性能。另一种模 式是 户外共箱式 ，将开关设 备 ２ ０ ０ ０年后 ，３ ５ ｋ Ｖ、１ ０ ｋ Ｖ 的开关设备开始分别在工厂安装在 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 预制箱体 内，实现 了变电站模块化 的第二阶段即 ３ ５ ｋ Ｖ 变电站的 能， 外边再加防护壳体。这种模 式相 当于使用 ３ ５ ｋ Ｖ 户外型封闭 两侧箱式阶段 ， 实现 了局部模块化， 箱体 内仍选用常规开关柜， 体 式组合 电器或 １ ０ ｋ Ｖ 户外环 网柜。这些设备结构 紧凑 ，体积小 ， 积大、运输和 吊装不便、操作走廊小 、 维护不便等问题仍然存在。 维护少 ，布局简捷 ，使 变 电站的建设和运行更加简化 ，工厂化 ２ ０ ０ ６年开始提出全封闭、全绝缘 的模块化变电站思路。高压 特点更加突 出，其 实现的技术关键点主要有两个 ，一是开关设 开 关选用封闭式组合电器 ，进出线用拔插式 电缆接头连接 ，中压 备的免维 护 ， 二是大 电流参数 的电缆接头。由于 ３ ５ ｋ Ｖ 电压等级 设备及二次设备都在预装式箱体 内， 在工厂内完成设计、 制造、 安 较少有户外型封 闭式组合 电器产品 ，模块化 变电站的中压 进 出 装和 内部 电气 接 线 ，出厂 前 整组 调 试 合 格后 再 通 过现 场 整体 调 试 线模 块 主 要采 用 的仍 是 拼 装 式 。 即可完成变 电站 的建设 ，这样形成 了变电站模块化的第二阶段 即 变电站的技术经济 比较 ６ ６ ～ １ １ ０ ｋ Ｖ模块化变 电站阶段。 全户外 模块 化 全户 内 ２ ０ １ １ 年 实现了 ３ ５ ｋ Ｖ 变电站除主变压器放置户外 ，其它所 有 ３ ５ ｋ Ｖ户外ＡＩ ｓ ３ ５ ｋ Ｖ产 内常规 布置 设备箱式化 ，并且各模块在设计 中可 以进行整合。各模块分别在 ３ ５ ｋ Ｖ、 １ ０ ｋ Ｖ采 用一体化 变电站 技术方案 １ ０ ｋ Ｖ户 内常规布 置 １ ０ ｋ Ｖ） ￣内常规 布置 工厂内预制、调试完成 ，现场安装时只需将一二次 电缆简单连接 主变５ Ｍ ＶＡ ． ￣ 台 主 变５ Ｍｖ Ａ二 台 主 变５ Ｍｖ Ａ二 台 即可完成变电站建设， 这样实现变 电站模块化 的第 四阶段 即 ３ ５ ｋ Ｖ
箱 式模 块 化 变 电站 。
围墙 内占地面积
现场施工周 期
１ ６ ０ ０
５ ￣ ６ 个月 １ ￣ ２ 个月 ３ ￣ ４ 个月
模块化变 电站总体概述
模块化 变电站提出了一种 变电站建设的新模式 ，它可将变 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 套设备五个主要功能模块。 高压开 关功能模块 为进出线采用拔插式 电缆接头连接的气体 绝 缘 封 闭式 组 合 电器 ：主 变压 器 模块 的 变压 器 高压 进 线采 用 拔 插 式 电缆接头结构 ，中压 出线采用多股 电缆或全绝缘封 闭母线桥架 方式 ：中压开关模块 内采用一体化预装式开关室或户外绝缘全封 闭组合 电器 ；综合 自动化模块采用一体化预装式控制室 ；中压配 套装置模块包括无功补偿装置、接地变压器、消弧线 圈等配套设 备。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 。 以上各功能模块在工厂 中预制并调试完成 ，现场安装时只 需 将 高压 开 关 、主 变压器 、 中压 开 关及 中压 配套 设 备 等模 块 采 用一 次 电缆进行连接 ，综合 自动化模块与其它模块采用二次电缆及通 讯 线路 进行 连 接 ，最 后 进行 整体 调 试 即 可完 成 变 电站 的建 设 。
工程费
２ ３０
１５ ７
其 它费用
常 规检修 维护 。 运行检修
工作 量较大
少维护型设 备．厂家协助 ．工 常规 户 内 设备 检修 维护 ， 工
作量较少 作量较 大
模块化变电站的技术特点
可 靠性
睬瘁带 电部位 多．传 统运 全绝缘 、全 密封设计 ．可 靠性 常规 户 内可 靠性 较低 行可靠性低 高
高压开关模块。 １ １ ０ ｋ Ｖ 及 以上电压等的各种封 闭式组合 电器 综合 自动化模块。 综合 自动化模块主要包括变电站综合 自动化 可 以作 为高 压进 出线 模 块 的基 础 ，此 类设 备集 成 化 程度 高 ， 可 配 置 电压互感器、电流互感器 、避雷器等多种设备。如果进 出线采 系统 、交直流 电源设 备、通信 系统 设 备、图像 监控 设 备 、故 障录 波 ５ ｋ Ｖ及 １ ０ ｋ Ｖ 保 护 设备 在一体 化 预 用工厂预制的整体式 电缆套 管及可插拔式 电缆插接头将更能体现 设 备及 微机 五 防设备 等。 其 中 ３ 装式开关室中分散安装，其余部分放置在一体化预装式控制室内。 模块化的特点，可更方便于安装及运行中的维护。 中压配套装置模块 。无功补偿和消弧线圈可以敞开式布置加 变压器模块。主变压器仍采用户外常规布置，为了减 少现场 接线工作量 ， 变压器模块需要对变压器的进 出线端子进行改进， 一 顶 罩 ，也 可采 用 户 内成 套 设 备安 装 在箱 体 内 ，小容 量 变 电 站也 可 次侧采用可拔插的电缆附件或油气套管与进线模块相连 ，二次侧 与出线模块合并为一个模 ；接地变压器 、站用变均采用干式 电气
各设备 单独安 装 ．土建工 厂 内预制 ，现 场安装厦建 筑工 各设备单独 安装 ，房建工作 安装试验
作量大 作量大 大减少 量大
台计
８３ ９ ９ ３２
（ 万元 ） 设备
３１ ３ ５ ８７
购置费
静 态 建筑
２０ ３ １３ ６
投资
工程费
安装
９ ３ ５２