集裝箱式變電所在EPC工程項目中的應用
隨著EPC工程總承包模式在國內外工程項目上的推廣,業主對這種模式普遍有了好的接受度。越來越多的小型,甚至是改造項目,也采用了EPC模式。相對于大中型項目來說,小型或改造項 目投入的人力和物力有限,如何在保證質量的前提下,減少現場工作量,提高安裝效率是一個值得深入探索的課題。集裝箱式變電所又稱戶外(wai)成套變電站,也稱作(zuo)組合(he)式變電站,因(yin)其(qi)具(ju)有組合(he)靈活、便于運輸、遷(qian)移、安裝方便、施工(gong)(gong)周期短、運行費用低、占(zhan)地面(mian)積小、無污染、免維護等優點。某國外(wai)建材項目(mu),項目(mu)工(gong)(gong)期緊張,且(qie)因(yin)當地勞工(gong)(gong)政策的(de)原因(yin)造成施工(gong)(gong)安裝人力成本過(guo)高。經過(guo)多輪(lun)商談,我公(gong)司技術人員確定(ding)采用集(ji)裝箱變電所的(de)方案(an)。下面(mian)以其(qi)中車間(jian)變電所為(wei)例,來介紹實施的(de)具(ju)體過(guo)程(cheng)。
一、集裝(zhuang)箱變電所的設計選型思路
該項目車間設備裝機容量為1368kW,計算有功1067kW,補償后功率因數為0.95,視在功率為10123.2kVA。根據富余量的要求,選用1600kVA的變壓器。由于油浸式配電變壓器過負荷能力強,但是體積過大。干式變壓器體積小,但是過負荷能力弱。限制于集裝箱的尺寸,本項目采用干式變壓器方案,同時兼顧散熱的問題,變壓器室采用強制負壓通風措施,門下部開格柵用于進風,對向頂部裝有軸流風機用于排風。同時,選擇變壓器時,應嚴格控制其負荷率,并對變壓器溫度進行實時監控。低壓配電柜采用MNS2.0型抽(chou)屜柜(ju),帶側接線(xian)柜(ju)。考(kao)慮到大(da)容量斷路器(qi)的(de)(de)(de)厚度(du),進線(xian)柜(ju)和同側布(bu)置(zhi)的(de)(de)(de)補(bu)償柜(ju)以(yi)及(ji)其它柜(ju)體均統(tong)一為(wei)700mm深度(du)。對(dui)面布(bu)置(zhi)的(de)(de)(de)配(pei)電(dian)柜(ju)使用常見的(de)(de)(de)600mm深度(du)。集(ji)裝箱(xiang)(xiang)內配(pei)電(dian)柜(ju)雙側布(bu)置(zhi)后,中間(jian)有1.1m以(yi)上的(de)(de)(de)空間(jian),滿足檢修(xiu)和更換(huan)抽(chou)屜模(mo)塊的(de)(de)(de)需要。對(dui)于發熱量大(da)的(de)(de)(de)柜(ju)子(zi),如進線(xian)、電(dian)容器(qi)等,設置(zhi)專(zhuan)用通(tong)風(feng)風(feng)道(dao)對(dui)外散熱。集(ji)裝箱(xiang)(xiang)在配(pei)電(dian)柜(ju)后位置(zhi)設置(zhi)檢修(xiu)門,以(yi)便進行較(jiao)大(da)的(de)(de)(de)檢修(xiu)工(gong)作。
變頻器室
低壓室
高壓室
變(bian)壓(ya)器進線設(she)(she)(she)(she)置(zhi)(zhi)負(fu)荷開(kai)關柜,帶電(dian)動操作機構。UPS給(gei)負(fu)荷開(kai)關和(he)低(di)壓(ya)進線斷路器提供(gong)操作電(dian)源。配電(dian)室、操作室設(she)(she)(she)(she)置(zhi)(zhi)空調,變(bian)壓(ya)器等發熱量大的(de)(de)設(she)(she)(she)(she)備(bei)室采(cai)用(yong)(yong)強制通風(feng)(feng)(feng)或者專用(yong)(yong)通風(feng)(feng)(feng)風(feng)(feng)(feng)道外排,不設(she)(she)(she)(she)空調。變(bian)壓(ya)器、配電(dian)室設(she)(she)(she)(she)置(zhi)(zhi)消防(fang)探(tan)頭,與全廠消防(fang)報警(jing)聯網。配電(dian)室安(an)(an)裝(zhuang)監控攝像頭,與廠區(qu)安(an)(an)防(fang)系統聯網。集裝(zhuang)箱地面采(cai)用(yong)(yong)防(fang)靜電(dian)地膠,內飾均采(cai)用(yong)(yong)高阻燃(ran)材(cai)料。集裝(zhuang)箱體在電(dian)氣設(she)(she)(she)(she)備(bei)布(bu)置(zhi)(zhi)設(she)(she)(she)(she)計(ji)完成后訂貨,所有安(an)(an)裝(zhuang)設(she)(she)(she)(she)備(bei)的(de)(de)位置(zhi)(zhi),根(gen)據設(she)(she)(she)(she)備(bei)要(yao)求(qiu)考慮承重、安(an)(an)裝(zhuang) 留孔、通風(feng)(feng)(feng)風(feng)(feng)(feng)管、檢修和(he)進出門,箱體需要(yao)考慮保溫板材(cai),同時為(wei)滿足運輸的(de)(de)要(yao)求(qiu),需要(yao)考慮結構加(jia)強。集裝(zhuang)箱由生(sheng)產廠家根(gen)據提資要(yao)求(qiu)設(she)(she)(she)(she)計(ji)和(he)制造。根(gen)據海關的(de)(de)要(yao)求(qiu),為(wei)安(an)(an)全起見,集裝(zhuang)箱變(bian)電(dian)所在發運前,還要(yao)用(yong)(yong)鐵皮(pi)將所有孔洞封閉(bi),包(bao)括用(yong)(yong)于通風(feng)(feng)(feng)的(de)(de)百葉窗和(he)門。
集(ji)裝(zhuang)箱變電(dian)(dian)所采用箱底進(jin)(jin)出線(xian)的方式,箱底留有進(jin)(jin)出線(xian)孔,箱底基(ji)礎高度(du)不(bu)低于1000mm。土建設(she)計只需要在集(ji)裝(zhuang)箱的承重點(dian)布置混凝土支柱,地面硬化(hua),防(fang)止(zhi)積水即可(ke)。線(xian)纜(lan)可(ke)以采用電(dian)(dian)纜(lan)溝或者橋架(jia)等(deng)靈(ling)活(huo)方式敷設(she)到各(ge)用電(dian)(dian)設(she)備(bei)。集(ji)裝(zhuang)箱變電(dian)(dian)所運至現場后,打(da)開封(feng)閉(bi)包裝(zhuang)后,吊裝(zhuang)到預先施(shi)(shi)工(gong)好(hao)的基(ji)礎上,即可(ke)進(jin)(jin)行接線(xian)工(gong)作。省卻了變電(dian)(dian)所建造施(shi)(shi)工(gong)、電(dian)(dian)氣設(she)備(bei)安(an)裝(zhuang)方面的工(gong)作,節(jie)省了工(gong)期。
二、現場使用中發現的問題及(ji)解決
(1)因項目所在(zai)地(di)早(zao)晚溫(wen)差(cha)大,白天太陽(yang)直射下(xia),溫(wen)度(du)升(sheng)高很快,尤其是午后(hou)時間(jian)段,地(di)表溫(wen)度(du)甚(shen)至(zhi)達到70℃以(yi)上。配電室(shi)內空(kong)調全速運轉下(xia),溫(wen)度(du)仍(reng)然超過40℃。隨后(hou)在(zai)集裝箱頂部增加了遮陽(yang)棚,配電室(shi)內溫(wen)度(du)降至(zhi)30℃以(yi)下(xia),問題得以(yi)解決(jue)。
(2)空調運(yun)行(xing)過程中,出風口有(you)凝露現象,且(qie)凝露直接滴(di)落在(zai)電氣柜柜頂。后與空調廠家共同協(xie)商改(gai)造,將原位(wei)于柜頂的出風口更改(gai)至無配電柜位(wei)置,且(qie)空調廠家承諾只有(you)在(zai)停機至開機的短(duan)時間內會有(you)凝露產生,運(yun)行(xing)過程中此問(wen)題(ti)未(wei)再出現。
(3)為最大化的完成安(an)裝項目,空調外(wai)機采(cai)用(yong)
內(nei)(nei)(nei)嵌式安(an)裝(zhuang)于集裝(zhuang)箱(xiang)(xiang)內(nei)(nei)(nei),現(xian)場實際使(shi)用情況不(bu)佳,一(yi)是該方式影響空(kong)(kong)調(diao)外機散(san)熱(re),再(zai)者(zhe),影響了(le)(le)集裝(zhuang)箱(xiang)(xiang)內(nei)(nei)(nei)本就(jiu)不(bu)富裕的(de)空(kong)(kong)間。現(xian)場將空(kong)(kong)調(diao)外機由(you)箱(xiang)(xiang)內(nei)(nei)(nei)安(an)裝(zhuang)方式,改進為在箱(xiang)(xiang)體外部設立支架安(an)裝(zhuang)空(kong)(kong)調(diao)外機的(de)方式,即解決(jue)了(le)(le)空(kong)(kong)調(diao)外機散(san)熱(re)的(de)問題(ti),也加大了(le)(le)集裝(zhuang)箱(xiang)(xiang)內(nei)(nei)(nei)的(de)可用空(kong)(kong)間。
(4)集(ji)裝(zhuang)箱內(nei)空(kong)(kong)間(jian)相(xiang)對(dui)狹小,對(dui)于有些檢(jian)修空(kong)(kong)間(jian)需求大的(de)柜型,明顯檢(jian)修空(kong)(kong)間(jian)不足。后(hou)在集(ji)裝(zhuang)箱外(wai),加(jia)裝(zhuang)與集(ji)裝(zhuang)箱內(nei)地面平(ping)齊(qi)平(ping)的(de)鋼平(ping)臺,用作(zuo)檢(jian)修平(ping)臺。這樣在配電柜需要檢(jian)修時,有足夠的(de)空(kong)(kong)間(jian)。
(5)對于(yu)超過(guo)20尺的(de)集裝(zhuang)箱,直接安(an)放于(yu)地面,會有輕微(wei)變(bian)形(xing)的(de)現象。為防止變(bian)形(xing)造成(cheng)電氣(qi)設備損壞,現場存放和(he)安(an)裝(zhuang)時先布置好槽(cao)鋼(gang)做基礎支(zhi)撐,這種現象得以(yi)解決。
(6)消防用各箱體內(nei)的子模(mo)塊(kuai),與中(zhong)控箱體內(nei)的總模(mo)塊(kuai)之間(jian),采用的無(wu)線(xian)(xian)(xian)傳輸(shu)模(mo)塊(kuai),現場使用過程中(zhong)發現,因在集裝箱是(shi)全(quan)金屬結構(gou),具有很強(qiang)的電信(xin)號(hao)屏蔽(bi)作(zuo)用,無(wu)線(xian)(xian)(xian)信(xin)號(hao)難以(yi)傳輸(shu),設備無(wu)法正常工(gong)作(zuo)。可(ke)以(yi)采用硬(ying)接(jie)線(xian)(xian)(xian)或者(zhe)將天線(xian)(xian)(xian)引出(chu)至集裝
箱外的方式。
三(san)、集裝箱變電所(suo)設計制作(zuo)中需要注(zhu)意的(de)事項
(1)散(san)熱是集裝箱(xiang)變電所設計制造中考慮的(de)重中之重,也是實際投入使(shi)用(yong)后遇到最(zui)多的(de)問題。在設計之初盡量(liang)預(yu)留較多的(de)散(san)熱富余,避(bi)免使(shi)用(yong)時(shi)帶(dai)來的(de)困難,甚至降容使(shi)用(yong)。
(2)通(tong)風(feng)散熱(re)是(shi)發熱(re)量(liang)大的設(she)備(bei)的主要散熱(re)方式。通(tong)風(feng)管道(dao),尤其是(shi)附(fu)設(she)在集裝箱(xiang)體上的管道(dao)后(hou)期(qi)更改不易,這點在設(she)計時就要考慮。
(3)集裝箱內(nei)部空間有限,且用電(dian)(dian)設(she)備集中,安(an)全措施考慮必須充分。電(dian)(dian)氣設(she)備頂部不要安(an)裝有可能(neng)出現(xian)冷凝(ning)水的裝置。
(4)集(ji)裝箱變電所一(yi)般采(cai)用(yong)20或40英尺(1英尺=0.3048 m)高柜型標準集(ji)裝箱,所有(you)的設備(bei)布置和人員活(huo)動(dong)空(kong)間(jian)都需要按此設計(ji)。因為(wei)空(kong)間(jian)利用(yong)率高,也造(zao)成了容錯能力(li)小,且不宜調整解決。
四、總結
根據本次使用的經驗,集(ji)裝箱式變電所具有以下優點:
(1)單元設計模塊化,組合方(fang)式靈(ling)活多樣;
(2)采用集裝箱形式,可移動、吊(diao)裝,便于(yu)運(yun)輸(shu)、遷(qian)移;
(3)集裝箱可以充當變電(dian)所建筑物,占地面積小,無需(xu)地基,節(jie)省(sheng)土(tu)建施工;
(4)主要(yao)電(dian)氣(qi)設備均已(yi)就(jiu)位,降低(di)了現場(chang)電(dian)氣(qi)安(an)裝(zhuang)的工作(zuo)量;
(5)已組裝(zhuang)完成的電控設備,在工廠(chang)就可以進行調試檢驗(yan),大(da)大(da)縮短了現場(chang)的調試時間。
(6)集裝箱采用耐侯鋼結(jie)構,具有防風、防震能力;
(7)集裝箱鋼板(ban)外壁(bi)做防腐(fu)噴涂,耐腐(fu)蝕、耐酸(suan)性,高(gao)耐候使用(yong)年限在(zai)20年以(yi)上;
目前,得潤電氣生產的(de)集裝箱(xiang)式變電(dian)(dian)站適應于(yu)各(ge)種工(gong)礦和電(dian)(dian)力行(xing)業,如建材、石油、化工(gong)、鉆井(jing)平(ping)臺、城(cheng)區(qu)、農村10~110kV中小型(xing)變(配)電(dian)(dian)所(suo)、廠礦及流動作業用變電(dian)(dian)所(suo)的(de)建設與改造。
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