分布式光伏项目一二次设备组合预制舱方案探讨及应用.docx

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1、分布式光伏项目一二次设备组合预制舱方案探讨及应用Discussion and application of pre-casting scheme for primaryand secondary equipment combination of distributedphotovoltaic project摘要：本文通过分析预制舱的特点和分类，提出了实现分布式光伏项目一二 次组合预制舱的思路，并结合可实施的技术手段甄选了布局优化方案。通过合理 的舱内设备布局实现了更加高效可靠的分布式一二次设备组合预制舱的解决方案， 并在实践中初步验证了其有效性。Summary : Based on the a

2、nalysis of the characteristics and classification of prefabricated cabins, this paper proposes the idea of realizing the primary and secondary equipment combined prefabrication of distributed photovoltaic projects, and selects the layout optimization scheme in combination with the implementable tech

3、nical means. A more efficient and reliable distributed primary and secondary equipment combination prefabrication solution was realized through reasonable in-cabin equipment layout, and its effectiveness was preliminarily verified in practice.关键词：分布式光伏；一二次设备;组合舱;合理布局Keyword:Distributed photovoltaic;

4、 Primary and secondary equipment;Combination cabin; Reasonable layout0引言当前，光伏发电已成为我国清洁能源产业发展的战略方向。我国光伏产业近 来发展迅速，年均新增装机量持续上扬。分布式光伏成为能源转型的核心方向 之一。随着光伏发电技术应用水平提升，就算是装机容量很小的项目，分布式光 伏也可根据布局方案，实现高效精准的最优设计，从而进一步增大了分布式光伏 的发展空间。目前，电气一二次设备组合预制舱技术是分布式光伏项目建设过程中一个重 要的组成部分，预制舱采用工厂预制形式，舱内接线及单体设备调试均在工厂内 完成，一二次设备最大程

5、度实现工厂内规模生产、集成调试，大大减少现场接线 和调试工作量，简化检修维护过程，大大缩短建设周期，提高建设效率【1】。 一二次设备组合预制舱为分布式光伏项目的建设提供了一种全新的模式，但是针 对一二次设备组合预制舱目前还未有统一的标准规范，因此如何设计一种安装简 便灵活、运维智能便捷、高效节资环保的预制舱是一个亟需研究的问题。1预制舱尺寸和分类预制舱舱体常用的标准尺寸有以下3种：I型舱：外型尺寸（高*宽*长）为3200mm*2800mm*6200mm； II型舱：外 型尺寸（高*宽 *长）为 3200mm*2800mm*9200mm；III型舱：外型尺寸（高*宽*长）为3200mm*2800

6、mm*12200mm【2】图1 I型预制舱图2 II型预制舱的尺寸图3 III型预制舱的尺寸以上三种常规的预制舱主要应用于国网110kV-750kV智能变电站新建工程， 采用预制舱能有效缩短变电站土建施工周期，减少现场施工、调试的工作量，缩 短投运时间。但是由于舱体的尺寸较大，导致土地利用率不足。因此，在分析、 总结了在过去变电站建设过程中预制舱的使用情况，结合分布式光伏项目中土地 资源匮乏的特点，本篇论文提出了一二次设备组合预制舱的方案。2分布式光伏项目一二次组合预制舱2.1 一二次组合预制舱的定义一二次设备组合预制舱是指，通过合理的组合，将多个预制舱拼接成一个能 够容纳多个电压等级一次设备

7、和二次及通信设备的综合性舱体。组合式综合预制 舱的舱内可根据需要配置消防、安防、暖通、照明、通信等辅助设施，并在工厂 内完成相关配线、调试等工作。其内部环境满足分布式光伏项目一、二次设备 运行条件及运行调试人员现场作业的要求。2.2 一二次组合预制舱的优点一二次设备组合预制舱把标准预制舱的优点和钢结构建筑物及传统建筑物的 优点相结 合，在保证“标准化设计、工厂化加工、模块化建设、机械化施工” 等建设原则的情况下，提高了分布式光伏项目的场地紧凑度，大大提高土地的 利用率。2.3 一二次组合预制舱与标准预制舱对比一二次设备组合预制舱内部分为二次室、10kV高压室。其中二次室长1250mm*宽280

8、0mm，10kV高压室长4400mm*宽2800mm。图4为一二次设备组合 预制舱布置图。整个一二次设备组合预制舱尺寸为长 5650mm*2800mm。图1为 变电站标准预制舱布置图，通过对比可以看出，一二次组合预制舱使得舱体的长 度由6500mm优化到5650mm，长度减少13%。一二次设备组合预制舱在保留满足 分布式光伏项目一二次设备需求的前提下，通过优化舱体内组合布置，导致组合 舱体相比标准舱体长度优化13%；并且通过隔板将二次室和10kV高压室隔开， 大大提高运维智能性和便捷性；通过缩短舱体长度也提高舱体吊装过程中的灵活 性。图4 一二次设备组合预制舱布置图3分布式光伏项目一二次组合预

9、制舱的论证1.1.一二次组合预制舱结构论证_?更工 一二次设备组合预制舱基础采用钢筋混凝土，厚度300mm。混凝土强度等级为C25,砌体采用 MU15烧结普通砖（非粘土），M7.5水泥砂浆砌筑。单个组合预制舱自工厂完成 组装调试后运抵项目现场进行就位安装，现场采用横向条形基础布置，基础高出 室外地坪800mm。横向条形基础有利于舱底通风、散湿，而且舱底横向尺寸较短， 有利于日常巡视和维护。基础采用镀锌钢管，预埋管两端出基础100mm，预埋件 水平最高和最低相差不超过3mm，尺寸最大偏差不大于5mm。图5为基础剖面 图。图5基础剖面图1.1.一二次组合预制舱舱内设备检修空间论证图4为分布式一二次

10、组合预制舱布置图，左边为10kV高压室，分布有4 面10kV高压开关柜，右边是二次室，有3面屏柜，中间通过隔板将10kV高 压室和二次室隔开。二次室3面屏柜均是旋转柜，通过前开门接线，二次前接线屏柜均是800mm宽， 较标准的舱体屏柜600mm宽增加200mm距离，有效增加后期运维检修空间。空 调外机贴顶安装于巡视通道上方，不影响检修、运维。分布式组合预制舱采取在预制舱墙体预留检修门的方案实现屏后检修，10kV进线和出线开关柜均可利用 舱内空间进行检修，比如更换电流互感器等。3.2 一二次组合预制舱舱内布置组合论证司发布的Q/GDW 11157-2017技术规范中，明确预制舱的标准尺寸，图 6

11、为 110kV变电站二次设备预制舱的布置图。规范舱内屏柜采用双列布置并且一次二 次设备单独分舱体，这样的方案不适用于分布式光伏项目。分布式一二次组合预 制舱通过合理的布局方案，将二次室和10kV高压室集成一个预制舱舱体，满足 分布式光伏项目基本的通讯功能及监控功能。一二次组合预制舱实现舱内设备布 局优化，大大节省舱体成本和提高土地利用率。4结论图6 110kV变电站二次设备预制舱布置图预制舱与装配式建筑物符合“资源节约型、环境友好型、工业化”（简称 “两型一化”）的建设原则。但在分布式光伏项目中，通过分析预制结构设计及 材料、优化舱内屏柜布局等，提出一二次组合预制舱解决方案。一二次设备组合预制

12、舱为分布式光伏项目的建设提供一种全新的建设模式， 在工厂内完成设备接线盒调试工作，实现工厂化加工和装配式建设，大大提高土 地利用率，简化现场安装及接线，缩短建设周期，大大提高变电站的施工进度和 建设效率，为后续更多的分布式光伏项目的建设积累了经验。【3】参考文献1.朱秀琴，卫银忠.变电站二次设备预制舱的设计技术探讨J.能源技术，2015 （06）-026-03.1.田家运，李家锋.预制舱与装配式建筑物在变电站中的研究与应用J.电子 技术与软件工程，2016，16期.1.杨雪莹.标准配送式智能变电站预制舱式二次组合设备方案及应用J.输配 电工程与技术，2016，5（4）41-45.分布式光伏项目

13、一二次设备组合预制舱方案探讨及应用苏永健中国电建集团城市规划设计研究院有限公司，广东，广州，510000Discussion and application of pre-casting scheme for primaryand secondary equipment combination of distributedphotovoltaic project摘要：本文通过分析预制舱的特点和分类，提出了实现分布式光伏项目一二 次组合预制舱的思路，并结合可实施的技术手段甄选了布局优化方案。通过合理 的舱内设备布局实现了更加高效可靠的分布式一二次设备组合预制舱的解决方案， 并在实践中初步验证了其

14、有效性。Summary： Based on the analysis of the characteristics and classification of prefabricated cabins, this paper proposes the idea of realizing the primary and secondary equipment combined prefabrication of distributed photovoltaic projects, and selects the layout optimization scheme in combination

15、with the implementable technical means. A more efficient and reliable distributed primary and secondary equipment combination prefabrication solution was realized through reasonable in-cabin equipment layout, and its effectiveness was preliminarily verified in practice.关键词：分布式光伏；一二次设备;组合舱;合理布局Keywor

16、d:Distributed photovoltaic; Primary and secondary equipment;Combination cabin; Reasonable layout0引言当前，光伏发电已成为我国清洁能源产业发展的战略方向。我国光伏产业近 来发展迅速，年均新增装机量持续上扬。分布式光伏成为能源转型的核心方向 之一。随着光伏发电技术应用水平提升，就算是装机容量很小的项目，分布式光 伏也可根据布局方案，实现高效精准的最优设计，从而进一步增大了分布式光伏 的发展空间。目前，电气一二次设备组合预制舱技术是分布式光伏项目建设过程中一个重 要的组成部分，预制舱采用工厂预制形式，舱

17、内接线及单体设备调试均在工厂内 完成，一二次设备最大程度实现工厂内规模生产、集成调试，大大减少现场接线 和调试工作量，简化检修维护过程，大大缩短建设周期，提高建设效率【1】。 一二次设备组合预制舱为分布式光伏项目的建设提供了一种全新的模式，但是针 对一二次设备组合预制舱目前还未有统一的标准规范，因此如何设计一种安装简 便灵活、运维智能便捷、高效节资环保的预制舱是一个亟需研究的问题。1预制舱尺寸和分类预制舱舱体常用的标准尺寸有以下3种：I型舱：外型尺寸（高*宽*长）为3200mm*2800mm*6200mm； II型舱：外 型尺寸（高*宽 *长）为 3200mm*2800mm*9200mm；II

18、I型舱：外型尺寸（高*宽*长）为3200mm*2800mm*12200mm【2】图1 I型预制舱的尺寸图2 II型预制舱的尺寸图3 III型预制舱的尺寸以上三种常规的预制舱主要应用于国网110kV-750kV智能变电站新建工程， 采用预制舱能有效缩短变电站土建施工周期，减少现场施工、调试的工作量，缩 短投运时间。但是由于舱体的尺寸较大，导致土地利用率不足。因此，在分析、 总结了在过去变电站建设过程中预制舱的使用情况，结合分布式光伏项目中土地 资源匮乏的特点，本篇论文提出了一二次设备组合预制舱的方案。2分布式光伏项目一二次组合预制舱2.1 一二次组合预制舱的定义一二次设备组合预制舱是指，通过合理

19、的组合，将多个预制舱拼接成一个能 够容纳多个电压等级一次设备和二次及通信设备的综合性舱体。组合式综合预制 舱的舱内可根据需要配置消防、安防、暖通、照明、通信等辅助设施，并在工厂 内完成相关配线、调试等工作。其内部环境满足分布式光伏项目一、二次设备 运行条件及运行调试人员现场作业的要求。2.2 一二次组合预制舱的优点一二次设备组合预制舱把标准预制舱的优点和钢结构建筑物及传统建筑物的 优点相结 合，在保证“标准化设计、工厂化加工、模块化建设、机械化施工” 等建设原则的情况下，提高了分布式光伏项目的场地紧凑度，大大提高土地的 利用率。2.3 一二次组合预制舱与标准预制舱对比一二次设备组合预制舱内部分

20、为二次室、10kV高压室。其中二次室长 1250mm*宽2800mm，10kV高压室长4400mm*宽2800mm。图4为一二次设备组合 预制舱布置图。整个一二次设备组合预制舱尺寸为长5650mm*2800mm。图1为 变电站标准预制舱布置图，通过对比可以看出，一二次组合预制舱使得舱体的长 度由6500mm优化到5650mm，长度减少13%。一二次设备组合预制舱在保留满足 分布式光伏项目一二次设备需求的前提下，通过优化舱体内组合布置，导致组合 舱体相比标准舱体长度优化13%；并且通过隔板将二次室和10kV高压室隔开， 大大提高运维智能性和便捷性；通过缩短舱体长度也提高舱体吊装过程中的灵活 性。

21、图4 一二次设备组合预制舱布置图3分布式光伏项目一二次组合预制舱的论证3.1 一二次组合预制舱结构论证一二次设备组合预制舱基础采用钢筋混凝土，厚度300mm。混凝土强度等级 为C25，砌体采用MU15烧结普通砖（非粘土），M7.5水泥砂浆砌筑。单个组 合预制舱自工厂完成组装调试后运抵项目现场进行就位安装，现场采用横向条形 基础布置，基础高出室外地坪800mm。横向条形基础有利于舱底通风、散湿，而 且舱底横向尺寸较短，有利于日常巡视和维护。基础采用镀锌钢管，预埋管两端 出基础100mm，预埋件水平最高和最低相差不超过3mm，尺寸最大偏差不大于 5mm。图5为基础剖面图。图5基础剖面图3.2 一二

22、次组合预制舱舱内设备检修空间论证图4为分布式一二次组合预制舱布置图，左边为10kV高压室，分布有4 面10kV高压开关柜，右边是二次室，有3面屏柜，中间通过隔板将10kV高 压室和二次室隔开。二次室3面屏柜均是旋转柜，通过前开门接线，二次前接线屏柜均是800mm宽， 较标准的舱体屏柜600mm宽增加200mm距离，有效增加后期运维检修空间。空 调外机贴顶安装于巡视通道上方，不影响检修、运维。分布式组合预制舱采取在 预制舱墙体预留检修门的方案实现屏后检修，10kV进线和出线开关柜均可利用 舱内空间进行检修，比如更换电流互感器等。3.2 一二次组合预制舱舱内布置组 合论证国家电网有限公司发布的Q/

23、GDW 11157-2017技术规范中，明确预制舱的标 准尺寸，图6为110kV变电站二次设备预制舱的布置图。规范舱内屏柜采用双 列布置并且一次二次设备单独分舱体，这样的方案不适用于分布式光伏项目。分 布式一二次组合预制舱通过合理的布局方案，将二次室和10kV高压室集成一个 预制舱舱体，满足分布式光伏项目基本的通讯功能及监控功能。一二次组合预制 舱实现舱内设备布局优化，大大节省舱体成本和提高土地利用率。4结论图6 110kV变电站二次设备预制舱布置图预制舱与装配式建筑物符合“资源节约型、环境友好型、工业化”（简称 “两型一化”）的建设原则。但在分布式光伏项目中，通过分析预制结构设计及 材料、优

24、化舱内屏柜布局等，提出一二次组合预制舱解决方案。一二次设备组合预制舱为分布式光伏项目的建设提供一种全新的建设模式， 在工厂内完成设备接线盒调试工作，实现工厂化加工和装配式建设，大大提高土 地利用率，简化现场安装及接线，缩短建设周期，大大提高变电站的施工进度和 建设效率，为后续更多的分布式光伏项目的建设积累了经验。【3】参考文献1 朱秀琴，卫银忠.变电站二次设备预制舱的设计技术探讨J.能源技术， 2015 （06）-026-03.2 田家运，李家锋.预制舱与装配式建筑物在变电站中的研究与应用J. 电子技术与软件工程，2016，16期.3 杨雪莹.标准配送式智能变电站预制舱式二次组合设备方案及应用J. 输配电工程与技术，2016，5（4）41-45.