组合式综合预制舱的应用

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1、优质文档专题03 组合式综合预制舱的应用摘 要本专题依据XX110kV变电站工程详细条件，结合新一代智能变电站示范工程试点站中预制舱和组合预制舱的运用状况，提出了组合式综合预制舱的概念。为贯彻国家电网公司的“标准化设计、工厂化加工、模块化建立、机械化施工”的建立原那么。在新一代智能变电站示范工程试点站中预制舱起先逐步代替传统建筑物，采纳预制舱能够有效缩短变电站土建施工周期，削减现场施工、调试的工作量，缩短投运时间。但是由于独立的舱体数量过多，导致变电站的土地利用率缺乏。本次XX竞赛，我院分析、总结了过去在变电站的建立中预制舱设备运用状况，在预制舱的根底上提出了组合式综合预制舱的设想。组合式综合

2、预制舱将多个标准的、型预制舱拼接成一个能够容纳多个电压等级一次设备和二次及通信设备的综合性舱体。组合式综合预制舱的舱内可依据须要配置消防、安防、暖通、照明、通信等协助设施，并在工厂内完成相关配线、调试等工作。其内部环境满意变电站一、二次设备运行条件及变电站运行调试人员现场作业的要求。经论证，组合式综合预制舱合理的有效提高了变电站的土地利用率，进一步深化了“两型三新一化”的理念。目 录1 概述11.1 预制舱设备的发呈现状11.2 预制舱舱体的选型原那么11.3 预制舱的分类22 预制舱和组合预制舱的根本状况22.1 预制舱的定义和尺寸22.2 组合预制舱的定义和尺寸32.3 预制舱及组合预制舱

3、和传统建筑物的比照43 新型组合式综合预制舱53.1 组合式综合预制舱设想的起源63.2 组合式综合预制舱的定义63.3 组合式综合预制舱的优点73.4 组合式综合预制舱和组合预制舱的比照93.5 小结104 组合式综合预制舱的论证104.1 组合式综合预制舱舱体构造的论证104.2 组合式综合预制舱舱体安装接口选择论证11 4.3 组合式综合预制舱舱内协助设备的论证144.4 组合式综合预制舱交通运输的论证144.5 组合式综合预制舱舱内设备检修空间的论证155 结 论18优质文档1 概述1.1 预制舱设备的发呈现状预制舱式组合设备在国外开展探究应用的时间较早，在20世纪80年头中期在美国就

4、已经应用在整体模块化的33kV变电站，在20世纪90年头在日本出现的整体模块化的66kV变电站也应用了预制式设备舱应用。ABB公司推出的集装箱式电气小屋在中东国家中已经得到较大范围的应用。在国内，35kV、10kV箱式变电站已在工程中得到广泛应用，集装箱式SVG设备、集装式直流熔冰设备、集装式光伏逆变器等中也应用广泛。2013年国家电网公司开展了新一代智能变电站示范工程建立，提出“标准化设计、工厂化加工、模块化建立、机械化施工”的建立原那么。按此原那么，在新一代智能化变电站中，几乎看不到任何建筑物，取而代之的是预制舱式组合设备。在国家电网公司的新一代智能变电站示范工程中重庆大石220kV变电站

5、和湖北将来城110kV变电站为AIS变电站，均采纳了预制舱式组合设备。新一代智能变电站的建立，对于预制舱式组合设备的应用积累了珍贵的经历，踊跃引导国内设备制造企业开展设备研制和技术创新。1.2 预制舱舱体的选型原那么1)外形设计美观大方，和外部环境相协调。如集装箱外表尽可能简洁，空调、换气口等部件的尺寸、位置设计合理，集装箱色调选择和四周变压器、高压开关设备颜色和谐。2)舱体箱尺寸选择上要兼顾设备运检要求、平面布置要求以及运输要求。3)削减预制舱外部接线，设计统一接口。4)屏位布置合理，尽量扩大运行检修通道空间。5)最大化工厂安装调试，削减现场工作量。预制舱内设备安装、接线等工作尽量在工厂完成

6、，现场仅开展预制舱和外部设备的连接工作。1.3 预制舱的分类目前，电力工程中预制舱式组合设备依据舱体数量的不同主要分为两种：预制舱和组合式预制舱。2 预制舱和组合预制舱的根本状况2.1 预制舱的定义和尺寸 预制舱的定义预制舱由舱体及内部一、二次组合设备、舱体协助设施、设备屏柜(或机架)等组成，舱内可依据须要配置消防、安防、暖通、照明、通信等协助设施，并在工厂内完成相关配线、调试等工作，并作为一个整体运输至工程现场。其内部环境满意变电站一、二次设备运行条件及变电站运行调试人员现场作业的要求。 预制舱的尺寸依据配送式智能变电站建立的要求，结合超限运输车辆行驶马路管理规定。预制舱主要分为型、型和型。

7、型预制舱：外部尺寸620028003133(mm)型预制舱：外部尺寸920028003133(mm)型预制舱：外部尺寸1220028003133(mm)图2.1-1、2.1-2分别为一次设备预制舱和二次设备预制舱：图2.1-1 一次设备预制舱型预制舱图2.1-2 二次设备预制舱型预制舱2.2 组合预制舱的定义和尺寸 组合预制舱的定义结合实际工程需求，由预制舱衍生出组合预制舱。组合预制舱由2个同型号的预制舱拼接而成，舱体内部和外部要求同预制舱。 组合预制舱的尺寸型组合预制舱：外部尺寸620056003133(mm)型组合预制舱：外部尺寸920056003133(mm)型组合预制舱：外部尺寸122

8、0056003133(mm)运输时，需将拼接好的组合预制舱拆分成两个独立的预制舱运输至现场，在现场再次拼接图2.2-1、2.2-2分别为一次设备组合预制舱和二次设备组合预制舱：图2.2-1 一次设备组合预制舱两个型预制舱拼接而成 图2.2-2 二次设备组合预制舱两个型预制舱拼接而成2.3 预制舱及组合预制舱和传统建筑物的比照 预制舱及组合预制舱较传统建筑物的优点：1大幅降低现场湿作业，缩短变电站土建施工周期。2一、二次设备一体化设计，一体化调试。设备模块化设计、工厂化定制和现场组合化拼装，实现“即装即用”，大副削减现场施工、调试的工作量，缩短投运时间。 预制舱及组合预制舱较传统建筑物的缺点：空

9、间利用率缺乏。以国网新一代智能变电站示范工程中的某110kV变电站为例，如图2.3-1所示：图2.3-1 国网新一代智能变电站示范工程某110kV变电站实际效果图该变电站主变下方共12个电气设备组合预制舱视为电气设备，不视为建筑物：组合预制舱3个，电容器成套装置6套，户外箱式消弧线圈3台。为了保证各个设备的运行、维护空间，12个电气设备相互之间均留有过人、过检修设备的小道。导致变电站长、宽方向各增加了约10米和2米。新一代智能变电站的建立过程中，一方面应踊跃响应“标准化设计、工厂化加工、模块化建立、机械化施工”的建立理念。另一方面，在土地资源日益紧缺的今日，我们更应提高变电站的紧凑化程度，提高

10、土地的利用率。3 新型组合式综合预制舱3.1 组合式综合预制舱设想的起源预制舱及组合预制舱的工程应用，响应了国家电网公司提出的“标准化设计、工厂化加工、模块化建立、机械化施工”的建立原那么。因此在新一代智能化变电站中，传统建筑物根本被预制舱式组合设备所取代。但是变电站的紧凑性都会打折扣，土地利用率难以合理。钢构造建筑物现场湿作业量小，土建施工工期短，在预制舱出此时此刻变电站之前，已在多个变电站试点运用。如今，钢构造建筑在预制舱“标准化设计、工厂化加工、模块化建立、机械化施工”的优势面前根本淡出了电力工程的建立。钢构造建筑和变电站建立的结合虽然短暂，但是留下了不少的经历。本次XX竞赛，我院在分析

11、、总结了过去在变电站的建立中预制舱设备和钢构造建筑的运用状况，提出了组合式综合预制舱的设想。3.2 组合式综合预制舱的定义组合式综合预制舱是指：通过合理的组合，将多个标准的、型预制舱拼接成一个能够容纳多个电压等级一次设备和二次及通信设备的综合性舱体。组合式综合预制舱的舱内可依据须要配置消防、安防、暖通、照明、通信等协助设施，并在工厂内完成相关配线、调试等工作。其内部环境满意变电站一、二次设备运行条件及变电站运行调试人员现场作业的要求。图3.2-1 XX变组合式综合预制舱效果图3.3 组合式综合预制舱的优点图3.3-2 XX变组合式综合预制舱平面布置图如图3.3-2所示，组合式综合预制舱把预制舱

12、的优点和钢构造建筑及传统建筑物的优点相结合，在保证“标准化设计、工厂化加工、模块化建立、机械化施工”等建立原那么的状况下，提高了变电站的紧凑度，有效提高了土地利用率。XX变组合式综合预制舱内局部为二次室、35kV/10kV室和电容器室。其中二次室由2个2.8m6.2m的型预制舱拼接而成，35kV/10kV室由4个2.8m9.2的型预制舱拼接而成，电容器室由2个2.8m6.2m的型预制舱拼接而成。整个组合式综合预制舱轮廓尺寸为30.8m5.6m。图3.3-3为XX110kV变电站电气总平面布置图：图3.3-3 XX110kV变电站电气总平面布置图如图3.3-3所示，组合式综合预制舱的运用，结合本

13、站对110kV配电装置局部及站内道路的优化，使得XX变整站宽度由可研见图3.3-4的61.2米优化为33米，宽度削减了62%。图3.3-4 XX110kV变电站可研电气总平面布置图3.4 组合式综合预制舱和组合预制舱的比照本工程在组合式综合预制舱内一、二次设备的数量和尺寸不变的前提下，采纳组合预制舱的方案做比照，由于要保存各组合预制舱之间的运维空间，导致变电站宽度由33米增至42米，宽度增加了27%。图3.4-1为XX110kV变电站采纳组合预制舱的布置图：图3.4-1 一、二次设备采纳组合预制舱的布置图3.5 小结采纳组合式综合预制舱一方面能够踊跃响应“标准化设计、工厂化加工、模块化建立、机

14、械化施工”的建立理念。另一方面能大幅提高土地运用率。进一步深化了“两型三新一化 ”的理念。4 组合式综合预制舱的论证4.1 组合式综合预制舱舱体构造的论证为确保整体坚固度,利用专业的仿真分析软件,对舱体抗震、抗 风、吊装等多种工况做了仿真分析,确保舱体构造平安牢靠。1底座：采纳田字型或井型网格构造,并考虑屏柜电缆孔位置进展调整，满焊连接并在每个网格四周和3mm厚钢板断续焊连接成整体。2墙体:立柱和横檀条组成矩阵用拉杆连成整体,再用角铁斜撑组成三角构造加强。3屋顶:横檀条和顶部横梁三面焊接后用M16拉杆连接成一片,提高整体坚固度。4.2 组合式综合预制舱舱体安装接口选择论证单个预制舱自工厂完成组

15、装调试后运抵变电站进展就位安装，对于舱体和变电站内土建根底接口可采纳以下三种方式。 平板式伐形根底平板式伐形根底是将场地平整并碾压密实后浇筑钢筋混凝土平板，这一平板作为建筑物或设备根底。此种接口详见图10。此种方式设备舱根底设计、施工不受设备承重点分布影响，安装就位较为便捷，但由于舱体底板和混凝土平板干脆接触，不利于平板潮气散发，舱体底板受潮较为紧要且难于巡察、修理。 条形根底依据条形根底布置方式，可分为纵向条形根底和横向条形根底两种，现分述如下。 纵向条形根底纵向条形根底为沿舱体长方向平行设置两条根底，舱体搁置于根底之上，详见图11。此种方式幸免了舱体底板和混凝土平板干脆接触所产生的不利于平

16、板潮气散发、舱体底板受潮紧要的缺陷。但由于舱体纵向长度过大，此种方式仍不便利日常巡察、维护。 横向条形根底横向条形根底详见图12。此种形式不仅舱底底板散潮通风进出风面大于纵向条形根底，更有利于通风、散湿，而且舱底横向尺寸较短，可实现日常巡察和维护。但舱体根底固定不牢靠，舱体整体美观性较差。 圈梁根底圈梁根底详见图13。根底采纳预埋镀锌钢管，协作接口舱设计沟槽，集中埋管走线，同时舱体底部根底设计具备保暖功能，舱体整体效果较美观。4.3 组合式综合预制舱舱内协助设备的论证组合式综合预制舱，放置于户外，平常无人值守，须要配置一套协助限制单元，实现对舱内的状况进展图像监视、平安警卫、火灾报警和录像，并

17、且能够对舱内的照明、火灾报警及消防、平安警卫、环境限制等子系统实现智能联动限制。考虑到预制舱的独特性，协助限制单元必需简洁有效，并具有较高的智能化、自动化水平，能够让工作人员看到现场的实时图像，获得现场的数据资料，实现远程监控现场。特殊是当发生入侵、火灾、漏水等异样状况时，能够快速收到报警，以便能刚好处置问题。必要时还能限制现场的通风、温控等设备，真正提高工作效率、削减人员到现场的次数。协助限制单元可以实时接收各个终端装置上传的各种模拟量、开关量及视频图像信号，分类存储信息并进展分析、计算、判定、统计和其他处理。该系统以网络为核心，完成各子系统的信息采集和监控，将以上信息上传至本地一体化信息平

18、台，并远传到监控中心和调度中心。协助限制单元包括：视频监控、火灾监测和报警、灯光限制、温湿度监测、温控系统限制、语音电话。依据须要，还可以增参加侵检测、水浸检测等功能。4.4 组合式综合预制舱交通运输的论证依据超限运输车辆行驶马路管理规定，结合配送式智能变电站建立的要求。预制舱主要分为型、型和型。型预制舱：外部尺寸620028003133(mm)型预制舱：外部尺寸920028003133(mm)型预制舱：外部尺寸1220028003133(mm)XX变组合式综合预制舱由4个型预制舱和4个型预制舱拼接而成。在工厂内对组合式综合预制舱的舱内一、二次设备和协助设备安装、调试完毕之后，将其拆卸成4个型

19、预制舱和4个型预制共8个预制舱，单个预制舱及其内部设备作为一个整体运输至工程现场再次进展拼接。4.5 组合式综合预制舱舱内设备检修空间的论证 二次室检修空间的论证图4.5-1为XX变组合式综合预制舱二次室的平面布置图：图4.5-1 XX变组合式综合预制舱二次室平面布置图除21P通信屏柜采纳前显示侧接线外，其余均采纳前显示前接线，二次前接线屏柜采纳800mm宽，较新一代智能变电站建立初期600mm宽的屏柜有效增加检修空间。二次室配置工作桌椅、巡察通道等，空调外机贴顶安装于巡察通道上方，不影响检修、运维。该二次舱布置方案完全可以满意检修运维的须要。4.5.2 35kV、10kV室检修空间的论证图4

20、.5-2为XX变组合式综合预制舱35kV、10kV室的平面布置图：图4.5-2 XX变组合式综合预制舱35kV、10kV室平面布置图35kV 、10kV室内含35kV SF6充气开关柜、10kV SF6充气开关柜、35kV站用变、10kV站用变和35kV消弧线圈。35kV、10kV站用变均可利用舱内空间进展检修。35kV充气式开关柜和10kV充气式开关柜采纳开关柜屏后贴墙户内布置，其中仅35kV、10kV主变进线柜和分段柜柜内的穿心式电流互感器需屏后进展检修和更换。本工程采纳在预制舱墙体预留检修孔的方案实现屏后检修。其余开关柜均可利用舱内空间进展检修。35kV消弧线圈通过对预制舱墙体的拆卸进展

21、运输。图4.5-3为组合式综合预制舱墙体立面图：图4.5-3 组合式综合预制舱墙体立面图如下图，图中所示预制舱墙体含2个可拆卸式检修孔，可用于35kV、10kV主变进线柜或分段柜屏后检修、维护。检修孔的数量及位置可依据工程实际状况增减和移动。4.5.3 10kV电容器室检修空间的论证图4.5-4为组合式综合预制舱10kV电容器室平面布置图：图4.5-4 XX变组合式综合预制舱10kV电容器室平面布置图本工程10kV电容器组采纳户内框架式并联电容器成套装置，本期13600+4800kvar,终期23600+4800kvar，采纳单台容量400kvar的并联电容器组屏布置在10kV电容器室内。图4.5-5、4.5-6为2#电容器组4800kvar平、断面图：图4.5-5 2#电容器组4800kvar平面图 图4.5-6 2#电容器组4800kvar断面图10kV框架式并联电容器组为组屏安装，采纳屏前检修、维护。可利用舱内空间完成。5 结 论组合式综合预制舱是由前一代组合式预制舱在智能变电站示范工程试点站的运用根底上衍生而来，即响应了国家电网公司提出的“标准化设计、工厂化加工、模块化建立、机械化施工”的建立原那么，经论证后又合理提高了变电站的土地利用率，进一步深化了“两型三新一化 ”的理念。