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摘要：近年来，我国对电能的需求不断增加，变电站建设越来越多。目前国家电网公司大力推广变电站模块化建设，预制舱式变电站具有环保、建设速度快、经济等优点，被大力推广于110kV-330kV电压等级的模块化变电站中，其中的电气二次设备室可采用预制舱形式，代替传统的混凝土结构或钢结构小室。文章对变电站预制舱式电气二次设备室的设计问题进行研究，通过综合比选，确定了预制舱的结构形式，材料种类，保温隔热以及安装运输方式，并研究了组合式舱体的应用前景。
关键词：模块化变电站；预制舱；二次设备室
引言
预制舱式变电站以其工厂化预制、模块化安装、灵活布置、施工周期短、占地面积小等优点已逐渐成为变电站建设的一种新选择。然而，行业对预制舱在耐候性、耐腐蚀等方面性能的疑虑依然限制着预制舱式变电站的发展。本文通过对相关标准的分析，以确定大气环境腐蚀作用等级，并提出一种“高耐候防腐技术”用于预制舱的防腐。
1整体结构布局方案
1.1基础设备构成
针对预制舱的布局来说，在进行相应布局方案规划上涵盖了诸多基础设备，诸如舱体、照明以及暖通设备，此外还要进行相应的消防以及安防设备的使用，还包括一些二次设备等。通过不同设备的综合运用和接线设计，确保最终完成的预制舱式变电站的结构布局能够充分实现预期变电站设计要求。同时在进行整体的变电站设计完成后，还需要进行调试操作。通过调试，保证变电站能够充分符合实践运行的需求，促使其充分实现自身作用的发挥。在完成整个预制舱式变电站的设计后，按照项目现场的需求，通常会是将其作为整体运输，也存在将其看作2-3个单体运输的情况。
1.2预制舱设计
①舱体外墙。集装箱外墙材料应采用轻质高强、耐水防腐、阻燃隔热，隔音性能强的材料。目前可作为外墙材料的有耐候钢、金邦板、复合压型钢板、复合纤维水泥板、铝板和不锈钢板，其中材料价格按制造Ⅲ型号尺寸舱体计算得出。金邦板自重轻，易于安装，且具有较好的保温隔热性能，综合考虑，推荐采用金邦板作为舱体的外壳材料。②舱体内墙。集装箱内墙应采用防火性能好的材料，目前可以作为内墙材料的有压花铝板、镀铝锌板、石膏板或彩钢板，其中材料价格按制造Ⅲ型号尺寸舱体计算得出。综合考虑材料性能和经济性，铝塑复合板具有强度高、防火性能好、易保养等特点，且性价比较高，推荐作为舱体内墙材料。③舱体夹层。由于预制舱置于户外，需隔热保温，因此采用双层结构，夹层中填充隔热保温材料。目前常用的保温材料有无机类和有机类保温材料两种。有机类保温材料主要有聚氨酯泡沫、聚苯板、酚醛泡沫等，它具有重量轻、致密性高、保温隔热效果好等优点，缺点有不耐老化、易燃烧、施工难度大且工程成本较高。无机保温材料主要有玻璃棉、岩棉、膨胀珍珠岩，它具有不易燃烧、吸水率低等特点，能够达到A级防火。岩棉保温板具有优良的防火、防潮、保温和吸音性能，并且施工及安装方便、节能效果显著，性价比高。综合考虑上述条件及经济性等因素，选择优质防火岩棉材料作为设备舱夹层材料，岩棉外表面覆盖隔热薄膜，可起到很好的隔热效果。④舱体顶板和底板。预制舱顶部结构设计需考虑具体工程气象条件，以满足抗风、抗震、防腐和防水要求。推荐预制舱采用可拆卸型式坡屋面，采用冷轧钢板，经过喷砂和热喷锌处理。顶部采用有组织排水，坡度不小于5%，对于北方多雪及南方多雨地区，可适当增大屋面坡度，以预防积雪和利于排水。
2预制舱式变电站的关键技术
2.1整体结构布局技术标准
在进行预制舱式变电站设计的过程中，针对其整体的结构规格设定，并非是由施工设计人员随意设定，而是要严格按照相应的规定展开。结合目前ISO标准的要求，确保预制舱式变电站的外观设计能够充分满足标准规定。
2.2运输、吊装方式
预制舱参考集装箱运输主要有公路运输、铁路运输、海运等，考虑我国变电站建设特点，推荐采用公路运输方式，使用集装箱式专用平板车运输，舱体需与平板紧固。在配备集装箱公路运输车辆时，首先考虑所运输的预制舱规格尺寸和额定总重量，按照集装箱标准选择公路运输车辆。预制舱常用吊装方式有上部起吊和下部起吊。现场安装时，考虑集装箱内已安装设备，采用下部起吊方式，上部起吊仅用于空箱转运。
2.3设备走线技术要求
从预制舱变电站的设计布局情况来说，既有的变电站在进行接线上，一般是使用预制式电缆以及光缆进行接线。在接线处理上主要有两种方式，第一种是上进线电缆架桥方式，还有一种是舱体底部进线方式。上进线电缆架桥方式主要是采取上部进线的模式来进行接线处理。在具体操作的实现上，一般会在整个预制舱的顶部进行横梁的设计，数量一般是两根。通过横梁为走线提供便捷。在走线处理上，横梁的作用在于进行电缆的吊架，而后对电缆做出相应分流，分流的电缆则直接进行到机柜。在进行处理的过程中，上进线电缆架桥方式是目前预制舱式变电站走线常用的方式，通过这种方式进行走线处理，能够充分确保在进行接线上，可以清晰的获取到不同线路的走向，确保接线的准确性。但是在采用这种方式走线时需要注意的是，要做好相应的密封工作，防止雨尘进入到舱体。同时合理的密封也可以规避一些小动物进入舱体损坏设备。另外一种走线方式是舱体底部进线。也就是说在预制舱的底部进行开口，从而为接线工作开展提供一定的便捷。走线的目的在于充分确保接线工作实现更便捷，所以走线设计的目的要充分结合接线需求展开。采用底部走线，需要结合不同接线处的接线需求在相壁进行对应开口。而且为了尽可能减少开口，同时最大化满足内部接线工作对走线的要求，一般会进行多芯连接器的使用，通过连接器来完成光缆以及电缆的连接和牵引，确保为界限工作开展提供最大的便捷。
2.4设备的工作技术要求
为尽可能确保资源的节省，对照明设备的工作方式以及工作时间要做出合理的标准规定。一般采用感应式照明设计，以充分达成资源节约效果。在舱内暖通设备的工作实现上，要求通过空调系统的布局，实现对舱内温度的有效调节和管控，确保温度能够满足设备工作要求。另外还要进行排风系统布局。排风系统作用是实现空气的流通。为了尽可能确保变电站运营的效益，以及便于相应管理人员对预制舱变电站的工作情况进行实时监控，及时发现问题，需要在预制舱式变电站中进行监控、安防以及报警等系统设计。
结束语
综上所述，在国家电网公司大力推广模块化变电站的背景下，在110kV-220kV电压等级户外变电站中，二次设备室可采用预制舱的形式。通过分析比选，结合电器设备室的特点和经济性要求，确定了预制舱的结构形式和制作材料。预制舱结构推荐采用集装箱形式，集装箱舱体框架推荐采用钢框架，舱体外墙推荐采用金邦板，舱体内墙宜采用铝塑复合板，舱体夹层宜采用优质防火岩棉，舱体顶板宜采用冷轧钢板，底板采用型钢铺设，并采用防静电陶瓷地板，考虑到舱体内已安装有设备，在施工起吊时宜采用下部起吊。对于尺寸较大的建筑物，可采用组合式舱体，由数个单一舱体拼接而成，以解决舱体过大运输困难的问题。
参考文献：
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