傳統土建新能源變電站與模塊化預制艙變電站對比分析

摘 要：就建站模式、建設周期、安裝調試等方面對模塊化預制艙變電站與傳統式變電站進行了對比，可知模塊化預制艙變電站能夠解決變電站征地難、建設難等問題，縮短建設周期。鑒于此，針對多數新能源項目電站地形復雜、道路運輸和現場施工條件都不好且工期較緊等實際情況，新能源項目可選用模塊化預制艙變電站。

關鍵詞：模塊化;智能化;預制艙

0? ? 引言

2015年9月26日，國家主席習近平提出“中國倡議探討構建全球能源互聯網，推動以清潔和綠色方式滿足全球電力需求”。為適應發展大局，需要加快從傳統能源為主向水電、風電、光伏、核能等清潔低碳能源共同利用轉變。新能源項目建設周期短、地形復雜、道路運輸和現場施工條件不好，而預制艙變電站能縮短建設周期，實現變電站的模塊化，可根據站址地形靈活布置，充分解決變電站征地難、建設難、落地難等難題，是變電站建設的一種新模式。

1? ? 模塊化預制艙變電站簡介

模塊化智能變電站如圖1所示，具有安全可靠、占地面積小、建站周期短、外觀精美、使用壽命長、噪聲低、布局靈活等優點。整站采用緊湊型布局，占地面積和高度相較于土建變電站減少了30%以上，降低了空間占用率;現場土建工作量相較于傳統土建變電站減少了70%以上，設備安裝工作量減少了80%以上;設備進場無需封路，施工過程無揚塵和噪聲污染;外殼可實現全站彩繪，融合企業主題文化，與周邊環境融為一體。

2? ? 模塊化預制艙變電站典型特點

（1）根據不同站的規模，工廠生產周期1～3個月，現場施工周期0.5～1個月。

（2）占地面積小，較傳統變電站建設占地縮小20%～30%。

（3）外殼可采用先進的防腐工藝，25年不銹蝕，50年使用壽命;主要電氣設備采用免維護設備，安全可靠;加工工藝、外觀設計精致。

（4）標準化設計，工廠化加工，裝配式建設，使整站綜合投資與傳統變電站持平或更低;變電站采用先進的成套系統集成技術，緊湊型布局，可節省20%～30%的土地資源。

（5）模塊化結構，可根據站址地理位置不同采取靈活的搭積木式建站模式，也可根據本期、遠期規劃分期建設;遷移方便，可在最短時間內整體異地遷建。

3? ? 傳統土建變電站與預制艙變電站對比

現就建站模式、建設周期、安裝調試等方面對某35 kV預制艙變電站與傳統土建變電站進行對比，如表1所示。

4? ? 某35 kV新能源電站方案對比

某35 kV新能源電站對電氣樓部分進行預裝，其他與傳統變電站相同;預裝式變電站內除35 kV配電裝置外的電氣設備，型式、參數與傳統變電站相同。二者主要區別在于：

（1）預裝式變電站采用預裝箱，傳統變電站蓋房子。

（2）預裝式設備接線、調試由廠家在工廠完成，現場僅需完成吊裝就位和簡單的接線、聯調工作;傳統變電站設備接線和調試均在現場完成。

35 kV配電裝置主要有屋外敞開式配電裝置（AIS）、成套高壓開關柜、SF6充氣柜、HGIS這幾種型式。成套高壓開關柜、SF6充氣柜為屋內布置，AIS、HGIS為屋外布置。目前35 kV配電裝置主要采用成套高壓開關柜型式，AIS、SF6充氣柜、HGIS較少采用。

（1）AIS由于電壓等級高、電氣設備外形尺寸大、絕緣距離大，配電裝置的占地面積相比鎧裝開關柜大很多。施工接線較繁瑣，工期較長，且成本不低，新建項目已基本不采用。

（2）SF6氣體相比于空氣擁有良好的絕緣性能和滅弧能力。SF6充氣柜元件的帶電部分在金屬殼體內連起來，無元件的外部絕緣，使得高壓電器能夠向小型化、集成化發展。充氣柜具有結構緊湊、操作靈活、聯鎖可靠等優點，可靠性較高、分斷能力強，特別適用于比較重要或環境條件較嚴苛的場所。

（3）HGIS是混合型GIS，只是將開關和刀閘做進筒體，母線采用戶外管母，使用起來較為靈活，造價比GIS低，分斷能力比較強，可靠性高。

HGIS也有一些不足之處：1）SF6氣體本身是一種穩定的無毒氣體，但其在工作過程中經過電弧作用會分解出某種低氟化合物;2）HGIS出現故障，更換比較麻煩，設備停電時間較長;3）HGIS設備對裝配要求較高，國內廠家產品質量參差不齊，技術標準不統一，技術不夠成熟、可靠;4）設備本身價格高，造成一次投資費用高;5）不同生產廠家的設備種類配件有差異，售后配套不成熟。

（4）成套高壓開關柜采用空氣絕緣，斷路器可采用真空斷路器或SF6斷路器，模塊化設計，功能強大，能適應不同場合需要，技術成熟可靠，造價低，產品配套及服務成熟，是目前35 kV及以下配電裝置推薦采用產品，除環境特別惡劣或特別重要場合外均適用。

根據本項目條件，AIS和SF6充氣柜方案不適用，對HGIS和高壓開關柜作簡要經濟比較，如表2所示。

5? ? 結語

綜上所述，推廣模塊化預制艙變電站能夠促進能源結構調整和能源技術變革，鑒于有些新能源項目電站地形復雜，道路運輸和現場施工條件都不好，且工期較緊，而預制艙變電站建站模式更加靈活，方案經濟性比選差別不大，建議選用預制艙變電站（高壓開關柜）。

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收稿日期：2020-03-25

作者簡介：鄒平麗（1987—），女，山東威海人，助理工程師，研究方向：新能源電氣設計。