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[摘要]模块化变电站提出了一种变电站建设的新模式，电气部分采用一、二次设备集成设计和制造，减少设备集成及调试过程中不同厂家设备之间不必要的技术与工作协调，提高了系统整体性能，实现厂内调试与现场调试的提前对接，减少现场调试工作量，提高了现场安装调试效率。本文对常规变电站与模块化建设变电站在电气一次设备安装、调试、验收投运等阶段的建设方案及建设周期进行了分析对比。
[关键词] 模块化变电站 智能 设计优化
1概述
模块化变电站将变电站划分为高压开关、主变压器、低压开关、综合自动化、低压配套设备五个主要功能模块。
模块化变电站采用高度集成的智能化设备；一次设备的多间隔联体运输，模块化安装GIS；采用集成式智能主变，智能组件与变压器本体高度集成；低压开关模块内采用一体化预装式电气间；采用集成式电容器成套装置。以上各功能模块在工厂中预制并调试完成，现场安装时只需将高压开关、主变压器、低压开关及低压配套设备等模块采用导线和电缆进行连接，最后进行整体调试即可完成变电站一次设备的建设。
以下分别从电气、保护调试、验收投运等工程实施阶段进行论述。
2电气一次设备建设方案分析
2.1 GIS组合电器
2.1.1 GIS组合电器建设方案分析
GIS设备采用紧凑化布置方案，智能一二次设备高度集成，将就地保护装置与GIS就地汇控柜、GIS本体无缝结合，一体化布置，采用模块化设备，将5个设备间隔作为一个模块，整体运输、安装。大量设备对接工作在厂内完成，只需要进行部分对接工作，且厂家工厂环境比现场环境要好很多，对GIS的安装质量和工程进度都有很大提高；
采用预制式智能控制柜，一二次设备模块化设计，模块间的接口采用航空插头，预制电缆航空插头在场内已连接完毕，现场只需将对外预制光缆和预制式智能控制柜至机构的电缆航空插头对应编号连接即可。
2.1.2 GIS组合电器建设周期分析
综合分析比较常规变电站与模块化建设周期。如下表2-1所示：
通过表2-1分析得知，常规变电站GIS组合电器建设周期19天，模块化建设周期为9天，
2.2 10kV开关柜
2.2.1 10kV开关柜建设方案分析
10kV配电装置采用一体化预装式电气间，布置于主变壓器之间。
预装式电气间就是将开关柜、过程控制系统等电气设备合理的布置在定制的钢结构房间内。同时基于电气间内外部的条件及要求，配置空调系统、照明系统、火警及声光报警系统等。预装式电气间在厂家完成建造、设备安装，互联接线，整体检验调试等工作，整体运输至变电站施工现场。
2.2.2 10kV开关柜建设周期分析
综合分析比较常规变电站与模块化建设周期。如下表2-2所示：
通过表2-2分析得知，常规变电站18面10kV开关柜建设周期14天。若选用一体化预装式电气间，建设周期可缩短为4天。
2.3变压器
2.3.1变压器建设方案分析
采用集成式智能主变，智能组件与变压器本体高度集成，安装简单，运行可靠。主变由一次设备加上外置的智能综合组件组成；变压器本体配有本体端子箱，将分散在本体上各处的瓦斯、温度、压力释放等非电量接点汇总到本体端子箱内，这部分接线在变压器厂内完成。
2.3.2变压器建设周期分析
综合分析比较常规变电站与模块化建设周期。如下表2-3所示：
通过表2-3分析得知，常规变电站变压器建设周期21天，模块化建设周期14天。
2.4 集成式电容器成套装置
2.4.1 集成式电容器成套装置建设方案分析
无功补偿电容器采用“集成式智能化电容器成套装置”。该装置由箱式高压并联电容器、油浸式串联电抗器、放电线圈、氧化锌避雷器、保护器件、电缆进线箱、控制柜及二次元器件等设备组合而成。电容器、电抗器和放电线圈为一体式全密封结构，三者均为油浸式。
2.4.2电容器成套装置建设周期分析
综合分析比较常规智能变电站与模块化建设周期。如下表2-4所示：
通过表2-4分析得知，常规变电站无功补偿设备建设周期14天，模块化建设周期4.5天。
3.总体建设周期对比分析
根据智能变电站建设方案中的工序内容，按施工力量充足考虑，常规智能变电站电气一次设备安装调试周期53天，模块化智能变电站电气一次设备建设时间为25天，共缩短现场施工时间28天，提高了工作效率，减少了工程成本。
[关键词] 模块化变电站 智能 设计优化
1概述
模块化变电站将变电站划分为高压开关、主变压器、低压开关、综合自动化、低压配套设备五个主要功能模块。
模块化变电站采用高度集成的智能化设备；一次设备的多间隔联体运输，模块化安装GIS；采用集成式智能主变，智能组件与变压器本体高度集成；低压开关模块内采用一体化预装式电气间；采用集成式电容器成套装置。以上各功能模块在工厂中预制并调试完成，现场安装时只需将高压开关、主变压器、低压开关及低压配套设备等模块采用导线和电缆进行连接，最后进行整体调试即可完成变电站一次设备的建设。
以下分别从电气、保护调试、验收投运等工程实施阶段进行论述。
2电气一次设备建设方案分析
2.1 GIS组合电器
2.1.1 GIS组合电器建设方案分析
GIS设备采用紧凑化布置方案，智能一二次设备高度集成，将就地保护装置与GIS就地汇控柜、GIS本体无缝结合，一体化布置，采用模块化设备，将5个设备间隔作为一个模块，整体运输、安装。大量设备对接工作在厂内完成，只需要进行部分对接工作，且厂家工厂环境比现场环境要好很多，对GIS的安装质量和工程进度都有很大提高；
采用预制式智能控制柜，一二次设备模块化设计，模块间的接口采用航空插头，预制电缆航空插头在场内已连接完毕，现场只需将对外预制光缆和预制式智能控制柜至机构的电缆航空插头对应编号连接即可。
2.1.2 GIS组合电器建设周期分析
综合分析比较常规变电站与模块化建设周期。如下表2-1所示：
通过表2-1分析得知，常规变电站GIS组合电器建设周期19天，模块化建设周期为9天，
2.2 10kV开关柜
2.2.1 10kV开关柜建设方案分析
10kV配电装置采用一体化预装式电气间，布置于主变壓器之间。
预装式电气间就是将开关柜、过程控制系统等电气设备合理的布置在定制的钢结构房间内。同时基于电气间内外部的条件及要求，配置空调系统、照明系统、火警及声光报警系统等。预装式电气间在厂家完成建造、设备安装，互联接线，整体检验调试等工作，整体运输至变电站施工现场。
2.2.2 10kV开关柜建设周期分析
综合分析比较常规变电站与模块化建设周期。如下表2-2所示：
通过表2-2分析得知，常规变电站18面10kV开关柜建设周期14天。若选用一体化预装式电气间，建设周期可缩短为4天。
2.3变压器
2.3.1变压器建设方案分析
采用集成式智能主变，智能组件与变压器本体高度集成，安装简单，运行可靠。主变由一次设备加上外置的智能综合组件组成；变压器本体配有本体端子箱，将分散在本体上各处的瓦斯、温度、压力释放等非电量接点汇总到本体端子箱内，这部分接线在变压器厂内完成。
2.3.2变压器建设周期分析
综合分析比较常规变电站与模块化建设周期。如下表2-3所示：
通过表2-3分析得知，常规变电站变压器建设周期21天，模块化建设周期14天。
2.4 集成式电容器成套装置
2.4.1 集成式电容器成套装置建设方案分析
无功补偿电容器采用“集成式智能化电容器成套装置”。该装置由箱式高压并联电容器、油浸式串联电抗器、放电线圈、氧化锌避雷器、保护器件、电缆进线箱、控制柜及二次元器件等设备组合而成。电容器、电抗器和放电线圈为一体式全密封结构，三者均为油浸式。
2.4.2电容器成套装置建设周期分析
综合分析比较常规智能变电站与模块化建设周期。如下表2-4所示：
通过表2-4分析得知，常规变电站无功补偿设备建设周期14天，模块化建设周期4.5天。
3.总体建设周期对比分析
根据智能变电站建设方案中的工序内容，按施工力量充足考虑，常规智能变电站电气一次设备安装调试周期53天，模块化智能变电站电气一次设备建设时间为25天，共缩短现场施工时间28天，提高了工作效率，减少了工程成本。