（南京国电南自电网自动化有限公司江苏南京211106）
摘要：随着国民经济和生活水平的快速发展，随之而来的是能源的紧缺，人口的快速增长加大了土地的使用率，施工工期面临严峻挑战；而使用预制舱式二次设备可以有效的缩短施工工期，利用预制式二次设备能够让整套二次设备由厂家来集成，让施工效率最大化，减少现场中的二次接线，它能在工厂内完成一个舱内所有二次设备屏的安装、调试等工作，整体运输至工程现场，就近布置于一次设备附近，完成与一次设备的连接和调试。对检修维护工作进行简化，有效缩短工期。
关键词：智能变电站；预制舱二次设备
二次设备的发展历程：第一代（50年代之前）二次设备：变电站二次设备采用模拟仪器仪表，就地监控和人工操作；第二代二次设备分为传统变电站和综合自动化变电站：传统变电站（1960-1979年）主要为机械电磁式、晶体管式、集成电路式二次设备应用；综合自动化变电站（1980年-2002年）是RTU、微机自动装置、计算机监控系统第二次设备和系统获得大面积应用，满足站内现场总线；第三代二次设备包括数字化变电站、智能变电站、新一代智能变电站；数字化变电站的二次设备适应数字化采样输入，支持IEC61850标准化通信；智能变电站中数字化二次设备的推广应用，一体化监控系统，及一系列高级应用推广；新一代智能变电站也就是2013年以后，集成化二次设备和一体化业务平台的应用。
一、预制舱技术
预制舱开创了变电站“标准化设计、预制舱生产厂家工厂化加工、装配式建设”全新建设模式。新的建设模式：减少占地面积、节约环境资源、降低基建投入成本，同时有效缩短了智能变电站的建设、调试周期，实现快速建站；新的建设工艺：模块化设计，方便拆装组合；可以快速更换设备，易于建立检修元件库，减少备用间隔投资；通用工艺，简化装配，节能环保，提高现场施工效率，同时又确保了工程实施的安全和质量水平；新的自动化技术：提升了变电站的总体智能化水平，提高了变电站的安全可靠性，进一步凸显了变电站工业设施的定位，为智能电网的绿色、健康发展奠定了坚实基础。
运用预制舱式二次组合设备能够有效的实现二次设备的配送式建设方式，对智能变电站的二次系统建设与流程，进行的有效的改善，能够有效的提高工程建设效率，并对工程安全与工程质量进行有效的提高，并且更加的节约环保，并相应了国家电网公司关于关于明确输变电网工程“两型三新一化”建设技术的要求。随着国网标准配送式智能变电站的建设的推进，预制舱式组合二次设备的应用越来越广泛，预制舱成为国家电网智能变电站建设的重要组成部分。
二、预制舱式组合二次设备的优势
相比常规变电站，预制舱式组合二次设备由于商家组合了整套设备装置，可以有效的减少建筑占地面积。工厂加工、现场吊装是预制舱式组合二次设备使用的方法，在建筑施工过程中省去了电气安装、砌筑、装饰等多个环节，有效的减少了环境污染。与此同时还可以减少粉尘污染，为舱内二次设备提供良好的工作环境，有效的保证了设备的安全可靠性。
同时在流程方面进行了改善，用并行施工模式代替传统串行施工模式，这样可以有效的提高设计、施工的效率，有效的缩减施工工期，同时还可以大幅度的减少二次设备的现场调试项目。因为预制舱用的是环保集成材料来进行拼装，就地布置在配电间隔内，能有效的减少二次光缆、电缆的长度，使得工程造价得以降低。
三、预制舱二次设备的结构设计
预制舱式二次组合设施由舱体、二次设施、暖通、照明、消防、安全防卫、图像等元素组成，舱中全部设施都要在厂房中进行接线作业以及调试作业。从外形看，舱体为钢结构箱房，舱顶是坡面结构，舱顶与舱体主体框架用焊接连接或螺接。舱内，靠着舱壁的一侧是一根根整整齐齐的电缆，舱体中间位置沿线布列着10多面二次设备屏柜。考虑风荷载、抗震以及运输、吊装等要求预制舱体宜采用钢结构厢房，主钢架可采用实腹钢架，围护结构宜采用轻质墙面板和冷弯薄壁型钢墙梁。
四、智能变电站二次预制舱设备应用分析
因为舱体受输送宽度的约束，舱体内部净宽度只能达到2200毫米，而二次设施屏柜正反面受突变规范的约束，必须保证运维以及巡检质量。所以，改成二次设施屏柜背面与舱体相距600毫米；屏柜正面与舱体相距1100毫米，将其用以调试、操控并且作业；依照这种布置模式经典的预制舱能够装设两回。二次设施屏柜宽度要达到600毫米。下面详细阐述：
1、单层屏柜布置应用
舱体中机柜往往布设为单层，单独的设施间依照必须混合组屏、缆线要依照设施舱体容量状况使用下进线或上进线，机柜前端布置一道玻璃门，其作用是观测柜内设施运转状况。这类模式与普通的站屏柜布置相似，没有必要进行大规模改动。
2、双层屏柜布置应用
（1）舱体内机柜分成单独的两个版块，分别装设单独的电气设施，上部设施缆线从机柜顶端出线，下部电气设施缆线从机柜底端出线。
（2）机柜空气必须流通，方便散热。
（3）机柜前端是大型玻璃门，以观测柜内设施运转状况；二次设施舱体自带的侧门取代机柜后门，现场维修以及保护的时候二次设备舱开启侧门，对机柜实施修护。
（4）为了合理分配舱中空间，预制舱中设施布置应偏向机架，用来装设其它设施，另外也便于走线。
（5）以往机柜布设的模式满足不了现在预制舱的要求，要对预制舱中全部设施进行突破，舱中设施要纳入整体规划进行权衡。比如取缔交流电源配电屏、直流电源柜等等，使用分散装设形式进行安装。
五、光缆、电缆布置应用
二次舱中应布置集中配线地区，舱中透过尾缆以及控制电缆与装置插件相连，能够形成舱中屏柜的“零光配”以及少数的“横排端子”；舱外部的间隔光缆在布置上，应由智能控制柜与若干二次设施相连的形式过渡到智能控制柜与预制舱的相连；就是说，使用1条或2条多芯光缆来联接智能控制柜与预制舱。
预制舱内光缆连接方案
1、光缆连接时常出现的问题
（1）光缆连接后剩余部分太长，导致过长的光缆无法在预制舱狭小的空间盘收，后期的维修维护也难进行。
（2）剩余光缆备用芯过多，占用过多布缆通道，而箱体空间狭小，在后期的检修中空间受限。
（3）由于保护光缆设备的光纤口不统一，各光纤口对接、采购和维修时加大困难。
2、光缆连接方案
（1）光端子。光端子是一个由固定底座和法兰组成的通用光纤法兰固定件。
（2）转接箱。将各种法兰接口固定在箱体前测，安装位置固定是转换箱的优点，但由于箱体的横向空间受限，当出现剩余光缆过多的情况，就需要加大箱体的面积或换成集成度更高的接口形式。
（3）光纤跳线。在后续的维护工作中可通过调整跳纤实现光纤回路的调整。
对舱外部的电缆以及光缆，要达到施工现场预制舱的零敷设状态。一般情况下，使用预制电缆、预制光缆。
结束语
二次设备预制舱材料和内部环境的优化设计解决了传统预制舱噪音大、温控效率低等问题，总之，预制舱式组合二次设施让变电站运转更为可靠、高效，变更了变电站二次体系构建形式以及过程，有助于提升建筑项目质量，并践行了安全施工规范，达到了节约成本、兼顾生态的初衷，是一类前所未有的改革。
参考文献
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