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摘 要：本文从理论上确定了220千伏装配式变电站预制舱的装配范围，探讨了预制舱的结构形式、装配形式以及经济性等，为220kV标准配送式变电站建设提供解决方案。
关键词：装配式变电站；预制舱；探讨
前 言
目前，国家做出建设资源节约型、环境友好型社会的重大决策，努力加快经济发展方式转变，全力突破发展中的资源环境瓶颈。这一转变，对电力工业发展也带来了深远影响，变电站建设模式必须走向减少土地占用、降低造价、缩短建设周期，实现与周围环境更协调、运行更可靠性的发展模式。封闭式高压组合电器的采用，推进变电站高压设备的模块化，缩短了现场施工和试验周期；电子技术和计算机技术使自动化装置的体积缩小，永磁机构真空断路器及少维护、紧凑型开关柜的使用，实现了变电站出线模块的灵活组合。这也让装配式变电站成为了实现变电站建设模式转变的有效载体。
一 装配式变电站预制舱的特点
装配式变电站有别于传统变电站的电气系统布局、土建建筑设计和施工模式，以工厂生产预制、现场安装调试这两大建设阶段为标志。其标准化设计、模块化组合、工业化生产、集约化施工，促使变电站建设走向科技含量高、资源消耗低、环境污染少、精细化建设的道路。土建方面，改变传统的电气系统布局，贯彻建筑节能、节材、节水、节地方针，力求使建筑结构轻型化；利用现场快速拼装工艺，变施工串联流程为并联流程来缩短施工周期。电气方面，划分为进线模块、主变压器模块、出线模块、综合自动化模块、无功补偿和消弧线圈模块，利用模块组装，让电气系统功能实现更便捷。
装配式建筑是指用预制的构件在施工现场装配而成的建筑，是一定程度上的“绿色建筑”，实施“标准化设计、工厂化加工、装配式建设”，减少现场“湿作业”，提高机械化施工应用范围，减少现场劳动力投入，降低现场安全风险，提高建筑工程施工质量、工艺水平。220千伏装配式变电站的预制舱主要包括箱式单元房（集成保温隔热、采暖通风、安防监控等，二次设备现场装配）、单层建筑（35/10kV配电装置室、主控通信室、继电器室、二次设备间、辅助用房等）和多层建筑（生产综合楼等）。
二 箱式单元房
当配送式变电站二次設备下放至配间装置间隔时，保护小室采用箱式单元房，如图1。
装配式箱式单元房应集成保护控制屏柜、专用电源配电箱、保温隔热、采暖通风、安防监控等；厂家整体加工，整体运输，现场基础固定安装；二次设备现场装配，实现现阶段试点应用半集成装配化。箱式单元房主要考虑集装箱结构、钢框复合墙板结构、装配式预制混凝土墙板结构。
2.1集装箱结构
采用集装箱结构型式，集成保温隔热、采暖通风、安防监控等，二次设备现场装配。现流通的集装箱尺寸如表1，45尺超高钢制干货货柜如表2。
通用设备户内屏（柜）外形尺寸采用2260mm×800mm×600mm；通信设备屏（柜）的外形尺寸也可根据工程情况采用2260mm×600mm×600mm。电气净高要求：2800mm。受集装箱标准尺寸限制，箱体内屏柜单排布置，屏数15面以内。布置最小净空范围14000mm×2600mm×2800mm，如图2。
箱体整合照明、通风管线、外墙保温隔热材料，单元房箱体外尺寸14400mm×3000mm×3300mm。属非标集装箱，因此按现有方式布置，箱体需要定制。优化目标：采用常规集装箱柜，40尺或45尺，工厂一次成型，不拼接。设备优化措施：采用小型化设备，减小屏柜高度、宽度和长度；屏后开门改屏前开门操作；采用支架式设备。布置方式优化措施：屏柜靠边放置，尽可能双列布置，一只箱子集中多排屏位。
根据市场报价，另计运输费用和安装、内外涂装费用，常规集装箱20GP：19000元/台，40HC：33000元/台，45HC：46600元/台。定制产品另需加价，如非标发电机集装箱，造价20万/台，最大外尺寸11592 mm X3000 mm X3500 mm。
2.2钢框复合墙板结构。箱式单元房结构采用轻钢结构，标准型材加工制作，集成内墙面及管线，装饰防火板材复合墙板，整装整运。根据市场报价，3000元/m2，另计运输费用，每只造价13万元。
2.3预制混凝土墙板结构。采用装配式预制混凝土墙板结构，预制墙板，现场安装，板、板连接浇灌混凝土成型，集成管线。根据厂家报价，另计运输费用，每只造价约10万元。
2.4 方案比选。上述几种结构列表如表3所示。
通过比选，集装箱结构整体性能较好，非标尺寸造价偏高，需要做好防腐保护；钢框复合墙板结构造价合理，制作方便；预制混凝土墙板结构虽然运输方便、造价较低，但二次安装时有湿作业。
三 单层建筑结构
门式刚架结构型式是一种传统的结构体系，受力简单、传力路径明确、构件制作快捷。相较于现行的框架结构，具有工厂化生产、标准化施工、施工周期短、节能环保等特点，广泛应用于工业、商业及公共设施等工业与民用建筑中，大大节约劳动力成本和时间成本，社会效益显著。结合一些工程实践，装配式单层建筑采用门式刚架轻钢结构技术成熟，安全可靠。
四 多层建筑结构
多层建筑结构一般应用在户内变电站，通常为一幢或两幢生产综合楼布置型式，楼层两层以上。相对于变电站其他单层建筑而言，生产综合楼有荷载大，跨度大，防火要求高等特点。到目前，户内变基本采用钢筋混凝土框架结构。另外，钢材的特点是强度高、自重轻、整体刚性好、变形能力强，故钢结构一般用于建造大跨度和超高、超重型的预制舱，可适应生产综合楼荷载大，跨度大的特点，电厂厂房常用钢结构型式。
五 结语
220千伏装配式变电站预制舱采用现场装配式施工，实现工业化生产和配送式施工，减少了施工临时用和湿作业，施工工期短，节约了水资源并保护了生态环境， 有明显的直接经济效益和社会经济效益。
参考文献
[1] 张驰，李晓林.浅谈装配式建筑的推广与发展[J].辽宁建材，2011，5：24.
[2] 齐怡，魏路，杨芳.浅谈绿色建筑的推广和发展[J].四川建筑，2011，31（3）：45.
[3] 席翔.门式刚架-单层工业厂房结构特点与应用范围研究[J].商品与质量，2011，2：242.
作者简介：李丐燕（1981-），女，浙江温州人，工程师，本科，从事电网规划研究及变电站工程设计工作。
关键词：装配式变电站；预制舱；探讨
前 言
目前，国家做出建设资源节约型、环境友好型社会的重大决策，努力加快经济发展方式转变，全力突破发展中的资源环境瓶颈。这一转变，对电力工业发展也带来了深远影响，变电站建设模式必须走向减少土地占用、降低造价、缩短建设周期，实现与周围环境更协调、运行更可靠性的发展模式。封闭式高压组合电器的采用，推进变电站高压设备的模块化，缩短了现场施工和试验周期；电子技术和计算机技术使自动化装置的体积缩小，永磁机构真空断路器及少维护、紧凑型开关柜的使用，实现了变电站出线模块的灵活组合。这也让装配式变电站成为了实现变电站建设模式转变的有效载体。
一 装配式变电站预制舱的特点
装配式变电站有别于传统变电站的电气系统布局、土建建筑设计和施工模式，以工厂生产预制、现场安装调试这两大建设阶段为标志。其标准化设计、模块化组合、工业化生产、集约化施工，促使变电站建设走向科技含量高、资源消耗低、环境污染少、精细化建设的道路。土建方面，改变传统的电气系统布局，贯彻建筑节能、节材、节水、节地方针，力求使建筑结构轻型化；利用现场快速拼装工艺，变施工串联流程为并联流程来缩短施工周期。电气方面，划分为进线模块、主变压器模块、出线模块、综合自动化模块、无功补偿和消弧线圈模块，利用模块组装，让电气系统功能实现更便捷。
装配式建筑是指用预制的构件在施工现场装配而成的建筑，是一定程度上的“绿色建筑”，实施“标准化设计、工厂化加工、装配式建设”，减少现场“湿作业”，提高机械化施工应用范围，减少现场劳动力投入，降低现场安全风险，提高建筑工程施工质量、工艺水平。220千伏装配式变电站的预制舱主要包括箱式单元房（集成保温隔热、采暖通风、安防监控等，二次设备现场装配）、单层建筑（35/10kV配电装置室、主控通信室、继电器室、二次设备间、辅助用房等）和多层建筑（生产综合楼等）。
二 箱式单元房
当配送式变电站二次設备下放至配间装置间隔时，保护小室采用箱式单元房，如图1。
装配式箱式单元房应集成保护控制屏柜、专用电源配电箱、保温隔热、采暖通风、安防监控等；厂家整体加工，整体运输，现场基础固定安装；二次设备现场装配，实现现阶段试点应用半集成装配化。箱式单元房主要考虑集装箱结构、钢框复合墙板结构、装配式预制混凝土墙板结构。
2.1集装箱结构
采用集装箱结构型式，集成保温隔热、采暖通风、安防监控等，二次设备现场装配。现流通的集装箱尺寸如表1，45尺超高钢制干货货柜如表2。
通用设备户内屏（柜）外形尺寸采用2260mm×800mm×600mm；通信设备屏（柜）的外形尺寸也可根据工程情况采用2260mm×600mm×600mm。电气净高要求：2800mm。受集装箱标准尺寸限制，箱体内屏柜单排布置，屏数15面以内。布置最小净空范围14000mm×2600mm×2800mm，如图2。
箱体整合照明、通风管线、外墙保温隔热材料，单元房箱体外尺寸14400mm×3000mm×3300mm。属非标集装箱，因此按现有方式布置，箱体需要定制。优化目标：采用常规集装箱柜，40尺或45尺，工厂一次成型，不拼接。设备优化措施：采用小型化设备，减小屏柜高度、宽度和长度；屏后开门改屏前开门操作；采用支架式设备。布置方式优化措施：屏柜靠边放置，尽可能双列布置，一只箱子集中多排屏位。
根据市场报价，另计运输费用和安装、内外涂装费用，常规集装箱20GP：19000元/台，40HC：33000元/台，45HC：46600元/台。定制产品另需加价，如非标发电机集装箱，造价20万/台，最大外尺寸11592 mm X3000 mm X3500 mm。
2.2钢框复合墙板结构。箱式单元房结构采用轻钢结构，标准型材加工制作，集成内墙面及管线，装饰防火板材复合墙板，整装整运。根据市场报价，3000元/m2，另计运输费用，每只造价13万元。
2.3预制混凝土墙板结构。采用装配式预制混凝土墙板结构，预制墙板，现场安装，板、板连接浇灌混凝土成型，集成管线。根据厂家报价，另计运输费用，每只造价约10万元。
2.4 方案比选。上述几种结构列表如表3所示。
通过比选，集装箱结构整体性能较好，非标尺寸造价偏高，需要做好防腐保护；钢框复合墙板结构造价合理，制作方便；预制混凝土墙板结构虽然运输方便、造价较低，但二次安装时有湿作业。
三 单层建筑结构
门式刚架结构型式是一种传统的结构体系，受力简单、传力路径明确、构件制作快捷。相较于现行的框架结构，具有工厂化生产、标准化施工、施工周期短、节能环保等特点，广泛应用于工业、商业及公共设施等工业与民用建筑中，大大节约劳动力成本和时间成本，社会效益显著。结合一些工程实践，装配式单层建筑采用门式刚架轻钢结构技术成熟，安全可靠。
四 多层建筑结构
多层建筑结构一般应用在户内变电站，通常为一幢或两幢生产综合楼布置型式，楼层两层以上。相对于变电站其他单层建筑而言，生产综合楼有荷载大，跨度大，防火要求高等特点。到目前，户内变基本采用钢筋混凝土框架结构。另外，钢材的特点是强度高、自重轻、整体刚性好、变形能力强，故钢结构一般用于建造大跨度和超高、超重型的预制舱，可适应生产综合楼荷载大，跨度大的特点，电厂厂房常用钢结构型式。
五 结语
220千伏装配式变电站预制舱采用现场装配式施工，实现工业化生产和配送式施工，减少了施工临时用和湿作业，施工工期短，节约了水资源并保护了生态环境， 有明显的直接经济效益和社会经济效益。
参考文献
[1] 张驰，李晓林.浅谈装配式建筑的推广与发展[J].辽宁建材，2011，5：24.
[2] 齐怡，魏路，杨芳.浅谈绿色建筑的推广和发展[J].四川建筑，2011，31（3）：45.
[3] 席翔.门式刚架-单层工业厂房结构特点与应用范围研究[J].商品与质量，2011，2：242.
作者简介：李丐燕（1981-），女，浙江温州人，工程师，本科，从事电网规划研究及变电站工程设计工作。