湘能楚天電力集團  李國忠

結合目前變電站的建設工作開展來說，預制艙式變電站是一種全新的變電站建設模式，能夠充分滿足當前變電站建設規劃的需求。本文在研究過程中，結合預制艙式變電站在制作、運輸、施工以及運行過程中的問題，從規劃布局視角出發，就預制艙變電站的建設方案進行了探討，并基于其基本架構布局以及電氣接口設計等方面內容對在方案規劃過程中涉及到的關鍵技術展開了相應的分析。在進行預制艙式變電站的設計布局上，針對方案的規劃，需要充分考慮變電站使用需求，合理進行設計方案布局。同時在進行配電站設計的過程中，通過合理進行關鍵技術配置，確保在進行預制艙式變電站方案制定的過程中，能夠充分立足實際需求出發，強調變電站設計目標的從分達成。預制艙式變電站是近年來隨著變電站技術發展提出的一種全新的變電站設計方案。在進行架構布局上對應的方案是：

一、整體結構布局方案

在進行整體的結構布局上，要充分立足預制艙變電站使用要求進行設計方案制定。

（一）基礎設備構成

針對預制艙的布局來說，在進行相應布局方案規劃上涵蓋了諸多基礎設備， 諸如艙體、照明以及暖通設備，此外還要進行相應的消防以及安防設備的使用，還包括一些二次設備等。通過不同設備的綜合運用和接線設計，確保最終完成的預制艙式變電站的結構布局能夠充分實現預期變電站設計要求。同時在進行整體的變電站設計完成后，還需要進行調試操作。通過調試，保證變電站能夠充分符合實踐運行的需求，促使其充分實現自身作用的發揮。在完成整個預制艙式變電站的設計后，按照項目現場的需求，通常會是將其作為整體運輸，也存在將其看作多個單體運輸的情況。

（二）基于環境考量進行方案設計規劃

在進行預制艙設計過程中，還充分納入對不同極端條件的影響，在進行相應的結構設計規劃上合理的進行抗震性能的設計融入，確保艙體使用穩定性。針對南方以及北方地區來說，要求在艙體設計方案制定上也存在一定的差異。

比如，如果預制艙變電站的使用環境是北方，那么在進行預制艙設計的過程中，需要合理的進行艙頂設計，要求在箱頂以及斜頂設計上，二者的角度應該盡可能增大，通過這種方式，有效的實現積水以及積雪情況的預防，確保預制艙的使用效果。而在南方地區來說，主要是有較多的降水發生概率。所以在進行艙頂設計方案的制定上，僅僅考慮積水的預防即可。所以一般來說，在箱頂以及斜頂設計上通常會將二者之間的角度設定為50度。通過這種方式，即便是在降雨較多的季節，也不會有積水的情況發生。為了盡可能保障預制艙的使用壽命，針對雨雪天氣除了合理進行角度規劃外，在艙體的外部還進行了防水材料的涂層設計，通過這種方式即便是有大量的降雨或是降雪，也可以盡可能保證艙體的使用效益，不至于在短時間內出現銹蝕的情況。

（三）選材方案

在進行整體的預制艙式變電站的材料選用上，考慮到變電站的工作環境需求，所以要求在變電站的設計上盡可能采用有較為出色穩定性的材料，能夠充分應對大風以及雨雪等極端天氣情況。所以在進行變電站設計方案制定過程中，針對材料的篩選，一般會選擇金屬鋼板加強防腐的耐腐蝕要求、抗外力的結構形式采用。同時為了充分保證預制艙變電站的使用效果，在進行艙體的設計上，連接件大量采用不銹鋼或金屬材料發黑等處理方式，通過這種處理，能夠充分確保艙體內零部件工作的順暢。而且為了充分確保艙體工作穩定性。

二、 預制艙式變電站的關鍵技術

（一）整體結構布局技術標準

在進行預制艙式變電站設計的過程中，針對其整體的結構規格設定，并非是由施工設計人員隨意設定，而是要嚴格按照相應的規定展開。結合目前ISO標準的要求，確保預制艙式變電站的外觀設計能夠充分滿足標準規定。

（二）設備走線技術要求

要求在進行接線處理上，要嚴格基于國家電網科（2012）143號文件的要求，確保接線的有序、合理。在進行電纜以及光纜接口的設計上，要盡可能確保符合標準化的要求，基于標準化的規范，促使在接線實現上能夠提升接線效率。而且從預制艙變電站的設計布局情況來說，既有的變電站在進行接線上，一般是使用預制式電纜以及光纜進行接線。在接線處理上主要有兩種方式，第一種是上進線電纜架橋方式，還有一種是艙體底部進線方式。

上進線電纜架橋方式主要是采取上部進線的模式來進行接線處理。在具體操作的實現上，一般會在整個預制艙的頂部進行橫梁的設計，數量一般是兩根。通過橫梁為走線提供便捷。在走線處理上，橫梁的作用在于進行電纜的吊架，而后對電纜做出相應分流，分流的電纜則直接進行到機柜。在進行處理的過程中，上進線電纜架橋方式是目前預制艙式變電站走線常用的方式，通過這種方式進行走線處理，能夠充分確保在進行接線上，可以清晰的獲取到不同線路的走向，確保接線的準確性。但是在采用這種方式走線時需要注意的是，要做好相應的密封工作，防止雨塵進入到艙體。同時合理的密封也可以規避一些小動物進入艙體損壞設備。

另外一種走線方式是艙體底部進線。也就是說在預制艙的底部進行開口，從而為接線工作開展提供一定的便捷。走線的目的在于充分確保接線工作實現更便捷，所以走線設計的目的要充分結合接線需求展開。采用底部走線，需要結合不同接線處的接線需求在箱壁進行對應開口。而且為了盡可能減少開口，同時最大化滿足內部接線工作對走線的要求，一般會進行多芯連接器的使用，通過連接器來完成光纜以及電纜的連接和牽引，確保為界限工作開展提供最大的便捷。

（三）設備的工作技術要求

在進行預制艙的二次設備的設計布局上，需要結合不同設備的工作需求進行對應的技術實現對策的制定。比如在進行照明設備的技術實現上，作用在于照明。為盡可能確保資源的節省，對照明設備的工作方式以及工作時間要做出合理的標準規定。一般采用感應式照明設計，以充分達成資源節約效果。在艙內暖通設備的工作實現上，要求通過空調系統的布局，實現對艙內溫度的有效調節和管控，確保溫度能夠滿足設備工作要求。另外還要進行排風系統布局。排風系統作用是實現空氣的流通。為了盡可能確保變電站運營的效益，以及便于相應管理人員對預制艙變電站的工作情況進行實時監控，及時發現問題，需要在預制艙式變電站中進行監控、安防以及報警等系統設計。

三、預制艙式變電站設計的問題及對策

在當前預制艙式變電站的設計過程中，存在較多的問題，主要是頂蓋防漏設計、墻壁隔熱保暖性能差、底座基礎水平度引起的艙體拼接問題。

（一）頂蓋漏雨應對舉措

頂蓋漏雨情況是預制艙變電站比較普遍的問題，特別是在雨水多的南方，更被“南方電網” 反錯措施中，嚴格禁止在“南網”范圍內使用，所以，做好頂蓋防漏設計是非常關鍵的。

首先，應采用“雙保險” 防漏設計，頂蓋面采用大板折邊，盡量設計成縱向接縫而減少橫向接縫，縱向板與板由頂面采用滿焊連接，連接之后再整體防腐處理，形成頂蓋面整體結構。

第二，在頂面板拼縫折邊下端設計反向“U”型槽，“U”型槽必須與板面拼接縫重合，當頂面板焊縫出現質量問題或由于使用時間太久引起的滲水由“U”槽接住并導向艙外。“U”槽的下部空間填充隔熱防火材料，達到隔熱防凍要求。防火材料下面再用頂蓋底板封住，也可以在預制艙內吊頂對艙體內頂部進行裝飾及照明、消防等設施安裝。此方案徹底解決了 艙體頂蓋防漏問題。

（二）墻壁隔熱保暖性能提升對策

艙體墻面也是艙體制作過程中重要的一環，墻面應該采用通用性強、能進行多種填料物裝填的靈活性墻面板。一組墻面板由內、外兩種外形尺寸完全一致的門板組成，每一門板由一塊金屬板四周折邊，內部形成20—60mm厚的半空框結構，空框內部填充巖棉或聚胺脂或其他防火保溫材料，滿足不同用戶需求。每一組內、外門板采用“背靠背”安裝方式，通過內外安裝螺桿的錯位設計，并在立柱內外與墻板結合面增加一圈防水密封膠墊，把內、外門板固定在艙體結構的立柱上，形成兩層金屬結構層加兩層保溫層的“四層”艙體墻面，所有墻面板設計成一種統一規格尺寸，便于批量生產和互換，形成通用性極強、保溫隔熱性能可控，防水及強度可靠的模塊化艙體墻面。

（三）底座基礎水平度引起的艙體拼接改進對策

預制艙變電站在施工及運行過程中 ，基礎質量問題難以滿足預制艙體拼接的要求，特別是水平度問題。若過分強調基礎質量，成本將會增加很多，但基礎水平度達不到要求就進行吊裝就位，很容易因為基礎問題引起拼縫結合間隙過大或間隙不均。 因此，在艙體制作時，應該設計成艙體底座適度調平裝置。采用在底座槽鋼上開孔并安裝調平螺桿的方式進行底座微調，螺桿兩個一組，垂直于基礎面的螺桿下部頂在厚度適中的小鋼板上，小鋼板受力面落于艙體的基礎上，一段艙體上裝設兩組或多組調平裝置，當不需要調節時，調平裝置不防礙底座就位，當需要調整時適度調節，整體調整合格之后再進行基礎灌漿，使艙體拼縫達到組裝艙體需要的精度，成本增加不多，但保證了 艙體拼接的難題。

四、結語

在進行預制艙式變電站的設計方案制定上，首先是要對整個變電站的工作需求進行明確，嚴格按照需求進行預制艙式變電站設計方案的制定。本文在研究過程中，結合預制艙式變電站的工作需求出發，就其相應的設計方案進行了探討，并結合在設計規劃過程中涉及到的關鍵技術展開了分析。