预装式(模块化)变电站介绍与应用 共44页

一、概述变电站是电力系统中的重要组成部分，其功能是对输电线路的电能进行变换、分配和控制。

在变电站建设中，模块化设计是近年来的一种新趋势。

模块化设计是指将变电站设备和构件制作成标准化的模块，然后在现场进行组装和安装。

这种设计方法在提高建设速度、降低成本、提高质量方面有明显优势，因而备受青睐。

然而，模块化建设也存在一些问题，需要进行深入研究和解决。

二、模块化设计的优势1. 提高建设速度模块化设计避免了传统建设中的大量现场加工和施工，可以大大缩短建设周期。

设计和制造模块化的变电站设备更为简单高效，可以在短时间内完成大量模块的制作，并便于统一管理和质量控制。

2. 降低成本模块化设计可以减少人工成本、能源成本和材料成本，同时也减少了变电站的占地面积。

大规模生产标准模块可以带来规模经济效益，使变电站建设的总体成本降低。

3. 提高质量模块化设计使得变电站设备在工厂化生产的过程中可以进行更为严格和细致的质量控制，避免了现场施工过程中的质量问题。

模块化设计还便于标准化管理和维护，提高了设备的可靠性和稳定性。

三、模块化设计的应用1. 设备模块化在变电站建设中，各种变电设备可以根据其功能和规格进行模块化设计，例如变压器、开关设备、断路器等。

这些设备模块化后可以在工厂进行生产和调试，然后直接运输到现场进行组装和安装。

2. 结构模块化变电站的建筑结构也可以进行模块化设计，例如采用预制构件进行建筑的模块化组装，甚至可以采用集装箱式结构进行快速搭建。

3. 控制系统模块化变电站的自动化控制系统也可以进行模块化设计，例如将不同的控制功能进行模块化，便于灵活组合和替换。

四、模块化设计的存在问题1. 设备匹配性由于不同厂家生产的模块化设备可能存在一定的差异，因此在实际应用中可能存在设备匹配性的问题，需要进行定制化设计和调整，增加了施工和调试的难度和成本。

2. 安全性考虑模块化设计可能会增加变电站的故障检测和处理难度，同时也增加了一些安全隐患，例如模块间连接处的接地、防雷等措施需要特别注意。

YB 系列预装式变电站安装使用说明书产品介绍YB 系列预装式变电站，是由高压装置，变压器，低压装置，计量装置及智能化模块等按照一定的工程方案组成的具有智能控制功能的变配电成套设备。

该产品具有成套性强，占地小，投资少，安装快捷，施工方便，造型美观等特点。

广泛地应用于建筑工地、车站、码头、矿山油田等企事业单位及其它临时供电的场所。

正常使用条件1.环境温度+40℃～25℃；2.海拔高度：≤1000m ；3.相对湿度不超过90％（+25℃时），允许短时达100％；4.安装在没有火灾，爆炸危险，化学腐蚀及剧烈振动的场所；5.特殊使用条件可与公司协商解决。

主要技术参数参数值序号 项目名称单位 高压侧变压器低压侧 1 额定电压 kV 6；10 6；10/0.40.4 2 额定电流 A 20~200 115.5/4000 100~40003 变压器容量 kV A 50~25004 额定短路开断电流 kA 31.5；5030~505 额定短路关合电流 kA 506 额定短时耐受电流 kA/s 20/2 30/17 额定峰值耐受电流kA50 63 8 工频耐压1min （对地/断口） kV 42/48 35 2.5 8雷电冲击耐压（对地/断口） kV75/85 10 箱体防护等级 IP3X IP2X IP3X 11 噪音水平 dB 干变小于65，油变小于55。

12 回路数1~101~2台4~20安装、使用与维护一、安装1）用户按图纸施工，做好箱变土建基础，特别注意基础表面一定要平整，最好在基础面上埋有与箱变底框尺寸相适应的槽钢，并与基础接地网相连接。

2）在箱变基础的一侧或四周埋设好接地极，变压器接地与防雷接地公用一个接地系统，引至箱变基础平台的接地引线不应小与两条，并确保接地电阻R＜4Ω。

3）箱变就位时，应采用专用起吊杆绳进行吊装，如图所示。

4）箱变就位后，其底座与基础两侧的予埋钢板进行可靠焊接，每侧不小于两处，每道焊缝长度不小于50mm。

面向数据中心的预制式模块化变电站前言随着大型超大型数据中心越来越多，支撑数据中心运行的变电站开始普遍出现110kV变电站，甚至出现220kV专用数据中心变电站。

传统的变电站一般需要公共变电站用地规划和电网公司投资建设，周期经常为11-24个月，其中线路规划审批占据较多时间，而变电站本身的建设一般也要9-15个月，与数据中心的投资假设计划严重偏离，影响实际达产时间和投资收益。

随着城市用地成本提高以及用户对于设备集成化的需求提升，我国预制式模块化变电站市场逐步启动。

中国移动（西部）云计算数据中心110kV预制式模块变电站：变电站站内东西向长45m，南北向长71m，站址总占地面积6.94亩。

预制式模块化变电站预制式模块化变电站不同于传统的变电站，是标准化设计、工厂定制配送，现场组装式建设，采用模块化组合式的电气设备，通过工厂生产调试，减少现场调试时间，模块化现场安装，减少现场施工工作量，实现“即插即用”。

预制式模块化变电站，既遵循相关标准与规范，又突破传统变电站建设理念，融合一、二次的智能设备模块，以标准化设计、工厂化预制、模块化建设的全新理念实现变电站的快速建设，减少现场的施工及调试的工作量，缩短建设周期；变电站调试简单、运行可靠，与周围环境协调，容易选择建设地点；节省了变电站的占地面积、建筑面积和投资规模。

实现系统集成化、生产工厂化、装配模块化、施工简单化的“四化”电站建设，是一种创新的快速配送式建站模式。

预制式模块化变电站相对于常规变电站，主要有以下特点：1工厂化生产模块化运输现场便捷式安装运行维护成本低Prefabricated modularsubstation2占地面积小施工周期短寿命周期长耐候性强面向数据中心的预制式模块化变电站（点击视频了解数据中心预制式变电站）数据中心变电站接入电压等级及主变容量选择原则不同数据中心对应接入系统的电压等级及规模数据中心变电站接入电压等级应先评估待接入系统的供电可靠性，包括N-1安全准则的要求、多回路电源故障后负荷的供电可靠性，并应考虑接入点的送电线路输送容量和输送距离的限制进行选取。

变电站概述模块一、变电站的作用变电站是电力系统的重要组成部分，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行，是联系发电厂和用户的中间环节，具有变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的作用。

二、变电站的分类（可将调度中心的南网模拟图显示，将结点说明。

）根据划分方式的不同，可以按照以下两种方式分类：（一）按照变电站在电力系统中的地位和作用划分1．系统枢纽变电站。

枢纽变电站位于电力系统的枢纽点，电压等级一般为330kV及以上，联系多个电源，出线回路多，变电容量大，供电范围广；全站停电后，将造成大面积停电或引起系统瓦解，因此枢纽变电站对电力系统运行的稳定和可靠性起着重要作用。

2．中间变电站。

中间变电站位于系统主干环形线路或系统主要干线的接口处，电压等级一般为220～330kV，汇集2～3个电源和若干线路，高压侧以穿越功率为主，同时降压向地区用户供电。

全站停电后，将引起区域电网的解列。

3．地区变电站。

地区变电站是一个地区和一个中、小城市的主要变电站，电压等级一般为220kV，全站停电后，将造成该地区或城市供电的紊乱。

4．企业变电站。

企业变电站是大、中型企业的专用变电站，电压等级为35～220kV，1～2回进线。

5．终端变电站。

终端变电站在输电线路终端，接近负荷点，高压侧10～110kV引入线，经降压后直接向用户供电，全站停电后，只是终端用户停电。

（二）按照变电站安装位置划分1．户外变电站。

户外变电站除控制、直流电源等设备放在户内外，变压器、断路器、隔离开关等主要设备均布置在户外。

这种变电站建筑面积小、建设费用低，电压较高的变电站一般采用户外布置。

2．户内变电站。

户内变电站的主要设备均放在户内，减少了总占地面积，但建筑费用较高，适宜市区居民密集地区，或位于海岸、盐湖、化工厂及其他空气污秽等级较高的地区。

3．地下变电站。

在人口和工业高度集中的大城市，由于城市用电量大、建筑物密集，将变电站设置在城市大建筑物、道路、公园的地下，可以减少占地。

产品与解决方案2013年第8期102110kV 预装式变电站在电网中的应用与分析单 晖（许继集团有限公司，河南 许昌 461001）摘要 根据国内高压预装式变电站的产品现状、产品发展、产品特点进行了分析说明。

以佛山110kV 示范变电站为例，介绍了高压预装式变电的新技术及优势。

为110kV 预装式变电站的设计和应用提供了一种方案。

关键词：110kV ；预装式变电站；应用与分析1 产品概述预装式变电站（也称为箱式变电站），按电压等级通常分为高压预装式变站和低压预装式变电站。

低压预装式变电站（包括欧变和美变）是将10kV 环网设备、变压器、低压开关设备和辅助设备预装到一个或几个箱体内，这种产品在国内应用较早，技术成熟和技术门槛低，国内生产的厂家比较多、竞争激烈。

高压预装式变电站是将高压和中压开关设备、变压器（一般大于4000kVA 时放于户外）、综合自动化系统、交直流电源系统、通信设备等预装到一个或几个箱体内，这种产品实际是对欧变产品的升级完善。

该产品技术含量相对较高，要求厂家具备一定的系统集成能力和产品整体配套能力，国内生产该产品的厂家相对较少，相对低于预装式变电站竞争没有那么激烈。

国内一些大的生产预装式变电站的公司生产高压预装式变电站已经有10多年的历史了，具有较高产品设计能力和丰富的实践经验，在总结了经验和教训的基础上，结合大量的市场调研需求，推出了新型的高压预装式变电站（即110kV 预装式变电站，也称为模块化组合式变电站）。

2 产品现状和发展根据国家电网公司“两型一化”的变电站建设设计导则和《国家电网公司“十二五”农网科技发展纲要》的要求，变电站建设模式必然推行典型设计和标准化建设，走向减少土地占用、降低变电站造价、缩短建设周期、与周围环境协调、提高运行可靠性、较少设备维护的发展模式；另外，国家电网公司也在不断地推进坚强智能电网及新一轮农网升级改造建设。

因此，针对110kV 及以下电压等级变电站的建设，亟待推出一种新的变电站建设模式。

探究110kV预装式变电站在电网中的应用发表时间：2018-09-11T15:18:45.157Z 来源：《基层建设》2018年第20期作者：李兆东[导读] 摘要：110KV预装式变电站以其自身的安全性高、建设周期短，施工工期短以及协调环境的优势在电网应用中具有突出优势，本文从110KV预装式变电站的产品现状和产品内涵入手研究，以贵州省第一座110kV高压预装式变电站-四方变电站为研究，介绍110KV预装式变电站的优势和关键技术，为110KV预装式变电站在电网中的应用提供新思路，提高110KV预装式变电站的应用量。

山东电力设备有限公司山东省济南市 250022摘要：110KV预装式变电站以其自身的安全性高、建设周期短，施工工期短以及协调环境的优势在电网应用中具有突出优势，本文从110KV预装式变电站的产品现状和产品内涵入手研究，以贵州省第一座110kV高压预装式变电站-四方变电站为研究，介绍110KV预装式变电站的优势和关键技术，为110KV预装式变电站在电网中的应用提供新思路，提高110KV预装式变电站的应用量。

关键词：110KV；预装式变电站；应用；探究引言随着社会主义事业建设的深入，变电站的建设模式也开始转型升级，向更低投资成本、更短施工周期，更少对环境造成损害，更高的运行水平的方向发展，通过电网建设的经验和教训，传统的高压预装式变电站建站模式优劣点一览而明，相关产品厂家也在一直进行产品设计改进，不断摒弃缺点，提升产品质量。

早在2010年底，南方电网第一座110KV高压预装式变电站就在贵州落户，就是四方变电站，随后，对110KV预装式变电站不断完善，对其的设计、施工，运行稳定可靠性不断探索的基础上，110KV预装式变电站就在贵州地区乃至在整个南方推广开来。

一、110Kv预装式变电站的产品内涵110KV预装式变电站是一种箱式变电站，通常是把中、高压开关设备和变压器以及综合自动化系统等等包括在箱内，可能是一个或者是多个箱体。

高压低压预装式变电站概要什么是高压低压预装式变电站？高压低压预装式变电站是一种组合式的供电设备，通过不同的模块组合实现电力的供应、变压、配电等功能。

它是由变压器、高压电缆、低压断路器、配电箱和监测系统等多个部分组成，可以将变电站的各个组成部分预先安装好，然后进行运输和现场安装，大大降低了安装和调试的时间和成本。

高压低压预装式变电站的特点布置灵活高压低压预装式变电站的布置灵活，可以根据现场的具体需求进行组合布置。

同时，它具有较小的体积和封闭的外壳，不需要特定场地和建筑基础，可以在短时间内完成安装和投入使用。

节约空间传统变电站建设需要占用大量的空间，而高压低压预装式变电站可以根据现场的具体情况进行设计，有可能占用的空间更少。

它的小体积和轻量化设计还能降低运输和施工成本，实现“就近供电”。

技术先进高压低压预装式变电站的各个部分都选用最新最优的电子元件和电器设备，具有高效、低耗能、环保、安全、可靠的特点。

同时，它还可以集成现代化的信息监控系统，实现实时监控、远程管理，提高供电的可靠性。

成本低廉与传统变电站相比，高压低压预装式变电站具有成本低廉的特点。

因为它可以预装和集成主要部件，在安装和调试过程中不需要进行大量的现场制造和加工，大大降低了成本。

同时，它还可以很好地控制投资、运营和维护成本，降低了整体的总成本。

高压低压预装式变电站的应用范围高压低压预装式变电站广泛应用于多种环境和领域，包括城市及郊区电力中心、矿山、钢铁、化工、公路、水利、机场、医院、商场等场所以及居民小区、新建区域等为垂直需求等。

高压低压预装式变电站是新型变电站的一种，它具有灵活的布置、节约空间、技术先进、成本低廉等优点。

它在多种环境和领域都有广泛的应用，是一个非常具有实用价值和发展前景的供电设备。

定义电压变换电流分配电力系统保护定义及功能分类及特点分类设备密集电压等级多技术要求高断路器变压器隔离开关继电保护母线相关术语解析变压器变压器的作用变压器的类型变压器的结构变压器的运行与维护用于控制、保护和切断高压电路中的设备，保证电力系统的安全运行。

高压开关设备的作用高压开关设备的类型高压开关设备的结构高压开关设备的运行与维护包括断路器、负荷开关、隔离开关、接地开关等。

主要由触头系统、灭弧系统、操作系统、绝缘支撑件等组成。

需要定期进行巡视检查、预防性试验、故障诊断与处理等。

高压开关设备保护与控制装置保护与控制装置的作用用于监测电力系统的运行状态，当发生故障或异常时，及时切断故障电路或调整系统运行方式，保证电力系统的安全稳定运行。

保护与控制装置的类型包括继电保护装置、自动重合闸装置、备自投装置、安全自动装置等。

保护与控制装置的结构主要由测量比较元件、逻辑判断元件、执行元件等组成。

保护与控制装置的运行与维护需要定期进行巡视检查、预防性试验、故障诊断与处理等。

辅助设备的运行与维护需要定期进行巡视检查、预防性试验、故障诊断与处理等，同时还需要注意对辅助设备的维护和保养，以延长其使用寿命。

辅助设备的作用为变电站主要设备提供必要的辅助服务，保证变电站的正常运行。

辅助设备的类型包括站用电源系统、直流电源系统、防雷接地系统、照明系统、消防系统等。

辅助设备的结构根据不同类型的辅助设备，其结构也有所不同，但一般都包括电源、控制保护、测量显示等部分。

辅助设备电气设备组成变电站主要由变压器、断路器、隔离开关、母线、互感器、避雷器等电气设备组成。

变电站基本概念变电站是电力系统中的关键节点，用于变换电压、汇集和分配电能，保证电能的安全、经济、优质传输。

运行原理通过变压器将高电压变换为低电压或相反，以满足不同电压等级电网的互联和用户需求。

同时，通过各类开关设备实现电路的通断和故障隔离。

运行原理简述操作规范严格执行“两票三制”，即工作票、操作票制度，交接班制、巡回检查制、设备定期试验轮换制。

风力发电用预装式变电站产品说明书山东省金曼克电气集团股份有限公司1、产品概述风力发电用组合式变电站，是将升压变压器器身、开关设备、熔断器、分接开关及相应辅助设备进行组合的成套预装式变电站，高压开关、熔断器均进入油箱，整体外形尺寸较小，其结构形式与90年代从美国引进的箱变类似，行业内称为“风电美变”。

按产品结构及元件配置可分为两种，一种是高压全绝缘出线式产品；一种是高压采用瓷套管出线式产品。

2、用途和使用环境2.1 风力发电用预装式变电站作为风力发电的升压设备，一般建于海滩、荒漠、草原等人烟稀少场合，风电场的面积较广，同时，这些地方自然条件比较恶劣，对升压设备的环境适应性要求较高，另外，流过叶片的气流和风能产生的尾流会产生出噪声，升压设备运行时也会产生噪声，针对风力发电的上述特点，我公司开发了风电专用升压设备—风力发电用预装式变电站（以下简称风电美变）。

2.2 正常使用条件◆海拔高度：≤1000米；◆环境温度：最高温度+50℃，最低温度-45℃；◆最大风速：70m/s；◆防震：水平加速度不大于0.3g，垂直加速度不大于0.15g；◆污秽等级：Ⅲ级（最高工作电压爬电比距不小于31mm/KV）；◆外壳防护等级为IP54◆定购本产品超出上述条件的规定时，可与本公司协商。

3、预装式组合变电站基本技术要求3.1 预装式组合变电站型号及意义说明3.1.1产品主要技术参数3.1.2型号意义说明3.2 主要元件参数3.2.1高压负荷开关技术参数序号项目单位参数1 额定电压kV 12 40.52 额定电流 A 630 6303 额定频率Hz 50 504 额定短时耐受电流kA/2s 12.5 205 额定峰值耐受电流kA 31.5 31.56 机械寿命次2000 20001min工频耐压（相间及对地）kV 42 85雷电冲击水平（相间及对地）kV 75 185 3.2.2变压器技术参数额定容量（kV A）电压组合及分接范围联结组标号空载损耗（W）负载损耗（W75℃）空载电流（%）短路阻抗（%）高压（kV）高压分接范围（%）低压（kV）90010 ±2×2.5%0.69 Dyn11 1150 10300 0.6 4.51250 1360 12000 0.51 4.535 ±2×2.5%1600 1980 16230 0.45 6.5 3.2.3熔断器技术参数序号名称单位参数备注1 最高电压kV 12、40.52 熔断器额定电流 A 40、503 熔断件额定电流 A 20、25、31.5、40、504 额定最大开断电流kA 504、产品执行标准DL/T5337-93《3-35KV箱式变电站订货技术条件》ZBK40001-89《组合式变电站》GB/T17461-1998《高压/低压预装式变电站》GB1094.1~2-1996《电力变压器》GB/T6451-1999《三相油浸式电力变压器技术参数和要求》GB311.1-1997《高压输变电设备的绝缘配合》GB5273《变压器、高压电器和套管的接线端子》GB/T7328-1987《变压器和电抗器的声级测定》IEC有关标准的规定。