模块化预制舱式升压站布置方法研究

马小余 熊亚钢 张黔 蒙焕和

中国电建集团贵州工程有限公司 贵州贵阳 550003

1 工程概况

首华信能源河南获嘉风电场规划为40MW，主要分布于获嘉县西南部约12km 的徐营镇，其110kV 升压站位于徐营北街村北约1km 处。在区域地貌上属豫北平原，风场地貌为平原，地形起伏较小，风电场所处区域海拔在80-90m 之间。风电场共安装15台2.3MW 和3 台2.0MW 风机。风电场配套建设110kV 升压站1 座，主要电气设备配置有1 台容量为40MVA 的主变压器、1 套110kV户外GIS 配电装置、1 套35kV 无功补偿装置、35kV 开关柜预制舱，1台容量315kVA的35kV站用变，1台容量400kVA的35kV接地变。

2 升压站总布置方案选择

2.1 依据电气主接线方案以及有关规程、规范的规定

结合实际的站址地形及进站道路的方向，同时考虑值班人员对设备的运行、维护和检修等因素，兼顾消防通道、防火间距及污秽等级的要求，来进行升压站电气设备的布置，结合工程施工工期、经济及技术，升压站方案有常规升压站和预装箱式升压站两种布置方案，本工程对升压站常规方案及预制舱方案进行比选分析[1]。

2.2 常规升压站布置方案

常规式升压站电气设备的布置和选择要考虑电气设备的可靠运行和检修维护的便利，主变压器采用户外布置，110kV 配电装置采用户外AIS，35kV 采用户内高压开关柜布置，站用变压器等设备布置在屋内；接地电阻成套装置布置在户外，35kV 动态无功补偿装置为户外装置。

2.3 预制舱式升压站布置方案

升压站呈矩形布置，南北方向长约67m、东西方向长约72m，围墙内占地面积为4824m²。站区布置分南、北两个区域，南区为生活管理区，包括综合用房、附属用房。北区为生产区，采用全预制舱式设计、GIS 方案，由东向西依次布置SVG 集装箱、无功补偿装置、二次预制舱、35kV 开关柜预制舱、主变压器、接地变及小电阻成套装置、事故油池、户外GIS 设备及相关构架设施，配置环形道路。生活区内可种植低矮乔木和灌木，做适当绿化以美化环境。生产区与生活办公区之间设有隔离栅栏。

2.4 模块化预制舱式升压站与常规式升压站布置方案技术经济比较

2.4.1 技术性对比

（1）概念：预制舱式升压站以整个升压站为出发点考虑，把一个升压站内部所有功能单元按照电气特性划分为若干模块，这些模块全部可以在工厂内预制生产，并且分批运送至现场，施工时仅需将各模块吊装并通过一次电缆插接和二次导线联结，即可实现升压站建设的快速、标准化建站。而常规式升压站一次设备、二次设备、通信设备等户内、户外布置于相应位置，布置较为分散；占地较大。

（2）建站及安装工作：预制舱式升压站设备全部实现“标准化设计、工厂化加工、装配式建设”，各组成模块全部实现工厂化。模块运至现场就位后进行安装，现场只对模块之间接线，整体模块安装完毕后进行调试工作，工作量相对较小。而常规式升压站采用传统土建结构，土建施工达到安装条件后，各个设备就位安装及相应接线，设备整体安装完毕后进行调试运行工作，工作量相对较大[2]。

（3）占地面积：预制舱式升压站总占地面积4824 ㎡左右，而常规式升压站总占地面积6400 ㎡左右。生产区相对于常规式升压站减小14%左右。

（4）一次设备布置：预制舱式升压站110kVGIS 设备布置在门型架构出线间隔处；35kV 开关柜舱体通过管母连接主变，一次舱体旁布置接地变和站用变；SVG 无功补偿设有联络变，通过电缆连接。而常规式升压站110kVGIS 设备户外布置图升压站内；35kV 开关柜、35kV 站用兼接地变布置于35kV 配电装置室；35kV无功补偿户外布置（集装箱式）。

（5）建设周期：预制舱式升压站建设周期在100-120 天（含生产周期80 天），相比常规式升压站建设周期120-140 天节约约20 天。

（6）工程管理：预制舱式升压站模块化设备安装，施工责任单一，工程管理协调工作量相对较小。常规式升压站外围土建施工，土建基础完成后进行一次设备安装以及二次设备室的土建施工，然后进行二次屏柜的安装以及外部线缆的铺设接线，最后进行设备调试。现场工作量大、参与厂家众多，工程管理协调难度较大[3]。

2.4.2 经济性对比

预制舱式升压站。设备部分费用为1220 万元、建筑安装部分费用为830 万元、投资总额为2050 万元，常规式升压站设备部分费用为1320 万元、建筑安装部分费用为1050 万元、投资总额为2370 万元，比预制舱式升压站投资多320 万元。

综上所述，两种方案技术上均可行，但是预制舱方案先比较于常规升压站占地面积小、结构紧凑、建站周期短、安装工程量小、综合投资均优于常规升压站，故推荐本工程采用常规升压布置方案。