預制艙在風電場的應用

預制艙式設備由預制艙體、設備屏柜（或機架）、艙體輔助設施等組成，在工廠內(nèi)完成制作、組裝、配線、調(diào)試等工作，以箱房形式整體運輸至工程現(xiàn)場安裝。預制艙體，采用鋼結(jié)構(gòu)箱房，艙內(nèi)根據(jù)需要配置消防、安防、暖通、照明、通信、智能輔助控制系統(tǒng)、集中配線架（艙）等輔助設施，其環(huán)境應滿足變電站設備運行條件及變電站運行調(diào)試人員現(xiàn)場作業(yè)要求。

基于上述很多優(yōu)點，已有預制艙應用在風電場，下面就以50MW、110kV并網(wǎng)的風電場為例，有7個預制設備艙體組成：二次艙、SVG艙、接地變艙、35kV高壓裝置艙、生活艙、備品備件庫艙、油品庫艙。
一、二次設備艙
預制艙式變電站作為國家電網(wǎng)發(fā)展的重要產(chǎn)物，正在逐漸取代常規(guī)變電站，成為大城市電網(wǎng)設備的中堅力量，特別是二次設備艙在國網(wǎng)得到了廣泛應用。

二次設備艙由預制艙、二次設備屏柜(或機架)、二次設備等組成。整套二次設備由廠家集成，并在工廠內(nèi)完成屏柜間相關配線等工作，并作為一個整體運輸至工程現(xiàn)場，在現(xiàn)場實現(xiàn)與一次設備、土建對接。二次設備艙內(nèi)的設備與常規(guī)變電站內(nèi)設備無異，統(tǒng)一實現(xiàn)對變電站設備的監(jiān)控、電網(wǎng)公司調(diào)度、系統(tǒng)通信、計量等功能。

二、SVG預制艙

艙內(nèi)主要包括SVG控制柜元、SVG啟動裝置、連接電抗器、傳感器、隔離開關、散熱風機等裝置，設備功能不僅可以滿足風電接入系統(tǒng)的功率因數(shù)、電壓波動與閃變等要求，還可以減小系統(tǒng)擾動對風機的影響。SVG的可移動性、可擴展性，也使得整個無功補償系統(tǒng)可以隨著風電場的建設同步擴展。

三、接地變預制艙

艙內(nèi)主要包括電阻接地成套裝置、接地電阻、接地變壓器、單極隔離開關、電流互感器等其他裝置，設備主要功能有能夠降低單相接地故障時的工頻過電壓水平。發(fā)生單相接地故障時，流過故障點的電流是該配電系統(tǒng)的電容電流，由于電容電流很小，容易在故障點產(chǎn)生非連續(xù)電弧電流，從而產(chǎn)生較高的過電壓。

四、35KV高壓裝置預制艙

艙內(nèi)主要包括進線柜、出線柜、SVG柜、PT柜、接地變柜等高壓設備。開關柜具有架空進出線、電纜進出線、母線聯(lián)絡等功能。主要用于電力系統(tǒng)發(fā)電、輸電、配電、電能轉(zhuǎn)換和消耗中起通斷、控制或保護等作用。

五、生活艙

艙內(nèi)主要設置辦公室、衛(wèi)生間、寢室等一些生活用品相關的設備。滿足基本生活需要。

六、備品備件庫

艙內(nèi)主要包括與設備的運行、維護相關聯(lián)的設備器件，作為設備故障時，應急之需。

七、油品庫預制艙

油品庫艙是指專門用于接受、儲存發(fā)放液體性的原油或成品油的倉庫。

八、預制艙的優(yōu)點及經(jīng)濟性

1、設備預制艙在廠家集成安裝接線，有利于設備功能整合，提高設備的集中度，大幅減少了現(xiàn)場工作量。

2、預制艙采用環(huán)保集成材料拼裝，無砌筑施工、油漆粉刷，減少粉塵污染，保障了艙內(nèi)二次設備環(huán)境，使設備性能安全可靠。

3、預制艙技術改變了建設流程，將現(xiàn)行的串行施工模式改為并行施工模式。設計、施工效率和建設管理效率都得到提升，大大縮短了建設工期，設備現(xiàn)場調(diào)試項目大量減少，現(xiàn)場調(diào)試工期較常規(guī)建設模式節(jié)約60％以上。

九、存在問題及建議

雖預制艙式變電站較傳統(tǒng)變電站有諸多優(yōu)點，但也有存在一些問題：

1、耐久性差

由于考慮氣候條件、環(huán)境因素，對于多風沙地區(qū)、鹽霧多、極寒地區(qū)、高污穢地區(qū)等各種因素的影響不周全,預制艙的材料雖滿足質(zhì)檢的要求,難免會出現(xiàn)腐蝕、耐久性差。建議加強對預制艙新材料的研發(fā)、制作工藝的完善。

2、安全隱患

由于預制艙內(nèi)設備的緊湊型，預制艙內(nèi)的設備之間距離一般按標準規(guī)范的短電氣安全距離布置，因內(nèi)外界的一些因素變化影響，容易引起電氣設備的漏電、短路等故障，造成事故。建議對預制艙內(nèi)的消防升級改造、加強艙內(nèi)設備的監(jiān)控。

10、小結(jié)
預制艙變電站符合配電裝置的長遠發(fā)展方向。但是預裝式變電站進入風電市場晚，產(chǎn)品系列少，用戶對預裝式變電站了解比較少，運行經(jīng)驗少，在項目投資時常常因為看不到預裝式變電站的經(jīng)濟技術優(yōu)勢甚至是沒聽說過而選用傳統(tǒng)變電站。

因此，對于預制艙式變電站應加強對其科研開發(fā)力度及宣傳力度，增加預裝式變電站的產(chǎn)品型號，推出適合不同用戶的典型產(chǎn)品。加強營銷力量，為用戶提供設計和安裝調(diào)試服務，做“精品”工程。

可以預見，預制艙式變電站今后在風電場必將得到更廣泛的使用。

設備，指可供人們在生產(chǎn)中長期使用，并在反復使用中基本保持原有實物形態(tài)和功能的生產(chǎn)資料和物質(zhì)資料的總稱。設備有通用設備、設備，通用設備包括機械設備、電氣設備、特種設備、辦公設備、運輸車輛、儀器儀表、計算機及網(wǎng)絡設備等，設備包括礦山設備、化工設備、航空航天設備、消防設備等。

變電站（Substation）是把一些設備組裝起來，用以切斷或接通、改變或者調(diào)整電壓，在電力系統(tǒng)中，變電站是輸電和配電的集結(jié)點。變電站主要可分為：樞紐變電站、終端變電站；升壓變電站、降壓變電站；電力系統(tǒng)的變電站、工礦變電站、鐵路變電站(27.5kV、50Hz）；1000kV、750kV、500kV、330kV、220kV、110kV、66kV、35kV、10kV、6.3kV等電壓等級的變電站；10kV變電所；箱式變電站。變電站是電力系統(tǒng)中變換電壓、接受和分配電能、控制電力的流向和調(diào)整電壓的電力設施，它通過其變壓器將各級電壓的電網(wǎng)起來。變電站起變換電壓作用的設備是變壓器，除此之外，變電站的設備還有開閉電路的開關設備，匯集電流的母線，計量和控制用互感器、儀表、繼電保護裝置和防雷保護裝置、調(diào)度通信裝置等，有的變電站還有無功補償設備。變電站的主要設備和連接方式，按其功能不同而有差異。變電站在特定的環(huán)境中；是將AC—DC—AC轉(zhuǎn)換過程。像海底輸電電纜以及遠距離的輸送中。有些采用高壓直流輸變電形式。直流輸電克服交流輸電的容抗損耗。具有節(jié)能效應。