模塊化預(yù)制艙式升壓站布置方法研究

馬小余 熊亞鋼 張黔 蒙煥和

中國電建集團(tuán)貴州工程有限公司 貴州貴陽 550003

1 工程概況

首華信能源河南獲嘉風(fēng)電場規(guī)劃為40MW，主要分布于獲嘉縣西南部約12km 的徐營鎮(zhèn)，其110kV 升壓站位于徐營北街村北約1km 處。在區(qū)域地貌上屬豫北平原，風(fēng)場地貌為平原，地形起伏較小，風(fēng)電場所處區(qū)域海拔在80-90m 之間。風(fēng)電場共安裝15臺2.3MW 和3 臺2.0MW 風(fēng)機(jī)。風(fēng)電場配套建設(shè)110kV 升壓站1 座，主要電氣設(shè)備配置有1 臺容量為40MVA 的主變壓器、1 套110kV戶外GIS 配電裝置、1 套35kV 無功補(bǔ)償裝置、35kV 開關(guān)柜預(yù)制艙，1臺容量315kVA的35kV站用變，1臺容量400kVA的35kV接地變。

2 升壓站總布置方案選擇

2.1 依據(jù)電氣主接線方案以及有關(guān)規(guī)程、規(guī)范的規(guī)定

結(jié)合實(shí)際的站址地形及進(jìn)站道路的方向，同時考慮值班人員對設(shè)備的運(yùn)行、維護(hù)和檢修等因素，兼顧消防通道、防火間距及污穢等級的要求，來進(jìn)行升壓站電氣設(shè)備的布置，結(jié)合工程施工工期、經(jīng)濟(jì)及技術(shù)，升壓站方案有常規(guī)升壓站和預(yù)裝箱式升壓站兩種布置方案，本工程對升壓站常規(guī)方案及預(yù)制艙方案進(jìn)行比選分析[1]。

2.2 常規(guī)升壓站布置方案

常規(guī)式升壓站電氣設(shè)備的布置和選擇要考慮電氣設(shè)備的可靠運(yùn)行和檢修維護(hù)的便利，主變壓器采用戶外布置，110kV 配電裝置采用戶外AIS，35kV 采用戶內(nèi)高壓開關(guān)柜布置，站用變壓器等設(shè)備布置在屋內(nèi)；接地電阻成套裝置布置在戶外，35kV 動態(tài)無功補(bǔ)償裝置為戶外裝置。

2.3 預(yù)制艙式升壓站布置方案

升壓站呈矩形布置，南北方向長約67m、東西方向長約72m，圍墻內(nèi)占地面積為4824m2。站區(qū)布置分南、北兩個區(qū)域，南區(qū)為生活管理區(qū)，包括綜合用房、附屬用房。北區(qū)為生產(chǎn)區(qū)，采用全預(yù)制艙式設(shè)計、GIS 方案，由東向西依次布置SVG 集裝箱、無功補(bǔ)償裝置、二次預(yù)制艙、35kV 開關(guān)柜預(yù)制艙、主變壓器、接地變及小電阻成套裝置、事故油池、戶外GIS 設(shè)備及相關(guān)構(gòu)架設(shè)施，配置環(huán)形道路。生活區(qū)內(nèi)可種植低矮喬木和灌木，做適當(dāng)綠化以美化環(huán)境。生產(chǎn)區(qū)與生活辦公區(qū)之間設(shè)有隔離柵欄。

2.4 模塊化預(yù)制艙式升壓站與常規(guī)式升壓站布置方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較

2.4.1 技術(shù)性對比

（1）概念：預(yù)制艙式升壓站以整個升壓站為出發(fā)點(diǎn)考慮，把一個升壓站內(nèi)部所有功能單元按照電氣特性劃分為若干模塊，這些模塊全部可以在工廠內(nèi)預(yù)制生產(chǎn)，并且分批運(yùn)送至現(xiàn)場，施工時僅需將各模塊吊裝并通過一次電纜插接和二次導(dǎo)線聯(lián)結(jié)，即可實(shí)現(xiàn)升壓站建設(shè)的快速、標(biāo)準(zhǔn)化建站。而常規(guī)式升壓站一次設(shè)備、二次設(shè)備、通信設(shè)備等戶內(nèi)、戶外布置于相應(yīng)位置，布置較為分散；占地較大。

（2）建站及安裝工作：預(yù)制艙式升壓站設(shè)備全部實(shí)現(xiàn)“標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計、工廠化加工、裝配式建設(shè)”，各組成模塊全部實(shí)現(xiàn)工廠化。模塊運(yùn)至現(xiàn)場就位后進(jìn)行安裝，現(xiàn)場只對模塊之間接線，整體模塊安裝完畢后進(jìn)行調(diào)試工作，工作量相對較小。而常規(guī)式升壓站采用傳統(tǒng)土建結(jié)構(gòu)，土建施工達(dá)到安裝條件后，各個設(shè)備就位安裝及相應(yīng)接線，設(shè)備整體安裝完畢后進(jìn)行調(diào)試運(yùn)行工作，工作量相對較大[2]。

（3）占地面積：預(yù)制艙式升壓站總占地面積4824 ㎡左右，而常規(guī)式升壓站總占地面積6400 ㎡左右。生產(chǎn)區(qū)相對于常規(guī)式升壓站減小14%左右。

（4）一次設(shè)備布置：預(yù)制艙式升壓站110kVGIS 設(shè)備布置在門型架構(gòu)出線間隔處；35kV 開關(guān)柜艙體通過管母連接主變，一次艙體旁布置接地變和站用變；SVG 無功補(bǔ)償設(shè)有聯(lián)絡(luò)變，通過電纜連接。而常規(guī)式升壓站110kVGIS 設(shè)備戶外布置圖升壓站內(nèi)；35kV 開關(guān)柜、35kV 站用兼接地變布置于35kV 配電裝置室；35kV無功補(bǔ)償戶外布置（集裝箱式）。

（5）建設(shè)周期：預(yù)制艙式升壓站建設(shè)周期在100-120 天（含生產(chǎn)周期80 天），相比常規(guī)式升壓站建設(shè)周期120-140 天節(jié)約約20 天。

（6）工程管理：預(yù)制艙式升壓站模塊化設(shè)備安裝，施工責(zé)任單一，工程管理協(xié)調(diào)工作量相對較小。常規(guī)式升壓站外圍土建施工，土建基礎(chǔ)完成后進(jìn)行一次設(shè)備安裝以及二次設(shè)備室的土建施工，然后進(jìn)行二次屏柜的安裝以及外部線纜的鋪設(shè)接線，最后進(jìn)行設(shè)備調(diào)試?，F(xiàn)場工作量大、參與廠家眾多，工程管理協(xié)調(diào)難度較大[3]。

2.4.2 經(jīng)濟(jì)性對比

預(yù)制艙式升壓站。設(shè)備部分費(fèi)用為1220 萬元、建筑安裝部分費(fèi)用為830 萬元、投資總額為2050 萬元，常規(guī)式升壓站設(shè)備部分費(fèi)用為1320 萬元、建筑安裝部分費(fèi)用為1050 萬元、投資總額為2370 萬元，比預(yù)制艙式升壓站投資多320 萬元。

綜上所述，兩種方案技術(shù)上均可行，但是預(yù)制艙方案先比較于常規(guī)升壓站占地面積小、結(jié)構(gòu)緊湊、建站周期短、安裝工程量小、綜合投資均優(yōu)于常規(guī)升壓站，故推薦本工程采用常規(guī)升壓布置方案。