袁煜杰　崔世辉　王琨

【摘 要】预装式变电站属于一种新型的变电设备，由于其具备运行可靠性较高、便于维护和管理、造型美观、安装周期短、安装流程简单等特点，在工厂内模块化集成调试后，运达施工现场，少量场区接线既可投入运行，减少了建设工期和土地。本文介绍了分布式光伏电站建设现状及组成，分析了预装式变电站建设特点，结合工程实例，阐述了变电站三个模块预制舱的结构、电气设计布置方案。

【关键词】预装式变电站；分布式光伏电站；结构；电气模块

中图分类号： TM63 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）34-0106-003

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.34.043

Application of Preinstalled Substation in Distributed Photovoltaic

YUAN Yu-jie CUI Shi-hui WANG Kun

（Pinggao Group CO.LTD，Henan Pingdingshan 467000，China）

【Abstract】Preinstalled type substation belongs to a new type of substation equipment，due to its high reliability， easy to maintain and manage，beautiful modelling，short installation period，simple installation process and so on，modular integration within the plant after debugging，to the construction site，a small amount of ground connection can be put into operation，reduce the construction time limit for a project and the earth.This paper introduces the construction status and composition of distributed photovoltaic power station，analyzes the construction characteristics of pre-installed substation， and expounds the structure and electrical design layout scheme of the three modules prefabricated modules of substation combined with engineering examples.

【Key words】Preinstalled substation；Distributed photovoltaic power station；Structure；Electrical module

0 前言

分布式光伏電站，是利用面积较小闲置场地建设较小的光伏电站，具有就近发电、并网、转换、使用的特点。由于国家政策支持，且分布式光伏电站建设选址条件宽松，近三年有爆发式增长，但相关的规划、设计、施工、管理等标准、规范不健全。

由于分布式光伏发电收益受国家财政补贴支持，且单瓦发电量国家财政补贴呈逐年降低趋势，为争取光伏电站建设最大成本收益，故需要分布式光伏电站建设既要保证发电量，又要建设周期短。分布式光伏电站由发电部分和变电部分组成，发电部分建设是安装厂家成品的组件、支架等，此部分设计施工已趋于规范化；变电部分是安装一次设备（变压器、断路器等）、二次设备（测量表计、控制和信号装置等），但目前对于分布式光伏变电部分还没有统一的设计、施工标准。

1 预装式变电站建设特点

今年来，国家电网公司开展了新一代变电站的研究与设计工作，提出了紧凑型、模块化、工厂化、预装式等变电站设计原理理念。预装式变电站作为重要推广类型，已经在很多领域内应用，其减少占地、缩短工期、运行可靠方面效果最为显著。因此预装式变电站符合分布式光伏建设需求，并能保证发电效率和缩短工期。

根据国家电网公司规定：分布式光伏电站应在10kV及以下电压等级接入电网，且单个并网点总装机容量小于6WM。本文结合某2.3WM光伏项目，对10kV预装式变电站在分布式光伏领域的设计进行介绍。

2 预装式变电站结构设计

2.1 舱体骨架结构

由于舱体长度较长，且设备分布不均匀，故对运输和装卸要求较高，为保证预制舱在装卸时具有足够的机械强度和刚度，减小变形，舱体骨架采用焊装一体式结构，全部采用碳钢型材制作。框架结构如图2-1所示：

由于预制舱内集成屏柜设备较多，为保证屏柜安装精度，使其均在同一水平面上，同时考虑设备柜门距地面较近，易与地板产生摩擦，所以舱体采用增加槽钢底座的方式将设备垫高，一方面使柜体与槽钢背面直接接触，保证精度，另一方面可增加柜门与地面的距离，避免与地板摩擦。

2.2 舱体墙体结构

舱体墙体共由3部分组成，为内饰层、保温层和外饰层等，总厚度为125mm，其中外饰层和内饰层均由铝合金板折弯而成，同时表面采用氟碳喷涂的方式增加舱体防腐耐候性。保温层采用100厚岩棉，同时为减少舱体型材的换热，舱体型材内部也均采用岩棉填充。墙体结构如图2-2所示：

2.3 舱体顶棚结构

舱体顶部总厚度为225mm，其中电缆夹层高度为50mm，龙骨高度为100mm，保温层厚度为50mm。舱体顶部防水密封层共有2层，分别为钢板密封层和外饰板密封层，外饰板密封层采用专用幕墙密封工艺，在保证密封性能的同时，还增加美观性；钢板密封层位于外饰板下层，其与钢结构主梁以及板与板之间的拼接缝均采用满焊工艺，同时为避免沙眼、漏焊等，钢板满焊后均采用结构胶溜平，保证100%密封。屋顶结构如图2-3所示：

3 预装式变电站电气设计

3.1 一次预制舱设计

10kV母线采用分段接线，配电装置开关柜单列布置，进出线采用电缆方式，进出线各一回。站用变采用1台50KVA干式变压器，所用开关柜回路额定电流为1250。综合考虑生产、运输、施工、消防等方面的要求，一次预制舱平面布置图如图3-1所示：

3.2 二次预制舱设计

屏柜采用常规后接线，屏柜紧贴预制舱体设置检修门，此种屏柜接线方式接线检修方便，不会因转动导致接线松脱的问题，但是舱体检修门多，使得预制舱整体密封性能差。平面布置应根据屏柜数量选择，为节约预制舱面积，本二次预制舱内屏柜布置方式为双列靠墙，其布置方式参见3-2图。

3.3 SVG预装舱设计

光伏项目发电带有大量感性负荷，造成系统功率数过低，引起电网压波动，影响带载设备的安全运行，因此项目根据电网接入系统报告，电站需要配备SVG成套设备，设计的SVG预制箱分为控制柜部分、功率柜部分、电抗器部分、风道部分、操作区域，其布置方式参见3-3图。

4 结语

本文介绍了分布式光伏电站建设现状及组成部分，分析了预装式变电站建设特征，结合工程实例，阐述了预装舱骨架、墙体、顶棚结构设计要点，提出了将预装式变电分为一次、二次、SVG三个预制舱模块，及各模块电气组成部分和平面布置。分布式光伏项目变电部分采用模块化预制舱，是的施工现场变电设备之间连线工作大量减少，既缩短了建设工期，又减少了建设用地，电站运行安全可靠，将推动分布式光伏行业更快的发展。

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