简介：预制舱变电站是电力工程基础设施建设的新产物，结合现代社会先进发展理念，结合先进技术应用和组织管理理念，形成标准化设计、工厂模块化生产组装、物流运输到现场吊装施工过程，施工理念非常前卫，技术应用反映了巨大优势，推广前景非常广阔，未来将取得更好的发展。
1.预制舱式变电站技术介绍
在现代科技发展的推动下，变电站的建设和应用技术也在不断更新，其中预制舱变电站是现代科技与社会发展理念完美结合的成功例子。变电站系统的主要组成部分是变压器、二次设备、气体绝缘金属封闭开关、接地变压器和无功补偿。这些设备和配套设施到最终整体舱建设，严格按照标准化设计方案，在工厂车间生产模式下，预装配质量性能测试确认后，线路等整个过程有自己的独立模块，所有模块化产品生产完成舱组装，然后由物流运输到变电站选址现场吊装成型。事实上，预制舱是一种建设理念。它不仅体现在电力工程建设领域，也体现在预制舱变电站的形式上。只是这一先进建设理念在电力建设领域的成功投射，在电力工程领域的应用范围已扩展到35kV、110kV、220kV等级的变电站。这些变电站的形式大多是无人值守模式。模块化产品的外观设计借鉴了集装箱的外观灵感。它由冷轧钢板或型钢焊接而成。整个结构形式为一体化模式。形成舱体外壳的是标准厚度的冷轧钢板，包括内外两层。分层之间包含用于消声和阻燃的保护衬里和保温材料。防火设计标准为丙级，保证耐火3小时。本文的研究分析参考示例是新能源项目应用的110kV电压等级预制舱变电站，采用智能控制，共6个内部功能模块。
2.预制舱设计的关键环节
第一，保温设计。预制舱顶部包括顶盖和其他分层箱，内部填料为复合材料，完全隔离了外部热量对舱内的干扰。舱门门框截面设计防水功能，防水保护为双层模式，即气泡密封条和U型槽密封条，实现严密密封。舱体接合区域对密封性能要求较高。具体结构包括阻燃泡沫、结构翻边、扣板和硅橡胶密封条。双重保险由密封材料和机械结构组成，达到保温、防尘和严密密封的效果；二是防水密封设计。预制舱变电站只有在工厂生产组装成模块化单元后才能在现场组装。成品质量与操作人员的专业素质和环境条件密切相关。在防水密封设计中，组装过程中的模块化单元和底座部分的接缝是关键部分。同时，进出舱体的所有管道都应严密封堵。方案设计、操作技术和材料选择对防漏性能有很大影响。采用迷宫式防水结构可达到良好的防水效果；三是防风设计。如果变电站位于台风灾害高发区，预制舱变电站应考虑足够的强度和防腐性能。同时，材料应适合焊接作业，以满足预制施工的需要。一般选用碳钢作为舱体材料，焊接组装完成，固定材料为螺丝。舱体焊接组装采用一体化模式，具有强度高、防风性能好的优点。而且长途运输不影响性能质量。舱体顶盖、门板、主框均采用冷轧钢双层设计，焊接组装后防风性能更高。舱体顶盖坡度不仅要保证良好的散水性能，而且在迎风面积设计上越少越好，降低风阻。连接框架和顶盖的螺栓强度极高，保证1米范围内的固定点大于或等于2个，实现高强度连接，有效防风；四是优化舱门板。舱门的设计要注重抗风强度的结构设计要求，所有活动部件都要达到抗风性能的标准。活动部件和整个室门应设置防风拉杆，拉杆应具有较高的抗风性能。一旦开门，就要保证抗风锁的自动完成，不仅要保证整体抗风。并为操作人员提供安全保障，避免强风天气室门误关伤人；第五，防腐设计。舱体施工的主要材料是金属，因此需要科学的防腐设计。机舱的潜在腐蚀因素包括人为因素、酸雨和盐雾。以广东省预制舱变电站为例，广东是盐雾高发区，海风吹盐扩散，与湿度过高的空气混合，对舱体构成腐蚀性威胁。在优化设计方面，最好不要在现场进行舱体组装焊接作业，以免腐蚀因素侵入接缝，最好采用综合焊接组装方法。骨架焊接材料为型钢，采用网状形式，设备出线应提前预留。骨架上的钢板必须铺好，全焊，完工后打磨，防水防腐，打造整体平整、防护到位的底座。舱体材料最好选用耐候钢，利用其高防腐性能，可有效防止内部和空气腐蚀，表面涂防腐漆效果更好。
3.智能变电站预制舱设计分析
①GIS预制舱设计。所有预制舱模块单元由工厂生产组装后，物流运输到施工现场完成组装；维修口预留在舱顶；舱体周围预留接地点，确保独立接地；舱体排水设计采用集中形式，无积水；舱体内专门设置气体监测设施，负责监测SF6气体的即时浓度；舱内设置火灾控制和自动预警设施，确保与空调、风机协调联动。安全逃生门必须外推，便于火灾危害时人员及时逃生；如果维护操作需要在舱顶进行，可以通过舱梯进行；②主变预制舱设计。毕竟，由于空间有限，格栅式舱壁位于主变预制舱的一侧，其他三侧的舱壁都是防火墙，；格栅顶盖有利于散热；空调负责终端控制系统的散热；部分主变舱体分段现场组装，主变舱体组装完成后再进行舱体施工；③电容式预制舱设计。预制舱体单元由操作室和电容器室组成，整个舱体由工厂生产组装，运至现场组装。电容器预制舱设计为卧式，操作室一侧设置两个电容器室，有利于运维管理；顶盖为活动形式，便于电容器安装；七氟丙烷灭火系统设置在电容器室内，便于及时灭火；室内设置空调、温湿度传感器和除湿机，确保温湿度达标；采用集中排水舱设计，无积水。
结论：可以看出，预制舱建筑的设计和应用是一种发展趋势，适用于许多建筑领域，预制舱变电站只是其中之一。该舱体需要在专业设计和技术应用下实现，广泛应用于电压等级变电站，包括35kV、110kV和220kV。操作人员应掌握保温设计、防水密封设计、防风设计、门板设计、防腐设计等关键技术环节，全面优化和完善GIS预制舱、主变压器预制舱和电容式预制舱的技术设计，提高预制舱变电站的质量和性能。
