传统土建新能源变电站与模块化预制舱变电站对比分析

摘 要：就建站模式、建设周期、安装调试等方面对模块化预制舱变电站与传统式变电站进行了对比，可知模块化预制舱变电站能够解决变电站征地难、建设难等问题，缩短建设周期。鉴于此，针对多数新能源项目电站地形复杂、道路运输和现场施工条件都不好且工期较紧等实际情况，新能源项目可选用模块化预制舱变电站。

关键词：模块化;智能化;预制舱

0    引言

2015年9月26日，国家主席习近平提出“中国倡议探讨构建全球能源互联网，推动以清洁和绿色方式满足全球电力需求”。为适应发展大局，需要加快从传统能源为主向水电、风电、光伏、核能等清洁低碳能源共同利用转变。新能源项目建设周期短、地形复杂、道路运输和现场施工条件不好，而预制舱变电站能缩短建设周期，实现变电站的模块化，可根据站址地形灵活布置，充分解决变电站征地难、建设难、落地难等難题，是变电站建设的一种新模式。

1    模块化预制舱变电站简介

模块化智能变电站如图1所示，具有安全可靠、占地面积小、建站周期短、外观精美、使用寿命长、噪声低、布局灵活等优点。整站采用紧凑型布局，占地面积和高度相较于土建变电站减少了30%以上，降低了空间占用率;现场土建工作量相较于传统土建变电站减少了70%以上，设备安装工作量减少了80%以上;设备进场无需封路，施工过程无扬尘和噪声污染;外壳可实现全站彩绘，融合企业主题文化，与周边环境融为一体。

2    模块化预制舱变电站典型特点

（1）根据不同站的规模，工厂生产周期1～3个月，现场施工周期0.5～1个月。

（2）占地面积小，较传统变电站建设占地缩小20%～30%。

（3）外壳可采用先进的防腐工艺，25年不锈蚀，50年使用寿命;主要电气设备采用免维护设备，安全可靠;加工工艺、外观设计精致。

（4）标准化设计，工厂化加工，装配式建设，使整站综合投资与传统变电站持平或更低;变电站采用先进的成套系统集成技术，紧凑型布局，可节省20%～30%的土地资源。

（5）模块化结构，可根据站址地理位置不同采取灵活的搭积木式建站模式，也可根据本期、远期规划分期建设;迁移方便，可在最短时间内整体异地迁建。

3    传统土建变电站与预制舱变电站对比

现就建站模式、建设周期、安装调试等方面对某35 kV预制舱变电站与传统土建变电站进行对比，如表1所示。

4    某35 kV新能源电站方案对比

某35 kV新能源电站对电气楼部分进行预装，其他与传统变电站相同;预装式变电站内除35 kV配电装置外的电气设备，型式、参数与传统变电站相同。二者主要区别在于：

（1）预装式变电站采用预装箱，传统变电站盖房子。

（2）预装式设备接线、调试由厂家在工厂完成，现场仅需完成吊装就位和简单的接线、联调工作;传统变电站设备接线和调试均在现场完成。

35 kV配电装置主要有屋外敞开式配电装置（AIS）、成套高压开关柜、SF6充气柜、HGIS这几种型式。成套高压开关柜、SF6充气柜为屋内布置，AIS、HGIS为屋外布置。目前35 kV配电装置主要采用成套高压开关柜型式，AIS、SF6充气柜、HGIS较少采用。

（1）AIS由于电压等级高、电气设备外形尺寸大、绝缘距离大，配电装置的占地面积相比铠装开关柜大很多。施工接线较繁琐，工期较长，且成本不低，新建项目已基本不采用。

（2）SF6气体相比于空气拥有良好的绝缘性能和灭弧能力。SF6充气柜元件的带电部分在金属壳体内连起来，无元件的外部绝缘，使得高压电器能够向小型化、集成化发展。充气柜具有结构紧凑、操作灵活、联锁可靠等优点，可靠性较高、分断能力强，特别适用于比较重要或环境条件较严苛的场所。

（3）HGIS是混合型GIS，只是将开关和刀闸做进筒体，母线采用户外管母，使用起来较为灵活，造价比GIS低，分断能力比较强，可靠性高。

HGIS也有一些不足之处：1）SF6气体本身是一种稳定的无毒气体，但其在工作过程中经过电弧作用会分解出某种低氟化合物;2）HGIS出现故障，更换比较麻烦，设备停电时间较长;3）HGIS设备对装配要求较高，国内厂家产品质量参差不齐，技术标准不统一，技术不够成熟、可靠;4）设备本身价格高，造成一次投资费用高;5）不同生产厂家的设备种类配件有差异，售后配套不成熟。

（4）成套高压开关柜采用空气绝缘，断路器可采用真空断路器或SF6断路器，模块化设计，功能强大，能适应不同场合需要，技术成熟可靠，造价低，产品配套及服务成熟，是目前35 kV及以下配电装置推荐采用产品，除环境特别恶劣或特别重要场合外均适用。

根据本项目条件，AIS和SF6充气柜方案不适用，对HGIS和高压开关柜作简要经济比较，如表2所示。

5    结语

综上所述，推广模块化预制舱变电站能够促进能源结构调整和能源技术变革，鉴于有些新能源项目电站地形复杂，道路运输和现场施工条件都不好，且工期较紧，而预制舱变电站建站模式更加灵活，方案经济性比选差别不大，建议选用预制舱变电站（高压开关柜）。

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收稿日期：2020-03-25

作者简介：邹平丽（1987—），女，山东威海人，助理工程师，研究方向：新能源电气设计。