35 kV装配式变电站在农村电网升级改造工程中的应用

根据《国务院办公厅转发国家发展改革委关于“十三五”期间实施新一轮农村电网改造升级工程意见的通知》（国办发（2016）9号）的文件要求，为加强农村基础设施建设，加快城乡基本公共服务均等化进程的重要举措，实施新一轮农村电网改造升级工程。在农村电网布局中，35 kV变电站起着至关重要的作用，在新一轮农村电网改造升级工程建设过程中，将有大量35 kV变电站改造或新建。为加快变电站建设速度、进一步推进变电站建设标准化工作，国家电网公司提出了“标准装配式变电站”的建设理念，目的是通过“标准化设计、工厂化加工、装配式建设”模式的实践与探索，实现变电站建设快速、高效的目标。这种模式和理念应用到农村电网35 kV变电站建设中，将极大地提高变电站的建设速度，缩短建设周期，同时减少土地占用面积、降低造价，做到与周围环境协调、提高运行可靠性和减少设备维护工作量，实现国家电网公司变电站“两型一化”（环境友好型、资源节约型、工业化）的建设目标。

闽北古民居建筑体现了传统建筑的选址和规划布局理论，以及精湛的建造技艺，突出反映了闽北地区独特的风土人情，地域特色及地方传统建造技艺，具有较高的历史，文化，艺术和科学价值。现存的古民居基本风貌保存完好，下梅村，城村，五夫镇，和平镇，崇仁村，观前村等都是典型的代表。在讲求保留和传承源远流长的历史文化的意识下，闽北地区自然隽秀的山水格局与宛如天成的闽北古民居形成了极具地域特色的闽越居住文化，是我国传统古民居建筑保护中重要的组成部分之一。

本文以四川省泸州市合江县凤鸣35 kV装配式变电站为例，介绍了装配式变电站的工程特点，从装配式开关室、电气二次设计、总平面布置、土建设计等方面进行了详细的技术分析，并对存在的主要问题进行了分析，总结经验和不足，以便形成更好的标准化装配式变电站工程技术方案，在农村电网升级改造工程中积极推广应用。

1 装配式变电站特点

装配式变电站与传统变电站在电气设备布置、土建设计和施工模式等方面不同，通过标准化设计、工厂预制生产、现场装配安装三大阶段来建设变电站。其标准化设计、模块化组合、工业化生产、集约化施工，使变电站建设走向资源消耗低、环境污染少、建设周期短、精细化建设的道路。

1.1 在土建方面的特点

充分体现了“装配式”特点，采用预制钢结构的建筑模式。变电站的各电压等级开关室箱体、结构支架、设备支架等全部采用组合式装配钢结构，所有钢结构构件在工厂预制，进行工业化、规模化生产，技术统一化，规格标准化。待所有钢结构件生产完毕，直接运至施工现场吊装，进行装配组立，完成集约化施工。相比传统变电站的钢混结构土建工程，装配式变电站具有施工周期短、现场作业少、环保便捷等特点，使变电站建设走向高科技精细化建设的道路。

1.2 在电气方面的特点

农网升级改造工程大多处于交通不便或站址受限的地方，在箱体设计时，若忽略了运输条件，会造成无法正常运到工地，运输工程中可能需要修路、伐树等，影响施工工期和造成不必要的经济损失。因此，在箱体设计时要弄清运输条件，当常规产品设计模式不能满足要求时，要采用拼装式等非标模式。

2 装配式技术方案分析

很多农网升级改造项目，地方供电公司（局）根据近期负荷和远期负荷，兼顾投资金额，往往在箱体内先上本期设备，预留二期设备位置。有些厂家为了节省成本或其他原因，在设计时不考虑二期扩建工程的方便性，造成二期施工困难，不便于设备的安装调试。

2.1 装配式开关室

35 kV开关室采用装配式结构，箱体长11.8 m，宽6.6 m，考虑道路运输限高，高3.5 m。箱体内布置有35 kV高压开关柜和二次设备，设备双列面对面布置，屏间操作通道距离依据国家标准《3～110 kV高压配电装置设计规范》（GB 50060—2008）的相关条文要求确定为2800 mm，为减小箱体尺寸，箱体屏后封板设计成可拆卸的封板，方便屏后维护检修。35 kV装配式开关室较常规设计的开关室面积少40 m2。

根据站址所处的地形、地貌、出线方向及设备选型，变电站电气总平面布置如下：主变压器采用户外布置，布置在变电站南侧。35 kV装配式开关室布置在变电站西侧，10 kV装配式开关室布置在变电站东侧。35 kV进站线路及主变压器高、低压侧均采用电缆进出线。装配式变电站较传统变电站占地面积节约近300 m2。

开关室采用标准化设计、工厂化生产，通过道路运输到工地，到施工现场再进行装配组合，电气安装工期较传统变电站减少近15 d。

2.2 电气总平面布置

10 kV开关室也采用装配式结构，箱体长10.8 m，宽6.0 m，考虑道路运输限高，高3.5 m。箱体内布置有10 kV高压开关柜和10 kV并联电容器补偿装置，设备双列面对面布置，屏间操作通道距离依据国家标准《3～110 kV高压配电装置设计规范》（GB 50060—2008）的相关条文要求确定为2400 mm，为减小箱体尺寸，箱体屏后封板设计成可拆卸的封板，方便屏后维护检修。10 kV装配式开关室较常规设计的房屋开关室面积少38 m2。

2.3 电气二次设计

二次设备含主变保护测控柜、电度表柜、公用测控柜、远动通信柜、光设备屏、交直流一体化电源装置、监控主屏、图像监视柜，布置在35 kV开关室内，按设备功能分为监控模块、通信模块、电源模块和全站监测系统模块，各模块间的联系电缆未在工厂预制封装，现场需大量接线，未做到即插即用，是本设计方案的一大缺憾。

2.4 土建设计

在准备工作到位的基础上，将所有设计资料整合起来，按照业主的要求，在规划约束下完成设计过程。设计内容包括主体结构、内部构造等，尽量在设计中融入创新思想，将传统商场的风格进行改造，并设置植物种植区，改善商场内部的空气质量。方案设计可同时选择几个团队进行，完成后在计算机上建立模型，根据相关测试结果，选出最优方案，并针对相应的设计问题进行改进。可见若想设计出竞争力较强的商场建筑，设计师必须具备很强的思维水平和创新能力。

3 存在的问题及解决方法

3.1 装配式开关室的箱体尺寸偏大，存在运输、扩建等问题

本方案二次设计仍沿袭传统变电站的设计思路，二次设备布置在35 kV开关室内，设备分散，零部件众多，设备进场后需要大量的协调指挥工作，设备间的控制电缆需现场制作电缆头，一根根排布，所有安装结束后方可调试，大大增加了施工现场的安装调试工作量。装配式变电站可考虑单设二次设备室，设备采用模块化设计和组装，模块间的控制电缆采用标准化预制电缆，生产阶段完成元器件集成、接口封装及一些简单的调试工作，设备进场后只需组合安装，做到即插即用，从而降低工地组屏和接线的工作量，提高电气安装效率，真正体现装配式变电站在电气安装应用方面的“装配”模式。建议在设备招标中，对二次设备采用打包集合招标模式，由一个供应商提供所有二次设备，做到整体规划集成。

各地智慧城市建设往往缺少顶层设计或者在顶层设计中侧重考虑应用建设、投融资方式等方面的问题，导致项目之间缺乏有机联系，更缺乏对政府间部门协同、职能改革、机制创新等方面的考量。最终的建设成果违背了智慧城市的建设初衷，出现新的信息化烟囱，新的碎片化数据，简单的完成了信息化建设，但造成了新的矛盾，降低了智慧城市建设的效率和效益。

借鉴传统变电站的电气布局并加以改进，划分为35 kV装配式开关室（含二次设备）、10 kV装配式开关室（含无功补偿设备）、主变压器单元三大模块。35 kV及10 kV开关柜均采用户内金属铠装移开式开关设备，在工厂生产阶段进行电气元件的封装组合。除了集成一次设备外，装配式变电站的二次设备也采用模块化设计和组装。二次设备按功能进行模块化分割，模块间的控制电缆采用标准化预制电缆，接头直接在厂家封装，使现场能够即插即用，从而降低工地组屏和接线的工作量，提高电气安装效率。

劳拉和马尔科姆·高尔德夫妇根据他们身为父母和在享有盛誉的海德学校作为教育者的经历，令人信服地说明了，真正的教育不是来自于追求分数和成功，而是源于重新建立对于品格、态度、目标的投入和努力。他们认为，态度比天分更重要，努力比成功更重要，品格比才华更重要。他们提供了一种重新建立教育与价值之间联系的新范式，他们的关注点不是孩子，而是孩子最重要的老师——父母。

35 kV及10 kV装配式开关室的基础均采用现浇钢筋混凝土箱式结构，该层结构净空2 m，地上0.6 m，地下1.4 m，作为电缆夹层使用，方便电缆进出线。该型式基础施工仅需15 d左右，较传统房屋开关室模式大幅度缩短施工周期。

凤鸣35 kV装配式变电站在设计、建设中严格遵循“安全性、适用性、通用性、经济型”协调统一的原则，在《国家电网公司输变电工程典型设计——35 kV变电站分册》（2006年版）D-3方案基础上，从设备装配化、集成化角度出发考虑技术方案。

在实际工程设计时，不能简单套用传统变电站房屋开关室的设计标准，要结合工程实际，依据装配式变电站国家标准《高压/低压预装式变电站》（GB 17647）和《高压/低压预装箱式变电站选用导则》（DL/T 537）的相关条文要求，可采用固定间隔式箱体，即按照进出线单元将元器件镶嵌到箱体间隔框架内，这种结构型式简单，便于现代工业化流水线生产，同时采取上述的一些优化设计措施，来满足运输、扩建等的要求，真正体现装配式变电站标准化设计、模块化组合、工业化生产、集约化施工等特征。

3.2 二次设备未在生产阶段完成元器件集成、接口封装等，增加施工现场安装调试工作量

本方案装配式开关室的箱体尺寸根据国家标准《3～110 kV高压配电装置设计规范》（GB 50060）的相关条文要求确定，箱体的操作通道和检修通道沿用房屋模式的变电站设计标准，造成箱体体积过大，制作成本加大，并且不便于运输和现场安装施工。

3.3 装配式开关室的箱体防水、保温、防腐等问题

装配式变电站的箱体防雨一直是困扰箱变生产厂家的一个主要问题，尤其在南方多雨地区更为突出。目前，大多数箱变生产厂家采用顶部对接和侧立柱对接、涂防水密封胶来防止箱体漏雨或渗水。这种做法很难保证防水密封胶的质量，且防水密封胶使用寿命一般在3年左右，变电站运行一段时间后难免出现漏雨或渗水现象。要想从根本上解决该问题，需要从箱体顶部及对接立柱结构上下功夫，如将“回水沿”和对接盖板相互重叠，并对结构件的所接处进行防锈处理，另外，在箱体顶部对接盖板处、箱体对接立柱处等采用专用密封条（使用寿命30年以上）进行镶边、压接后再锁接。通过箱体结构设计和密封材料的改进，箱体可以做到更好地防雨。

目前市场上箱体外壳主流材料是钢板，对于寒冷地区采用双层钢板内加保温材料的做法。钢板对喷漆处理工艺要求较高，箱体在道路运输及现场安装过程中难免出现磕碰，导致掉漆锈蚀等问题。即使现场进行补漆，由于箱体体积较大，不可能进行整体喷漆，导致箱体的整体外观效果变差。目前国内一些箱变生产厂家开始使用敷铝锌板箱体、外观CCA防腐木板条。另外，通过国外技术引进，一些厂家在箱体外壳材料中开始应用玻璃纤维增强水泥材料外壳，其抗太阳辐射能力强，又不易产生凝露且散热效果好。通过这些材料和工艺的应用，可以较好的解决保温、防腐等问题。

王老赏比周永明年长38岁，二人同村。周永明是一个绘画天才，画啥像啥，还会用火柴棍儿搭戏台、搭土地庙。拜师之后，王老赏眉飞色舞地描述李逵、张飞、孙悟空的舞台形象，尽管周永明当时没有亲眼见过这些戏剧人物的舞台形象，但是，他却能根据师傅的叙述，把人物活灵活现地描绘出来，这让王老赏非常高兴。于是就形成了王老赏讲故事，周永明画人物，王老赏刻纸成型，师徒俩泼墨点染的默契配合，让蔚县剪纸达到了一个艺术高峰。

总之，要从根本上解决35 kV装配式变电站的箱体防水、保温、防腐等问题，设计过程中，应积极稳妥地采用新材料、新技术、新工艺，在箱体的招标技术规范文件中，对箱体材料的选择、技术的应用、工艺的确定等方面做详细的技术要求。

4 结束语

通过四川省泸州市合江县凤鸣35 kV装配式变电站的设计、施工实践，说明装配式变电站在建设过程中，全方位、全过程地节约资源，大幅降低占地面积，减少对资源及能源的消耗，35 kV及10 kV开关室采用标准化设计、工厂化生产，采用现场装配式施工，极大缩短施工工期，产生明显的社会经济效益，从而降低工程投资。在“十三五”期间的农村电网升级改造工程中，35 kV变电站的建设将呈现任务重、要求高、工期紧、征地难等特点，装配式变电站尤其适合资金不足、站址受限等问题的地方。目前35 kV装配式变电站尚存在一些不足之处，需要对其进一步优化设计，整体统筹考虑设计方案，进一步优化开关室箱体尺寸，做好箱体的防雨、保温、防腐等，对二次设备进行集合招标，整体规划集成，做好工程管理的优化组织，从而使35 kV装配式变电站在农网升级改造工程中发挥更大作用。

其次，教师在授课过程中，要将阿姨的人生经验充分揉进来，比如，过去的人喜欢给婴儿剃茶壶盖的发型，其实背后的道理是为了保护孩子的囟门，现在的人都知道小孩子不能捂得太狠，跟民间说的“若要婴儿安，常带三分饥和寒”是一个道理。不是所有民间知识都是落后的，将老师讲授的科学知识与她们所掌握的一些生活经验对应起来，告诉她们哪些是对的？背后的道理是什么？哪些是不对的？为什么？帮助她们把已有的认知进一步清晰和升华，她们的理解会更深刻。

参考文献

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