湘能楚天電力集團(tuán)  李國忠

結(jié)合目前變電站的建設(shè)工作開展來說，預(yù)制艙式變電站是一種全新的變電站建設(shè)模式，能夠充分滿足當(dāng)前變電站建設(shè)規(guī)劃的需求。本文在研究過程中，結(jié)合預(yù)制艙式變電站在制作、運(yùn)輸、施工以及運(yùn)行過程中的問題，從規(guī)劃布局視角出發(fā)，就預(yù)制艙變電站的建設(shè)方案進(jìn)行了探討，并基于其基本架構(gòu)布局以及電氣接口設(shè)計(jì)等方面內(nèi)容對在方案規(guī)劃過程中涉及到的關(guān)鍵技術(shù)展開了相應(yīng)的分析。在進(jìn)行預(yù)制艙式變電站的設(shè)計(jì)布局上，針對方案的規(guī)劃，需要充分考慮變電站使用需求，合理進(jìn)行設(shè)計(jì)方案布局。同時(shí)在進(jìn)行配電站設(shè)計(jì)的過程中，通過合理進(jìn)行關(guān)鍵技術(shù)配置，確保在進(jìn)行預(yù)制艙式變電站方案制定的過程中，能夠充分立足實(shí)際需求出發(fā)，強(qiáng)調(diào)變電站設(shè)計(jì)目標(biāo)的從分達(dá)成。預(yù)制艙式變電站是近年來隨著變電站技術(shù)發(fā)展提出的一種全新的變電站設(shè)計(jì)方案。在進(jìn)行架構(gòu)布局上對應(yīng)的方案是：

一、整體結(jié)構(gòu)布局方案

在進(jìn)行整體的結(jié)構(gòu)布局上，要充分立足預(yù)制艙變電站使用要求進(jìn)行設(shè)計(jì)方案制定。

（一）基礎(chǔ)設(shè)備構(gòu)成

針對預(yù)制艙的布局來說，在進(jìn)行相應(yīng)布局方案規(guī)劃上涵蓋了諸多基礎(chǔ)設(shè)備， 諸如艙體、照明以及暖通設(shè)備，此外還要進(jìn)行相應(yīng)的消防以及安防設(shè)備的使用，還包括一些二次設(shè)備等。通過不同設(shè)備的綜合運(yùn)用和接線設(shè)計(jì)，確保最終完成的預(yù)制艙式變電站的結(jié)構(gòu)布局能夠充分實(shí)現(xiàn)預(yù)期變電站設(shè)計(jì)要求。同時(shí)在進(jìn)行整體的變電站設(shè)計(jì)完成后，還需要進(jìn)行調(diào)試操作。通過調(diào)試，保證變電站能夠充分符合實(shí)踐運(yùn)行的需求，促使其充分實(shí)現(xiàn)自身作用的發(fā)揮。在完成整個預(yù)制艙式變電站的設(shè)計(jì)后，按照項(xiàng)目現(xiàn)場的需求，通常會是將其作為整體運(yùn)輸，也存在將其看作多個單體運(yùn)輸?shù)那闆r。

（二）基于環(huán)境考量進(jìn)行方案設(shè)計(jì)規(guī)劃

在進(jìn)行預(yù)制艙設(shè)計(jì)過程中，還充分納入對不同極端條件的影響，在進(jìn)行相應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)劃上合理的進(jìn)行抗震性能的設(shè)計(jì)融入，確保艙體使用穩(wěn)定性。針對南方以及北方地區(qū)來說，要求在艙體設(shè)計(jì)方案制定上也存在一定的差異。

比如，如果預(yù)制艙變電站的使用環(huán)境是北方，那么在進(jìn)行預(yù)制艙設(shè)計(jì)的過程中，需要合理的進(jìn)行艙頂設(shè)計(jì)，要求在箱頂以及斜頂設(shè)計(jì)上，二者的角度應(yīng)該盡可能增大，通過這種方式，有效的實(shí)現(xiàn)積水以及積雪情況的預(yù)防，確保預(yù)制艙的使用效果。而在南方地區(qū)來說，主要是有較多的降水發(fā)生概率。所以在進(jìn)行艙頂設(shè)計(jì)方案的制定上，僅僅考慮積水的預(yù)防即可。所以一般來說，在箱頂以及斜頂設(shè)計(jì)上通常會將二者之間的角度設(shè)定為50度。通過這種方式，即便是在降雨較多的季節(jié)，也不會有積水的情況發(fā)生。為了盡可能保障預(yù)制艙的使用壽命，針對雨雪天氣除了合理進(jìn)行角度規(guī)劃外，在艙體的外部還進(jìn)行了防水材料的涂層設(shè)計(jì)，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(shí)間內(nèi)出現(xiàn)銹蝕的情況。

（三）選材方案

在進(jìn)行整體的預(yù)制艙式變電站的材料選用上，考慮到變電站的工作環(huán)境需求，所以要求在變電站的設(shè)計(jì)上盡可能采用有較為出色穩(wěn)定性的材料，能夠充分應(yīng)對大風(fēng)以及雨雪等極端天氣情況。所以在進(jìn)行變電站設(shè)計(jì)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(qiáng)防腐的耐腐蝕要求、抗外力的結(jié)構(gòu)形式采用。同時(shí)為了充分保證預(yù)制艙變電站的使用效果，在進(jìn)行艙體的設(shè)計(jì)上，連接件大量采用不銹鋼或金屬材料發(fā)黑等處理方式，通過這種處理，能夠充分確保艙體內(nèi)零部件工作的順暢。而且為了充分確保艙體工作穩(wěn)定性。

二、 預(yù)制艙式變電站的關(guān)鍵技術(shù)

（一）整體結(jié)構(gòu)布局技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

在進(jìn)行預(yù)制艙式變電站設(shè)計(jì)的過程中，針對其整體的結(jié)構(gòu)規(guī)格設(shè)定，并非是由施工設(shè)計(jì)人員隨意設(shè)定，而是要嚴(yán)格按照相應(yīng)的規(guī)定展開。結(jié)合目前ISO標(biāo)準(zhǔn)的要求，確保預(yù)制艙式變電站的外觀設(shè)計(jì)能夠充分滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。

（二）設(shè)備走線技術(shù)要求

要求在進(jìn)行接線處理上，要嚴(yán)格基于國家電網(wǎng)科（2012）143號文件的要求，確保接線的有序、合理。在進(jìn)行電纜以及光纜接口的設(shè)計(jì)上，要盡可能確保符合標(biāo)準(zhǔn)化的要求，基于標(biāo)準(zhǔn)化的規(guī)范，促使在接線實(shí)現(xiàn)上能夠提升接線效率。而且從預(yù)制艙變電站的設(shè)計(jì)布局情況來說，既有的變電站在進(jìn)行接線上，一般是使用預(yù)制式電纜以及光纜進(jìn)行接線。在接線處理上主要有兩種方式，第一種是上進(jìn)線電纜架橋方式，還有一種是艙體底部進(jìn)線方式。

上進(jìn)線電纜架橋方式主要是采取上部進(jìn)線的模式來進(jìn)行接線處理。在具體操作的實(shí)現(xiàn)上，一般會在整個預(yù)制艙的頂部進(jìn)行橫梁的設(shè)計(jì)，數(shù)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(jìn)行電纜的吊架，而后對電纜做出相應(yīng)分流，分流的電纜則直接進(jìn)行到機(jī)柜。在進(jìn)行處理的過程中，上進(jìn)線電纜架橋方式是目前預(yù)制艙式變電站走線常用的方式，通過這種方式進(jìn)行走線處理，能夠充分確保在進(jìn)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(zhǔn)確性。但是在采用這種方式走線時(shí)需要注意的是，要做好相應(yīng)的密封工作，防止雨塵進(jìn)入到艙體。同時(shí)合理的密封也可以規(guī)避一些小動物進(jìn)入艙體損壞設(shè)備。

另外一種走線方式是艙體底部進(jìn)線。也就是說在預(yù)制艙的底部進(jìn)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(shí)現(xiàn)更便捷，所以走線設(shè)計(jì)的目的要充分結(jié)合接線需求展開。采用底部走線，需要結(jié)合不同接線處的接線需求在箱壁進(jìn)行對應(yīng)開口。而且為了盡可能減少開口，同時(shí)最大化滿足內(nèi)部接線工作對走線的要求，一般會進(jìn)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(shè)備的工作技術(shù)要求

在進(jìn)行預(yù)制艙的二次設(shè)備的設(shè)計(jì)布局上，需要結(jié)合不同設(shè)備的工作需求進(jìn)行對應(yīng)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)對策的制定。比如在進(jìn)行照明設(shè)備的技術(shù)實(shí)現(xiàn)上，作用在于照明。為盡可能確保資源的節(jié)省，對照明設(shè)備的工作方式以及工作時(shí)間要做出合理的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。一般采用感應(yīng)式照明設(shè)計(jì)，以充分達(dá)成資源節(jié)約效果。在艙內(nèi)暖通設(shè)備的工作實(shí)現(xiàn)上，要求通過空調(diào)系統(tǒng)的布局，實(shí)現(xiàn)對艙內(nèi)溫度的有效調(diào)節(jié)和管控，確保溫度能夠滿足設(shè)備工作要求。另外還要進(jìn)行排風(fēng)系統(tǒng)布局。排風(fēng)系統(tǒng)作用是實(shí)現(xiàn)空氣的流通。為了盡可能確保變電站運(yùn)營的效益，以及便于相應(yīng)管理人員對預(yù)制艙變電站的工作情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，需要在預(yù)制艙式變電站中進(jìn)行監(jiān)控、安防以及報(bào)警等系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

三、預(yù)制艙式變電站設(shè)計(jì)的問題及對策

在當(dāng)前預(yù)制艙式變電站的設(shè)計(jì)過程中，存在較多的問題，主要是頂蓋防漏設(shè)計(jì)、墻壁隔熱保暖性能差、底座基礎(chǔ)水平度引起的艙體拼接問題。

（一）頂蓋漏雨應(yīng)對舉措

頂蓋漏雨情況是預(yù)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(wǎng)” 反錯措施中，嚴(yán)格禁止在“南網(wǎng)”范圍內(nèi)使用，所以，做好頂蓋防漏設(shè)計(jì)是非常關(guān)鍵的。

首先，應(yīng)采用“雙保險(xiǎn)” 防漏設(shè)計(jì)，頂蓋面采用大板折邊，盡量設(shè)計(jì)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(jié)構(gòu)。

第二，在頂面板拼縫折邊下端設(shè)計(jì)反向“U”型槽，“U”型槽必須與板面拼接縫重合，當(dāng)頂面板焊縫出現(xiàn)質(zhì)量問題或由于使用時(shí)間太久引起的滲水由“U”槽接住并導(dǎo)向艙外?！癠”槽的下部空間填充隔熱防火材料，達(dá)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(yù)制艙內(nèi)吊頂對艙體內(nèi)頂部進(jìn)行裝飾及照明、消防等設(shè)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(huán)，墻面應(yīng)該采用通用性強(qiáng)、能進(jìn)行多種填料物裝填的靈活性墻面板。一組墻面板由內(nèi)、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(nèi)部形成20—60mm厚的半空框結(jié)構(gòu)，空框內(nèi)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(nèi)、外門板采用“背靠背”安裝方式，通過內(nèi)外安裝螺桿的錯位設(shè)計(jì)，并在立柱內(nèi)外與墻板結(jié)合面增加一圈防水密封膠墊，把內(nèi)、外門板固定在艙體結(jié)構(gòu)的立柱上，形成兩層金屬結(jié)構(gòu)層加兩層保溫層的“四層”艙體墻面，所有墻面板設(shè)計(jì)成一種統(tǒng)一規(guī)格尺寸，便于批量生產(chǎn)和互換，形成通用性極強(qiáng)、保溫隔熱性能可控，防水及強(qiáng)度可靠的模塊化艙體墻面。

（三）底座基礎(chǔ)水平度引起的艙體拼接改進(jìn)對策

預(yù)制艙變電站在施工及運(yùn)行過程中 ，基礎(chǔ)質(zhì)量問題難以滿足預(yù)制艙體拼接的要求，特別是水平度問題。若過分強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)質(zhì)量，成本將會增加很多，但基礎(chǔ)水平度達(dá)不到要求就進(jìn)行吊裝就位，很容易因?yàn)榛A(chǔ)問題引起拼縫結(jié)合間隙過大或間隙不均。 因此，在艙體制作時(shí)，應(yīng)該設(shè)計(jì)成艙體底座適度調(diào)平裝置。采用在底座槽鋼上開孔并安裝調(diào)平螺桿的方式進(jìn)行底座微調(diào)，螺桿兩個一組，垂直于基礎(chǔ)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(chǔ)上，一段艙體上裝設(shè)兩組或多組調(diào)平裝置，當(dāng)不需要調(diào)節(jié)時(shí)，調(diào)平裝置不防礙底座就位，當(dāng)需要調(diào)整時(shí)適度調(diào)節(jié)，整體調(diào)整合格之后再進(jìn)行基礎(chǔ)灌漿，使艙體拼縫達(dá)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(jié)語

在進(jìn)行預(yù)制艙式變電站的設(shè)計(jì)方案制定上，首先是要對整個變電站的工作需求進(jìn)行明確，嚴(yán)格按照需求進(jìn)行預(yù)制艙式變電站設(shè)計(jì)方案的制定。本文在研究過程中，結(jié)合預(yù)制艙式變電站的工作需求出發(fā)，就其相應(yīng)的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了探討，并結(jié)合在設(shè)計(jì)規(guī)劃過程中涉及到的關(guān)鍵技術(shù)展開了分析。