預裝式變電站是一種模塊化的快速建站模式，其是基于戶外變電站的成熟技術，結合“標準化設計、工廠化加工、裝配式建設”的要求，在工廠內可以實現一、二次設備的系統集成。與傳統變電站相比，預裝式變電站具有兩大飛躍：①在土建過程中采用全預制裝配結構建筑模式，摒棄了傳統的現場“濕法”施工，從而節約了水資源和保護了生態環境；②通過工廠生產預制、現場裝配安裝兩個階段建設，從而大大縮短建設工期。這兩大改進提高了工程整體水平、安全運行水平，最大程度實現成本最優和節能環保。

預裝式變電站總體技術方案全面反映業主需求和行業高新技術，針對其中的關鍵技術進行研究和攻關。工程設計人員全面深入產品制造全過程，通過工程設計與產品制造的緊密配合，為業主提供可靠產品及一體化系統解決方案。

1 預裝式變電站模型

下面以某風電場35kV預裝式匯集電站為例進行介紹。本項目35kV接線采用單母線接線形式，新建35kV配電裝置進線2回，安裝35kV設備預制艙1套，35kV SVG動態無功補償裝置預制艙1套，35kV接地站用變電阻柜成套裝置預制艙1套，二次艙1套，生活艙1套。平面布置圖如圖1所示。

除變壓器外，其余設備均采用預制艙形式。其中：35kV設備艙和二次艙另外還采用了立體建站模式，大大減少了占地面積。整個電站占地面積810m2左右，與原先規劃面積1089m2相比較，節約了25%的空間。

圖1 平面布置圖

2 產品關鍵技術及優化設計

在產品的研制和生產過程中，采取了多項關鍵技術來確保電站的各項指標既能滿足國家標準和規范的使用要求，又兼顧產品的經濟性，使其更具有競爭優勢。

1）預制艙強度

預制艙艙體整體由型鋼焊接而成，艙體骨架為焊裝一體式結構，主要鋼材材質選用優質碳素結構鋼，保證其結構強度，當箱體運輸寬度超過3.5m時，可以采用分箱體設計，最后在現場進行拼裝。同時通過以往成熟的使用經驗，并輔以先進的力學仿真計算，優化整體框架結構，降低材料成本。

2）預制艙防腐

預制艙采用重度防腐，包括噴砂除銹、熱噴鋅、底漆、中間漆、面漆等多重處理工藝，外部鋼構件鋅層厚度80◆m，艙體漆膜總厚度220◆m，滿足艙體在C4環境下達到30年使用壽命。滿足用戶使用要求。

3）預制艙保溫

集裝箱式外殼結構墻體采用3層式復合結構。外墻采用2mm波紋鋼板滿焊；中間為隔熱巖棉（一級防火材質），隔熱層厚度可以根據具體工程要求進行溫度場仿真設計進行優化；內墻1.0mm裝飾板。當外界環境溫度過高或過低時，以上設計可以確保箱體保溫效果良好。

4）預制艙密封

預制艙箱門采用導水槽及密封條雙重防水結構，并采用特有的專利技術的帶杠桿鎖緊機構門鎖，確保防護等級達到IP54，滿足戶外使用條件。

5）預制艙通風

在預制艙通風設計上，采用軸流式風機，滿足排風和除濕要求；采用活動式防塵網，便于拆卸和清洗；采用室外防護罩，阻止雨水侵入.通過以上措施，可以有效解決通風和防護的沖突問題。預制艙內部設置空調設備，在高溫或低溫時起動，可以調節艙內溫度，確保設備正常運行。

6）預制艙立體建站

為節約電站整體占地面積，經過對35kV設備艙和二次艙的內部設備數量和排布進行優化設計，采用了立體建站模式。兩個箱體都采用了內走廊，等長寬設計，方便現場整體上下拼裝。在箱體拼裝設計中采用雙層三元乙丙橡膠密封條、設置屋頂雨水導流槽、采用帶毛氈金屬蓋板，能夠很好地處理因箱體拼裝導致落雨的問題。其示意圖如圖2所示。

圖2 現場拼裝示意圖

7）預制艙線纜通道

二次艙下部預制電纜夾層；電纜夾層設有兩套橋架，控制電纜與通信電纜分開敷設；箱體之間控制和通信線纜連接可選用快插連接器。

8）預制艙防火性能

墻板采用內外雙層鋼板制作；墻板內部填充A級防火隔熱材料；耐火極限達到了3h，產品設計通過了國家認證機構的認可，并獲得了產品型式試驗報告。

9）預制艙照明、消防系統及緊急逃生

預制艙內部設置LED照明燈，并設有緊急出口照明及指示。綜控室及生活艙設自然采光玻璃窗。預制艙配有消防主機，煙霧傳感器，聲光報警燈，手動報警按鈕。預制艙門配有外推式帶緊急逃生功能的門鎖，以確保在發生故障時能第一時間逃離。

結論

通過對以上關鍵技術的攻關和實現，解決了用戶在安裝和使用過程中遇到的諸多問題，排除了用戶的后顧之憂，在與用戶的溝通和電站的建設上，獲得了一致好評。

預裝式電站可以提高變電站的建設效率，減少建設周期，降低施工難度和成本。從某種意義上來講，與國網公司推薦的配送式變電站的概念相吻合，這將使得預裝式變電站必將成為未來建站的首選。我們將在預裝式電站上加大研發投入，持續進行技術優化和創新，提高產品質量和可靠性，為用戶提供一體化解決方案。